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Fichier Détails
| Cartes-fiches | 72 |
|---|---|
| Langue | Italiano |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Apprentissage |
| Crée / Actualisé | 02.08.2015 / 04.10.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/servohydraulik
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| Intégrer |
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Welche Diagramme können zur Charakterisierung des statischen Verhaltens von
Ventilen angegeben werden?
Diagramme zur Charakterisierung des statischen Verhaltens von Ventilen:
Kennlinienfeld, Volumenstromsignalfunktion, Druck-Signalfunktion,
Nulldurchfluss, Summendruckverlauf
Warum flacht die gezeigte Volumenstromsignalfunktion des einstufigen Servoventils
bei großer Ventilauslenkung ab?
Bei hohen Volumenströmen wächst der Einfluss der ventilinternen
Widerstände.
Wodurch kommt die Geschwindigkeitsbegrenzung bei mehrstufigen Servoventilen
zustande?
Da der Versorgungsdruck der Vorsteuerstufe einen bestimmten Wert hat,
ist auch der maximale Volumenstrom zur Bewegung der Hauptsteuerstufe
begrenzt.
Sie sollen ein Konstantdrucknetz für ein Walzwerk projektieren. Mit welchem System
stellen Sie die hydraulische Leistung zur Verfügung? Nennen Sie zwei Gründe für Ihre
Entscheidung! (
System II
- besserer Wirkungsgrad
- kleinere installierte Leistung
- kleinerer Kühler /// viele Verbraucher rechtfertigen Geräteaufwand
Welcher einschleifige Regler ist für die Druckregelung am besten geeignet
PID (S 254)
Ein Differentialzylinder (α<1) wird am Konstantdrucknetz betrieben. Um den
Ventildurchfluss zu bestimmen, wird das Ventil in beide Richtungen maximal geöffnet
( ± ymax ), siehe erstes Diagramm. Zeichnen Sie qualitativ den Verlauf der
Kolbenposition x und der Kammerdrücke pA und pB ensprechend der vorgegebenen
Ventilstellung in die unten stehenden Diagramme ein!
a
Wie groß ist der optimale Lastdruck bei einer A+A-Steuerung mit
Konstantdruckversorgung bezogen auf den Versorgungsdruck?
\(pL,opt = {2\over3}po\)
Warum kann die gezeigte Schaltung nicht für die Lageregelung des Zylinders eingesetzt
werden?
Da es sich um einen Gleichgangzylinder handelt, fährt dieser in
Verbindung mit einem Brückenhalbglied E nur einmal aus und verbleibt
dann in der Endlage
Hydraulische Antriebe sind in der Regel schwach gedämpft. Rotationsmotoren haben
jedoch eine größere Dämpfung als Linearenmotoren. Nennen Sie den Grund dafür.
Rotationsmotoren weisen eine höhere Leckage auf als Linearmotoren,
wodurch die Dämpfung erhöht wird.
Im folgenden Bild sind die Volumenstromsignalfunktionen von 2 realen Ventilen
dargestellt.
Welche Überdeckung haben die Ventilschieber der beiden Ventile?
Welches Ventil ist für anspruchsvolle Regelaufgaben ungeeignet?
Ventilschieber 1: positive Überdeckung
Ventilschieber 2: negative Überdeckung
Ungeeignet für Regelungsaufgaben: positive Überdeckung / Ventil 1
Zeichnen Sie qualitativ die stationären Kennlinienfelder eines Servoventils und einer
Servopumpe! (2 Punkte)
1.14
a
Erläutern Sie den Zweck der Komponenten einer Spül- und Speiseeinheit
Spülventil: Austausch von erhitztem Öl (Kühlung)
Druckhalteventil: Minimaldruck auf Niederdruckseite sicherstellen
(Vermeidung von Kavitation)
Rückschlagventile: Ausgleich der externen Leckage und des Spülstroms
Welchen Einfluss hat der Einsatz einer Spüleinheit auf die dynamischen Eigenschaften
des Systems? Begründen Sie Ihre Antwort
Spülventil nicht aktiv: Einspannung des Kolbens zwischen zwei Ölsäulen
Spülventil aktiv: einseitige Einspannung mit einer Ölsäule
⇒ Verringerung der Eigenkreisfrequenz und Laststeifigkeit
Welche Auswirkung hat eine vergrößerte Leitungslänge zwischen Pumpe und Zylinder
auf die Druckanstiegsgeschwindigkeit, den Dämpfungsgrad und die Eigenfrequenz des
Antriebs?
Druckanstiegsgeschwindigkeit: sinkt
Dämpfungsgrad: sinkt
Eigenfrequenz: sinkt
Welches Problem tritt bei einer proportionalen Stellwegrückführung unter Last
hinsichtlich des stationären Übertragungsverhaltens auf? Welchen negativen Einfluss
hat eine zunehmende Stellwegrückführung? Nennen Sie zwei Abhilfemaßnahmen für
die genannten Nachteile.
Probleme:
1) bleibende Regelabweichung (Strecke mit Ausgleich + P/PD-Regler)
2) sinkende Laststeifigkeit (KPy im Nenner)
Abhilfen:
1) Nachgebende Stellwegrückführung (D statt P)
2) Integrierender Anteil bei Drehzahlrückführung (PI-Regler)
Weshalb wird bei Ventilen mit Nullüberdeckung die theoretische Kraftverstärkung nicht
erreicht
Radialspiel zwischen Schieber und Hülse
Nennen Sie drei Hauptbauformen von mechanisch-hydraulischen Umformern in
mehrstufigen Stetigventilen
- Steuerschieber
- Düse / Prallplatte
- Strahlrohr
In folgendem Bild ist der Ventildurchfluß eines einstufigen Servoventiles bei
kurzgeschlossenen Verbrauchern dargestellt. Wie kommt es zum Sättigungseffekt im
Bereich hoher Drücke? Welche Konsequenz ergibt sich daraus für Ventile zur
Steuerung hoher hydraulischer Leistungen?
BILD
zunehmende Strömungskräfte in Schließrichtung
Gegenmaßnahmen:
- mehrstufiger Aufbau des Ventils
- Strömungskraftkompensation
Ein gleichflächiger Zylinder hat eine Eigenfrequenz von 20 Hz. Wie verändert sich
diese, wenn (bei sonst gleichbleibenden geometrischen Werten):
- die Kolbenfläche verdoppelt wird
- die Länge des Zylinders halbiert wird
- die bewegte Masse verdoppelt wird
- sich der E-Modul des Öls aufgrund von Lufteinschluß halbiert.
Berechnen Sie die Werte! (2 Pkte)
A verdoppelt: ω H= 28.2 Hz
l halbiert ω H= 28.2 Hz
m verdoppelt ω H= 14.14 Hz
E’Öl halbiert ω H= 14.14 Hz
Nennen Sie die zwei gebräuchlichen Lagerungs- und Abdichtformen von
Servozylindern. Welche Bauart wird in Flugsimulatoren verwendet, bei denen es
besonders auf ”Stick-Slip”-freie Bewegungen ankommt? Was sind die Nachteile dieser
Bauart?
- hydrostatische Lagerung
- Reibungsarme Dichtungen (PTFE)
hydrostatische Lagerung;
- Lecköl
- sep. Ölversorgung
- Ausfall durch Verstopfung
Ein Zylinder soll mit einem P-Regler in einem Geschwindigkeitsregelkreis betrieben
werden. Nennen Sie zwei Möglichkeiten, den dabei auftretenden Regelfehler zu
vermeiden!
- integrierender Anteil
- Sollwertaufschaltung
Wie ändert sich der Dämpfungsgrad eines Servoventils mit zunehmender negativer
Überdeckung? (
Der Dämpfungsgrad nimmt zu!
(erhöhte Leckage => erhöhte Dämpfung)
Welcher Regler eignet sich besonders für die Momentenregelung?
PI-Regler
In welchem Arbeitspunkt gilt die vereinfachte lineare Kennfeldgleichung
QL = VQy ⋅ y −VQp ⋅ p ?
hydraulischer Nullpunkt
Nehmen Sie nun an, dass die hydraulische Kapazität vom Hub abhängig sei. Wie ändert
sich die Eigenfrequenz des Zylinders in den Endlagen gegenüber der Mittelstellung
(qualitativ)? Welche Auswirkungen hat die Änderung der hydraulischen Kapazität auf
die Stabilität des hydraulisch-mechanischen Regelkreises? Weisen Sie mit dem
Hurwitz-Kriterium die Tendenz nach.
In den Endlagen nimmt die Steifigkeit der „Ölfedern“ und mit ihr die
Eigenfrequenz des Zylinders zu (<=> CH wird kleiner mit CH~ 1 0 ω ).
Der Regelkreis wird also in den Endlagen stabiler, da die Ungleichung mit
sinkendem CH bei Konstanz der anderen Werte leichter erfüllt ist.
Zu welchem Zweck werden Spülventile in hydrostatischen Getrieben eingesetzt?
Warum wird mit einem zusätzlichen Druckminderventil ein Minimaldruck auf der
Niederdruckseite sichergestellt?
Zum Herausspülen von erhitztem Öl.
Um Kavitation im Ansaugbereich der Hauptpumpe zu vermeiden
In welche vier Kategorien werden servohydraulische Antriebe in
Abhängigkeit von Steuerung und Speisung unterteilt? (
-Wiederstands- /Verdrängersteuerung
-aufgeprägten Druck /Vol.Strom
Welche Art von Strömungswiderständen verwendet man üblicherweise in Servoventilen? Begründen Sie ihre Antwort.
Blende
Weil Q unabhängig von Temp.
Erläutern Sie den Unterschied zwischen symmetrischen und asymmetrischen hydraulischen Vollbrücken hinsichtlich ihrer Eignung zur Ansteuerung
verschiedener Zylinderbauarten.
Sym: gleichflächiger und DIfferentialzylinder
Asym: nur Diff.Zylinder
Welche beiden Kenngrößen beschreiben das stationäre Verhalten einer hydraulischen Brückenschaltung?
e0,c0
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