Maschinentechnik
Maschinentechnik
Maschinentechnik
Kartei Details
| Karten | 80 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 23.10.2024 / 20.11.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20241023_spezialtiefbau
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20241023_spezialtiefbau/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Funktionsweise Reibkupplung / Trockenkupplung
- 2 Scheiben werden mit Feder aufeinander gepresst
- eine Scheibe an Kurbelwelle des Motors
- andere Scheibe an Getriebeeinganswelle
- zum Öffnen der Kupplung muss Kraft aufgebracht werden (Hilfe von Hydraulik- / Pneumatikzylinder)
Problem Reibkupplung / Trockenkupplung
- hohe thermische Belastung
- Grenze bei großen Lasten, die langsam anfahren (z.B. SchwerlastLKW oder Raupe)
Funktionsweise - hydrodynamische Kupplung / FöttingerKupplung
- Pumpenrad an Kurbelwelle des Motors
- Turbinenrad an Getriebeeingangswelle
- Kupplung mit Öl gefüllt
- beim Beschleunigen beschleunigt Pumpenrad das Öl
- Öl trifft auf Turbinenrad und beschleunigt dieses
Föttinger-Prinzip als verschleißfreie Bremse (hydrodynamischer Retarder)
- Rotor: mit Antriebsstrang verbunden
- Stator: fest im Gehäuse
- vom Rotor beschleunigte Flüssigkeit trifft auf Stator und wird dort abgebremst und zurückgeleitet
- Bremsmoment hängt vom Füllstand des Gehäußes ab
- hohe Wärmeentstehung --> Kühlung durch Kühlkreislauf des Motors
Funktionsweise - Drehmomentwandler
- Pumpenrad: mit Kurbelwelle des Motors verbunden
- Turbinenrad: mit Getriebeeingangswelle verbunden
- Leitrad: still stehend zwischen Pumpenrad und Turbinenrad
- Leitrad erzeugt Aufstau von zurückströmendem Öl aus Turbinenrad --> Drehmoment am Turbinenrad erhöht sich --> Drehmomentwandel
- hohes Drehmoment vor allem beim Anfahren nötig
- bei höheren Geschwindigkeiten werden beide Räder über Wandlerüberbrückungskupplung verbunden --> Drehzahl identisch, Wirkungsgrad nahe 100%
Unterschied Wellen und Achsen?
Achsen übertragen keine Drehmomente
Wellen übertragen Drehmomente
Definition - Drehkranz
"Ein Drehkranz überträgt eine Drehbewegung, verhindert aber die Drehung um die anderen beiden Achsen."
Welches Lager wird im Drehkranz verbaut?
Wälzlager
Drehkranz - Bauformen
- Kugeldrehverbindungen mit einreihigen Vierpunktlagern (kleine Bagger, Seilwinden)
- Kugeldrehverbindungen mit zweireihigen Vierpunktlagern (hohe statische Lasten)
- Rollendrehverbindungen mit dreireihigen Rollenlagern (Schwerlastkrane, Minibagger)
- Kreuzrollendrehverbindungen (Tunnelbohrmaschine)
Welche Bauform des Drehkranzes?
Kugeldrehverbindungen mit einreihigen Vierpunktlagern
Welche Bauform des Drehkranzes?
Kugeldrehverbindungen mit zweireihigen Vierpunktlagern
Welche Bauform des Drehkranzes?
Rollendrehverbindungen mit dreireihigen Rollenlagern
Welche Bauform des Drehkranzes?
Kreuzrollendrehverbindungen
Häufig schwächstes Glied in der Antribskette eines Baggers / Krans?
Drehkranz (vor allem wenn große Lasten bewegt werden müssen)
Verbindungselement - Elektrokreis
- Transport elektrischer Energie
- Verbraucher
- Magnetventile
- Beleuchtung
- Elektromotoren
Verbindungselement - Hydraulikkreis
- sobald innerhalb des Antriebsstrangs hydraulische Verbraucher verbaut sind, muss ein Hydraulikkreislauf verbaut sein
- Verbraucher
- hydraulische Motoren (Fahrantrieb, Drehantrieb)
- Hydraulikzylinder
Warum ist Hydraulikmotor in Baumaschinen deutlich beliebter als Elektromotor?
- deutlich leichter
- deutlich weniger Einbauraum
- deutlich geringeres Massenträgheitsmoment
Vorteile Hydraulik
- hohe Leistungsdichte
- einfache Realisierung von Linearbewegungen
- gute Steuer- und Regelbarkeit
- gutes Zeitverhalten durch niedrige Massenträgheiten
- einfache und zuverlässige Absicherung gegen Überlastung
- gute Schmierung und Abfuhr der Verlustwärme durch das Fluid
Nachteile Hydraulik
- Energieverbrauch: Verluste durch Reibung und interne Leckage
- Wartung des Druckmediums: Schmutzempfindlichkeit und Verschleiß der Komponenten (Hydrauliköl muss häufig erneuert werden)
- Umwelt: Geräuschabstrahlung / Leckage / Feuergefährdung
Wie hoch ist der Druck des Hydrauliksystems in den meisten Baumaschinen?
350 bar
Welche zwei Größen werden bei der Hydraulik gesteuert?
Volumen und Druch, beide lassen sich sehr gut steuern und regeln
Welche Gruppen von Druckflüssigkeiten werden heutzutage eingesetzt?
- HÄUFIGSTE: Mineralölbasische Flüssigkeiten (HLP, HVLP)
- Schwerentflammbare Flüssigkeiten (HFA, HFB, HFC und HFD)
- Umweltschonende Flüssigkeiten (HETG, HEES, HEPG und HEPR)
- Spezielle Flüssigkeiten (z.B. ATF)
Aufgabe Hydraulikpumpen und -motoren
formen mechanische Energie in hydraulische Energie um (oder andersherum)
Arten von Kolbenpumpen /-motor
- Kolbenpumpen/motoren
- Zahnradpumpen/motoren
- Flügelzellenpumpen/motoren
Welches ist der am häufigsten in Baumaschinen eingesetzte Motor/Pumpe?
Axialkolbenpumpe/motor - Schrägscheibenpumpe/motor
Linearmotor = ???
Hydraulikzylinder
einfach wirkender Hydraulikzylinder
- keine eigentliche Kolbenfläche sondern nur Kolbenstange mit großem Durchmesser
- zum Einfahren: Eigengewicht oder Rückholfeder
Linearmotor - doppeltwirkende Zylinder
- können von beiden Seiten druckbeaufschlagt werden
- Zylinder mit gleich großen Flächen: Gleichlaufzylinder
- Zylinder mit unterschiedlich großen Flächen (nur eine Kolbenstange): Differentialzylinder
Linearmotor - Teleskopzylinder
für große Hübe bei kleiner Zylinderlänge
Einsatzbeispiel Differentialzylinder
Förderzylinder in Betonpumpen
Wozu werden Ventile im Hydrauliksystem benötigt?
zur Kontrolle der hydraulischen Leistung
Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?
Sitzbauweise
Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?
Schieberbauweise
Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?
Drehschieberbauweise
Wie wird die hydraulische Versorgung vom Unterwagen bei verdrehbaren Unter- und Oberwagen sicher gestellt?
Drehdurchführung
Hydraulikkreislauf - offener Kreislauf
- Pumpe saugt Öl aus Tank
- nach Verbraucher wird Öl in Tank zurückgeleitet
- Richtungsumkehr der Pumpenförderung ist demnach nicht möglich
Hydraulikkreislauf - geschlossener Kreislauf
- Saugleitung der Pumpe wird direkt vom Verbrauche gespeist
- Hydraulikverluste werden von Niederdruck-Speisepumpe ausgeglichen
- mit geschlossenem System kann gebremst werden, da Pumpe direkt mit Motor verbunden
BUS-Steuerung
BUS=Binary Unit System
Leitungssystem mit zugehörigen Steuerungskomponenten, das zum Austausch von Daten und/oder Energie zwischen Hardware-Komponenten dient.
durch das System können Kilometer lange Kabel in Maschine erspart werden, weil BUS durch Maschine läuft und jedes System direkt mit BUS verbunden ist
Elemente eines BUS-Systems
- Motor
- Steuergerät
- Verstellpumpe
- Display
- Ventilblock
- Vorsteuergerät
- Sensoren
Nutzen von Telematiksystemen für Baumaschinen
- Maschineneinsatzplanung
- Sperrfunktion mit Alarmmeldung
- Maschineninformationen
- Wartungsplanung
