Maschinentechnik

Maschinentechnik

Maschinentechnik


Set of flashcards Details

Flashcards 83
Language Deutsch
Category Technology
Level University
Created / Updated 25.11.2024 / 11.12.2024
Weblink
https://card2brain.ch/box/20241125_maschinentechnik_tX9h
Embed
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20241125_maschinentechnik_tX9h/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>

Nutzen von Telematiksystemen für Baumaschinen 

  • Maschineneinsatzplanung
  • Sperrfunktion mit Alarmmeldung
  • Maschineninformationen
  • Wartungsplanung
  •  

Elemente eines BUS-Systems

  • Motor
  • Steuergerät
  • Verstellpumpe
  • Display
  • Ventilblock
  • Vorsteuergerät
  • Sensoren

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

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

Hydraulikkreislauf - offener Kreislauf

  • Pumpe saugt Öl aus Tank
  • nach Verbraucher wird Öl in Tank zurückgeleitet
  • Richtungsumkehr der Pumpenförderung ist demnach nicht möglich

Wie wird die hydraulische Versorgung vom Unterwagen bei verdrehbaren Unter- und Oberwagen sicher gestellt?

Drehdurchführung

Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?

Drehschieberbauweise

Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?

Schieberbauweise

Um welche Bauart handelt es sich bei diesem Ventil?

Sitzbauweise

Wozu werden Ventile im Hydrauliksystem benötigt?

zur Kontrolle der hydraulischen Leistung

Einsatzbeispiel Differentialzylinder

Förderzylinder in Betonpumpen

Linearmotor - Teleskopzylinder

für große Hübe bei kleiner Zylinderlänge

Linearmotor - doppeltwirkende Zylinder

  • können von beiden Seiten druckbeaufschlagt werden 
  • Zylinder mit gleich großen Flächen: Gleichlaufzylinder
  • Zylinder mit unterschiedlich großen Flächen (nur eine Kolbenstange): Differentialzylinder

einfach wirkender Hydraulikzylinder

  • keine eigentliche Kolbenfläche sondern nur Kolbenstange mit großem Durchmesser
  • zum Einfahren: Eigengewicht oder Rückholfeder

Linearmotor = ???

Hydraulikzylinder

Welches ist der am häufigsten in Baumaschinen eingesetzte Motor/Pumpe?

Axialkolbenpumpe/motor - Schrägscheibenpumpe/motor

Arten von Kolbenpumpen /-motor

  • Kolbenpumpen/motoren
  • Zahnradpumpen/motoren
  • Flügelzellenpumpen/motoren

Aufgabe Hydraulikpumpen und -motoren

formen mechanische Energie in hydraulische Energie um (oder andersherum)

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)  

Wie hoch ist der Druck im Hydrauliksystem bei den meisten Baumaschinen?

350 bar

Welche zwei Größen werden bei der Hydraulik gesteuert?

Volumen und Druch, beide lassen sich sehr gut steuern und regeln

Wie hoch ist der Druck des Hydrauliksystems in den meisten Baumaschinen?

350 bar

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 

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

Warum ist Hydraulikmotor in Baumaschinen deutlich beliebter als Elektromotor?

  • deutlich leichter
  • deutlich weniger Einbauraum
  • deutlich geringeres Massenträgheitsmoment

Verbindungselement - Hydraulikkreis

  • sobald innerhalb des Antriebsstrangs hydraulische Verbraucher verbaut sind, muss ein Hydraulikkreislauf verbaut sein 
  • Verbraucher
    • hydraulische Motoren (Fahrantrieb, Drehantrieb)
    • Hydraulikzylinder

Verbindungselement - Elektrokreis

  • Transport elektrischer Energie
  • Verbraucher
    • Magnetventile
    • Beleuchtung
    • Elektromotoren

Häufig schwächstes Glied in der Antribskette eines Baggers / Krans?

Drehkranz (vor allem wenn große Lasten bewegt werden müssen)

Welche Bauform des Drehkranzes?

Kreuzrollendrehverbindungen

Welche Bauform des Drehkranzes?

Rollendrehverbindungen mit dreireihigen Rollenlagern

Welche Bauform des Drehkranzes?

Kugeldrehverbindungen mit zweireihigen Vierpunktlagern

Welche Bauform des Drehkranzes?

Kugeldrehverbindungen mit einreihigen Vierpunktlagern

Drehkranz - Bauformen

  • Kugeldrehverbindungen mit einreihigen Vierpunktlagern (kleine Bagger, Seilwinden)
  • Kugeldrehverbindungen mit zweireihigen Vierpunktlagern (hohe statische Lasten)
  • Rollendrehverbindungen mit dreireihigen Rollenlagern (Schwerlastkrane, Minibagger)
  • Kreuzrollendrehverbindungen (Tunnelbohrmaschine)

Welches Lager wird im Drehkranz verbaut?

Wälzlager

Definition - Drehkranz

"Ein Drehkranz überträgt eine Drehbewegung, verhindert aber die Drehung um die anderen beiden Achsen."

Unterschied Wellen und Achsen?

Achsen übertragen keine Drehmomente

Wellen übertragen Drehmomente

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%

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 - 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

Problem Reibkupplung / Trockenkupplung

  • hohe thermische Belastung
  • Grenze bei großen Lasten, die langsam anfahren (z.B. SchwerlastLKW oder Raupe)