Untersuchungen über das dynamische Verhalten pneumatischer Stellantriebe

Springer-Verlag
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Pneumatikzylinder sind wichtige Hilfsmittel zur Automatisie rung von Fertigungsanlagen. Man findet sie in fast allen Be reichen der Industrie zum Spannen, Halten, Zuftihren und Aus werfen, sowie ftir untergeordnete Stellaufgaben oder ahnliche Zwecke. Der Einsatz von Pneumatikzylindern wird haufig erschwert, da tiber ihre dynamischen Eigenschaften noch sehr wenig bekannt ist. Bei der Auslegung von pneumatischen Stellantrieben greift man deshalb meist auf Erfahrungswerte zurtick, oder man er stellt eine Anlage im Modell und klart anhand des Modells, ob das geforderte Verhalten ftir eine bestirnrnte Aufgabe mit Hilfe eines Pneumatikzylinders erreicht werden kann. Dieses Verfah ren ist einerseits sehr aufwendig und gibt andererseits auch keine Gewahr ftir eine optimale Auslegung des Antriebs. Deshalb werden oft andere Stellantriebe, deren Verhalten bes ser bekannt ist, gewahlt. Da Pneurnatikzylinder aber sehr ein fache, robuste und preiswerte Bauelemente sind, ist es zweck maBig, ihre Eigenschaften genau zu untersuchen, weil auf die se Weise ihre Einsatzmaglichkeiten und -grenzen besser abge schatzt werden kannen. Bisher sind noch relativ wenig Untersuchungen / 1-5 7 tiber die grundsatzlichen Zusarnrnenhange, die das Bewegungsverhalten von Pneumatikzylindern betreffen, veraffentlicht worden. Aus die sem Grunde sollte - ausgehend von den physikalischen Zusam menhangen - ein Gleichungssystem entwickelt werden, das die Nachbildung des Bewegungsverhaltens auf einem Analog- oder Digitalrechner gestattet. Parallel dazu wurde eine Uberprtifung des Rechenrnodells anhand von Versuchen durchgeftihrt.
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Additional Information

Publisher
Springer-Verlag
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Published on
Mar 9, 2013
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Pages
103
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ISBN
9783322882813
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Best For
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Language
German
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Genres
Technology & Engineering / Engineering (General)
Technology & Engineering / General
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Wolfgang Backé
Man kann in der ~lhydraulik grundsatzlich zwischen zwei Arten der Volumenstromdosierung unterscheiden. Eine Moglichkeit be steht darin, das Hubvolumen einer Verstellpumpe zu verandern, die mit annahernd gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird. Eine weitere Moglichkeit der Stromdosierung ist durch das Ver stellen von Stromungswiderstanden gegeben. Diese Art der Strombeeinflussung bedingt die Parallelschaltung von minde stens zwei Stromungswiderstanden, mit denen ein zur VerfUgung stehender Volumenstrom in zwei oder mehrere Teilstrome aufge teilt wird. Eine einfache Moglichkeit stellt die Verwendung eines konstanten oder verstellbaren Drosselelements in Ver bindung mit einem Druckbegrenzungsventil dar. Die Druckdiffe renz an der Drossel bestirnrnt die GroBe des Nutzstromes, wah rend Uber das vor der Drossel anzuordnende Druckbegrenzungs ventil der Reststrom abgeleitet wird. Ein Nachteil dieser Schaltung liegt darin, daB der zu steuernde Volumenstrom vis kositats- und vor allem stark belastungsabhangig ist. Eine Widerstandssteuerung, bei der der Volumenstrom annahernd last- bzw. druckunabhangig bleibt, ist mit Hilfe von Strom regelventilen moglich. Derartige Ventile beinhalten einen internen Regelkreis. Die Regeleinrichtung setzt sich aus einem FUhler zum Erfassen der RegelgroBe und einem Gerat zurn Vergleich mit der FUhrungsgroBe und zum Bilden der StellgroBe zusarnrnen. Stromregelventile arbeiten nach dem Prinzip der Druckdifferenzmessung an einem MeBwiderstand (MeBblende). Die Regelungsaufgabe der Gerate besteht darin, die Druckdifferenz an der MeBblende und damit den durchtretenden Volumenstrom moglichst konstant zu halten. Die an der MeBblende anliegen de Druckdifferenz wirkt auf die Stirnflache eines MeBkolbens und wird mit einer Federkraft, die den Sollwert der Druck differenz vorgibt, verglichen.
Wolfgang Backé
Man kann in der ~lhydraulik grundsatzlich zwischen zwei Arten der Volumenstromdosierung unterscheiden. Eine Moglichkeit be steht darin, das Hubvolumen einer Verstellpumpe zu verandern, die mit annahernd gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird. Eine weitere Moglichkeit der Stromdosierung ist durch das Ver stellen von Stromungswiderstanden gegeben. Diese Art der Strombeeinflussung bedingt die Parallelschaltung von minde stens zwei Stromungswiderstanden, mit denen ein zur VerfUgung stehender Volumenstrom in zwei oder mehrere Teilstrome aufge teilt wird. Eine einfache Moglichkeit stellt die Verwendung eines konstanten oder verstellbaren Drosselelements in Ver bindung mit einem Druckbegrenzungsventil dar. Die Druckdiffe renz an der Drossel bestirnrnt die GroBe des Nutzstromes, wah rend Uber das vor der Drossel anzuordnende Druckbegrenzungs ventil der Reststrom abgeleitet wird. Ein Nachteil dieser Schaltung liegt darin, daB der zu steuernde Volumenstrom vis kositats- und vor allem stark belastungsabhangig ist. Eine Widerstandssteuerung, bei der der Volumenstrom annahernd last- bzw. druckunabhangig bleibt, ist mit Hilfe von Strom regelventilen moglich. Derartige Ventile beinhalten einen internen Regelkreis. Die Regeleinrichtung setzt sich aus einem FUhler zum Erfassen der RegelgroBe und einem Gerat zurn Vergleich mit der FUhrungsgroBe und zum Bilden der StellgroBe zusarnrnen. Stromregelventile arbeiten nach dem Prinzip der Druckdifferenzmessung an einem MeBwiderstand (MeBblende). Die Regelungsaufgabe der Gerate besteht darin, die Druckdifferenz an der MeBblende und damit den durchtretenden Volumenstrom moglichst konstant zu halten. Die an der MeBblende anliegen de Druckdifferenz wirkt auf die Stirnflache eines MeBkolbens und wird mit einer Federkraft, die den Sollwert der Druck differenz vorgibt, verglichen.
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