ISBN: 3540654445
TITLE: Entwurf hydraulischer Maschinen
AUTHOR: Beater, Peter
TOC:

Verwendete Formelzeichen und Schaltplansymbole XI
1 Einfhrende bersicht 1
2 Modellbildung mit Hilfe physikalischer Gesetze 5
2.1 Eigenschaften des inkompressiblen, masselosen Fluids 6
2.1.1 Druckkraft auf eine Wand 6
2.1.2 Durchflu durch Spalte 6
2.1.3 Viskositt von Minerall 11
2.1.4 Durchflu durch Blenden 13
2.1.5 Durchflu durch Ventile 19
2.2 Einflu der Kompressibilitt des Hydraulikls 22
2.2.1 Elastizitt einer lsule 22
2.2.2 Druckaufbau in einem Volumen 26
2.3 Eigenschaften des massebehafteten ls 29
2.3.1 Strmungskrfte an Ventilschiebern 30
2.3.2 Induktivitt kleiner Spalte und Leitungen 32
2.4 Modellieren von Leitungen 34
2.4.1 Reibungsverluste in Leitungen 34
2.4.2 Modellieren der Leitungsdynamik bei Reibungsfreiheit 36
2.4.3 Impedanzen hydraulischer Komponenten 41
2.4.4 Simulation reibungsfreier Leitungsstrmung 44
2.4.5 Modellieren reibungsbehafteter Leitungsdynamik 45
2.4.6 Simulation reibungsbehafteter Leitungsstrmung 50
3 Modellbildung durch Beschreibung des Eingangs/Ausgangsverhaltens 53
3.1 Stationre Zusammenhnge 53
3.1.1 Reibungskrfte an Kolben 53
3.1.2 Frdercharakteristik von Hydropumpen 57
3.1.3 Volumenstrompulsation 62
3.1.4 Verhalten von Hydromotoren 63
3.1.5 Beschreibung von Dieselmotoren 64
3.2 Bilineare Systemmodelle 67
4 Eigenschaften linearer Modelle 71
4.1 Definition linearer Systeme 71
4.2 Linearisierung nichtlinearer Systeme 72
4.3 Beschreibung im Zeitbereich 80
4.3.1 LaplaceTransformation 80
4.3.2 Die bertragungsfunktion 84
4.3.3 Das Verzgerungsglied erster Ordnung 85
4.3.4 Das Verzgerungsglied zweiter Ordnung 87
4.3.5 Der Integrator 91
4.3.6 Der Differenzierer 92
4.3.7 Der Allpa 94
4.3.8 Systeme mit Totzeit 96
4.3.9 Dynamische Glieder hherer Ordnung 97
4.4 Beschreibung im Frequenzbereich 98
4.4.1 Verzgerungsglied erster Ordnung 103
4.4.2 Verzgerungsglied zweiter Ordnung 106
4.4.3 Der Integrator 109
4.4.4 Der Differenzierer 110
4.4.5 Der Allpa 112
4.4.6 Systeme mit Totzeit 114
4.4.7 Dynamische Glieder hherer Ordnung 115
4.5 Darstellung im Zustandsraum 116
5 Aufstellen von Gesamtmodellen 125
5.1 Verbinden von Teilmodellen 128
5.2 Hydraulische Widerstandsketten 136
5.3 Modellieren von Unstetigkeiten 139
5.4 Erforderliche Modellgte 145
6 Stabilittsanalyse 147
6.1 Stabilitt linearer, zeitinvarianter Systeme 148
6.1.l Stabilittsbedingung fr lineare Systeme 148
6.1.2 Numerische Stabilittsanalyse 155
6.1.3 Stabilittsbedingungen fr den einschleifigen Regelkreis 160
6.2 Stabilittsanalyse mit Hilfe der Beschreibungsfunktion 162
6.3 Stabilittsanalyse reibungsbehafteter Systeme 176
7 Digitale Simulation 183
7.1 Grundzge von Simulationssprachen 183
7.2 Behandlung von Unstetigkeiten 188
7.3 Beispiel eines CSSLProgramms 190
7.4 Dymola, eine moderne Simulationssprache 193
8 Numerische Integration 201
8.1 Integrationsverfahren 203
8.1.1 EulerCauchyVerfahren 206
8.1.2 RungeKuttaVerfahren 213
8.1.3 Mehrschrittverfahren 216
8.2 Rechentechnische Behandlung von Ereignissen 222
8.3 Wahl des Integrationsverfahrens 223
9 Beispiele 229
9.1 Modellbildung und Simulation eines Druckregelventils 229
9.2 Simulation eines hydrostatischen Getriebes 235
9.3 Analyse eines Bremssystems 242
Literatur 251
Sachverzeichnis 257
END
