550142 li hydraulik aufbaustufe de - festo didactic · 2013. 2. 8. · die aufbaustufe tp 502 ist...

ArbeitsbuchTP 502

Mit CD-ROM

Festo Didactic

550142 DE

HydraulikAufbaustufe

0V1

A1V1

TP

B

1A11B1

P

A1B1

P

T

1V3P

T

1V2

A P B

Bestell-Nr.: 550142

Stand: 03/2012

Autoren: Renate Aheimer, Frank Ebel, Annabella Zimmermann

Grafik: Doris Schwarzenberger

Layout: 03/2012, Frank Ebel, Ralph-Christoph Weber

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2013

Internet: www.festo-didactic.com

E-Mail: [email protected]

Der Käufer erhält ein einfaches, nicht-ausschließliches, zeitlich unbeschränktes und geografisch nur auf die

Nutzung innerhalb des Standortes/Sitz des Käufers beschränktes Nutzungsrecht wie folgt.

Der Käufer ist berechtigt, die Inhalte des Werkes zur Fortbildung seiner Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter,

des Standortes zu nutzen und hierzu auch Teile der Inhalte zur Erstellung eigener Fortbildungsunterlagen

zur Fortbildung seiner Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Standortes unter Angabe der Quelle zu

verwenden und für die Fortbildung am Standort zu kopieren. Bei Schulen/Hochschulen und

Ausbildungsstätten umfasst das Nutzungsrecht auch die Nutzung für deren Schüler, Lehrgangsteilnehmer

und Studenten des Standortes für den Unterricht.

Ausgeschlossen ist in jedem Fall das Recht zur Veröffentlichung sowie zur Einstellung und Nutzung in

Intranet- und Internet- sowie LMS-Plattformen und Datenbanken wie z. B. Moodle, die den Zugriff einer

Vielzahl von Nutzern auch außerhalb des Standortes des Käufers ermöglichen.

Weitere Rechte zu Weitergabe, Vervielfältigungen, Kopien, Bearbeitungen, Übersetzungen,

Mikroverfilmungen sowie die Übertragung, Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen,

unabhängig ob ganz oder in Teilen, bedürfen der vorherigen Zustimmung der Festo Didactic GmbH & Co. KG.

Hinweis

Soweit in dieser Broschüre nur von Lehrer, Schüler etc. die Rede ist, sind selbstverständlich auch

Lehrerinnen, Schülerinnen etc. gemeint. Die Verwendung nur einer Geschlechtsform soll keine

geschlechtsspezifische Benachteiligung sein, sondern dient nur der besseren Lesbarkeit und dem

besseren Verständnis der Formulierungen.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 III

Inhalt

Bestimmungsgemäße Verwendung __________________________________________________________ V

Vorwort ______________________________________________________________________________ VI

Einleitung _____________________________________________________________________________ VIII

Arbeits- und Sicherheitshinweise ___________________________________________________________ IX

Trainingspaket Hydraulik (TP 500) __________________________________________________________ XI

Lernziele Hydraulik, Aufbaustufe (TP 502) ____________________________________________________ XII

Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben _____________________________________________________ XIII

Gerätesatz _____________________________________________________________________________ XIV

Zuordnung von Komponenten und Aufgaben __________________________________________________ XVI

Hinweise für den Lehrer/Ausbilder _________________________________________________________ XVIII

Struktur der Aufgaben ____________________________________________________________________ XIX

Bezeichnung der Komponenten ____________________________________________________________ XX

Inhalte der CD-ROM ______________________________________________________________________ XX

Aufgaben und Lösungen

Aufgabe 1: Ansteuern einer Schlauchhaspel (Hydraulikmotor) ____________________________________ 3

Aufgabe 2: Entwickeln einer energiesparenden Schaltung (Bypass-/Nebenschlussschaltung) ________ 13

Aufgabe 3: Heben schwerer Lasten (Stromteilerventil) _________________________________________ 21

Aufgabe 4: Optimieren der Hebevorrichtung (Stromteilerventil und Druckbegrenzungsventile) ________ 29

Aufgabe 5: Erhöhen der Ausfahrgeschwindigkeit (Umströmschaltung) ____________________________ 35

Aufgabe 6: Reduzieren von Fertigungszeiten (Eilgang-Vorschubschaltung) ________________________ 43

Aufgabe 7: Bewegen eines Zylinders bei Pumpenausfall (Hydraulischer Speicher) __________________ 53

Aufgabe 8: Einspannen eines Getriebegehäuses (Spannen mit Speicher) __________________________ 61

Aufgabe 9: Ausgleichen von erhöhtem Volumenstrombedarf (Eilgang mit Speicher) _________________ 67

Aufgabe 10: Einsetzen eines Stromregelventils im Vor- und Rückhub (Gleichrichterschaltung) _________ 75

Aufgabe 11: Einstellen der Spannkraft (Druckreduzierventil) _____________________________________ 83

Aufgabe 12: Vergleichen verschiedener Druckventile

(Vergleich Druckbegrenzungsventil/Druckreduzierventil) _____________________________ 91

Aufgabe 13: Fräsen von Zylinderköpfen (Druckfolgesteuerung) ___________________________________ 99

Aufgabe 14: Umschalten des Arbeitsdrucks eines Zylinders (Druckstufenschaltung) _________________ 107

Aufgabe 15: Absichern eines Auslegerarms gegen unbeabsichtigte Absenkung (Ziehende Last) _______ 113

Inhalt

IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Aufgaben und Arbeitsblätter

















© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 V

Bestimmungsgemäße Verwendung

Das Trainingspaket Hydraulik, Aufbaustufe ist nur zu benutzen:

für die bestimmungsgemäße Verwendung im Lehr- und Ausbildungsbetrieb

in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand

Die Komponenten des Trainingspakets sind nach dem heutigen Stand der Technik und den anerkannten

sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer Verwendung Gefahren für Leib

und Leben des Benutzers oder Dritter und Beeinträchtigungen der Komponenten entstehen.

Das Lernsystem von Festo Didactic ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich

Automatisierung und Technik entwickelt und hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und/oder die

Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die

in diesem Arbeitsbuch beschrieben sind, beachten.

Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden, des

Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei Gebrauch/Einsatz dieses Gerätesatzes

außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden

vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht.

VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Vorwort

Das Lernsystem Automatisierung und Technik von Festo Didactic orientiert sich an unterschiedlichen

Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Abgeleitet hieraus ergibt sich die Gliederung des

Lernsystems:

Technologieorientierte Trainingspakete

Mechatronik und Fabrikautomation

Prozessautomation und Regelungstechnik

Mobile Robotik

Hybride Lernfabriken

Parallel zu den Entwicklungen im Bildungsbereich und in der beruflichen Praxis wird das Lernsystem

Automatisierung und Technik laufend aktualisiert und erweitert.

Die technologieorientierten Trainingspakete befassen sich mit den Technologien Pneumatik,

Elektropneumatik, Hydraulik, Elektrohydraulik, Proportionalhydraulik, Speicherprogrammierbare

Steuerungen, Sensorik, Elektrotechnik, Elektronik und elektrischen Antrieben.

Der modulare Aufbau des Lernsystems ermöglicht Anwendungen, die über die Grenzen der einzelnen

Trainingspakete hinausgehen. Beispielsweise sind SPS-Ansteuerungen von pneumatischen, hydraulischen

und elektrischen Antrieben möglich.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 VII

Alle Trainingspakete setzen sich aus den folgenden Elementen zusammen:

Hardware

Medien

Seminare

Hardware

Die Hardware der Trainingspakete besteht aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten und

Systemen. Die Komponentenauswahl und Ausführung in den Trainingspaketen ist speziell an die Projekte

der begleitenden Medien angepasst.

Medien

Die Medien zu den einzelnen Themengebieten sind den Bereichen Teachware und Software zugeordnet. Die

praxisorientierte Teachware umfasst:

Fach- und Lehrbücher (Standardwerke zur Vermittlung fundamentaler Kenntnisse)

Arbeitsbücher (praktische Aufgaben mit ergänzenden Hinweisen und Musterlösungen)

Lexika, Handbücher, Fachbücher (bieten Fachinformationen zu vertiefenden Themenbereichen)

Foliensammlungen und Videos (zur anschaulichen und lebendigen Unterrichtsgestaltung)

Poster (für die übersichtliche Darstellung von Sachverhalten)

Aus dem Bereich Software werden Programme für die folgenden Anwendungen bereitgestellt:

Digitale Lernprogramme (didaktisch und medial aufbereitete Lerninhalte)

Simulationssoftware

Visualisierungssoftware

Software zur Messdatenerfassung

Projektierungs- und Konstruktionssoftware

Programmiersoftware für Speicherprogrammierbare Steuerungen

Die Lehr- und Lernmedien sind in mehreren Sprachen verfügbar. Sie sind für den Einsatz im Unterricht

konzipiert, aber auch für ein Selbststudium geeignet.

Seminare

Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Trainingspakete rundet das Angebot in Aus- und

Weiterbildung ab.

Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch?

Dann senden Sie eine E-Mail an: [email protected]

Die Autoren und Festo Didactic freuen sich auf Ihre Rückmeldung.

VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Einleitung

Das vorliegende Arbeitsbuch ist ein Element aus dem Lernsystem Automatisierung und Technik der Firma

Festo Didactic GmbH & Co. KG. Das System bildet eine solide Grundlage für eine praxisorientierte Aus- und

Weiterbildung. Die Trainingspakete TP 501 und TP 502 enthalten ausschließlich rein hydraulische

Steuerungen.

Die Grundstufe TP 501 eignet sich für die Grundausbildung in hydraulischer Steuerungstechnik. Es werden

Kenntnisse über die physikalischen Grundlagen der Hydraulik sowie Funktion und Einsatz hydraulischer

Komponenten vermittelt. Mit dem Gerätesatz können einfache hydraulische Steuerungen aufgebaut

werden. Die Aufbaustufe TP 502 ist auf die Weiterbildung in hydraulischer Steuerungstechnik ausgerichtet.

Mit dem Gerätesatz können weiterführende Schaltungen der Hydraulik aufgebaut werden.

Im vorliegenden Arbeitsbuch werden Kenntnisse vermittelt über die physikalischen Zusammenhänge und

die wichtigsten Grundschaltungen der Hydraulik. Die Themen der Aufgaben sind:

Aufnehmen von Kennlinien einzelner Komponenten.

Vergleich der Anwendung unterschiedlicher Komponenten.

Aufbauen verschiedener Grundschaltungen.

Anwenden der Grundgleichungen der Hydraulik.

Technische Voraussetzungen für den Aufbau der Steuerungen sind:

Ein Learnline oder Learntop-S Arbeitsplatz ausgestattet mit einer Festo Didactic Profilplatte. Die

Profilplatte hat 14 parallele T Nuten im Abstand von je 50 mm.

Ein Hydraulikaggregat (Betriebsspannung 230 V, 50 Hz, Betriebsdruck 6 MPa (60 bar),

Volumenstrom 2 l/min).

Ein kurzschlusssicheres Netzgerät (Eingang: 230 V, 50 Hz, Ausgang: 24 V, max. 5 A) zur Versorgung des

Durchflusssensors.

Sicherheits-Laborleitungen.

Zur praktischen Durchführung der 15 Aufgabenstellungen benötigen Sie Komponenten aus den

Gerätesätzen TP 501 und TP 502. Die theoretischen Grundlagen für das Verständnis dieser Aufgaben enthält

das Lehrbuch

Hydraulik, Grundstufe

Des Weiteren stehen Datenblätter der einzelnen Komponenten (Zylinder, Ventile usw.) zur Verfügung.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 IX

Arbeits- und Sicherheitshinweise

Allgemein

Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders an den Schaltungen

arbeiten.

Betreiben Sie elektrische Geräte (z. B. Netzgeräte, Verdichter, Hydraulikaggregate) nur in Laborräumen,

die mit einer Fehlerstromschutzeinrichtung (FI, RCD) ausgestattet sind.

Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Komponenten, insbesondere auch alle

Hinweise zur Sicherheit!

Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, dürfen beim Schulungsbetrieb nicht erzeugt

werden und sind umgehend zu beseitigen.

Tragen Sie Ihre persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Sicherheitsschuhe), wenn Sie an den

Schaltungen arbeiten.

Mechanik

Greifen Sie nur bei Stillstand in den Aufbau.

Montieren Sie alle Komponenten fest auf die Profilplatte.

Grenztaster dürfen nicht frontal betätigt werden.

Verletzungsgefahr bei der Fehlersuche!

Benutzen Sie zur Betätigung der Grenztaster ein Werkzeug, z. B. einen Schraubendreher.

Stellen Sie alle Komponenten so auf, dass das Betätigen von Schaltern und Trenneinrichtungen nicht

erschwert wird.

Beachten Sie Angaben zur Platzierung der Komponenten.

Bauen Sie die Zylinder immer mit zugehöriger Abdeckhaube auf.

Elektrik

Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.

Herstellen bzw. Abbauen von elektrischen Anschlüssen nur in spannungslosem Zustand!

Verwenden Sie für die elektrischen Anschlüsse nur Verbindungsleitungen mit Sicherheitssteckern.

Ziehen Sie beim Abbauen der Verbindungsleitungen nur an den Sicherheitssteckern, nicht an den

Leitungen.

Hydraulik

Begrenzen Sie den Systemdruck auf 6 MPa (60 bar).

Der maximal zulässige Höchstdruck beträgt für alle Geräte des Trainingspaketes 12 MPa (120 bar).

Verletzungsgefahr durch Öltemperaturen > 50 °C!

Hydrauliköl mit einer Öltemperatur > 50° C kann zu Verbrennungen oder Verbrühungen führen.

Verletzungsgefahr beim Einschalten des Hydraulikaggregats!

Zylinder können selbsttätig aus- und einfahren.

Sämtliche Ventile, Geräte, Schlauchleitungen haben selbstabdichtende Schnellverschlusskupplungen.

X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Kuppeln der Schlauchleitungen

– Nie bei laufendem Hydraulikaggregat oder unter Druck an- oder abkuppeln!

Kupplungen müssen drucklos gekuppelt werden.

– Kupplungsdosen senkrecht auf Kupplungsnippel aufsetzen!

Vermeiden Sie unbedingt ein Verkanten von Kupplungsdose und Kupplungsnippel.

– Kontrollieren Sie nach jedem entkuppeln, ob sich die Kupplungen geschlossen haben!

Hydraulischer Schaltungsaufbau

– Während des Aufbaus der Schaltung müssen das Hydraulikaggregat und

das elektrische Netzteil ausgeschaltet sein.

– Kontrollieren Sie vor der Inbetriebnahme, ob Sie alle Tankleitungen angeschlossen und

alle Kupplungen fest aufgesteckt haben.

Inbetriebnahme

– Nehmen Sie einen Zylinder immer nur mit Abdeckhaube in Betrieb.

– Schalten Sie zuerst das elektrische Netzteil ein und danach das Hydraulikaggregat.

Hydraulischer Schaltungsabbau

– Achten Sie vor dem Abbau der Schaltung auf Druckentlastung.

– Schalten Sie zuerst das Hydraulikaggregat aus und danach das elektrische Netzteil.

Werden Verbindungen unter Druck gelöst, wird durch das Rückschlagventil in der Kupplung Druck in

das Gerät eingesperrt. Mit der Druckentlastungseinheit kann dieser Druck abgebaut werden.

Befestigungstechnik

Die Trägerplatten der Geräte sind mit der Befestigungsvariante A, B oder C ausgestattet:

Variante A, Rastsystem

Leichte nicht belastbare Geräte (z. B. Wege-Ventile, Sensoren). Geräte einfach in die Nut der Profilplatte

einklipsen. Lösen der Geräte durch Betätigung des blauen Hebels.

Variante B, Drehsystem

Mittelschwere belastbare Geräte (z. B. Hydraulik- oder Pneumatikzylinder). Diese Geräte werden durch

Hammerschrauben auf die Profilplatte gespannt. Das Spannen bzw. Lösen erfolgt über die blaue

Griffmutter. Achten Sie darauf, dass die Hammerschrauben sich beim Festziehen um 90° gedreht haben.

Variante C, Schraubsystem

Für schwer belastbare Geräte bzw. Geräte die selten von der Profilplatte gelöst werden (z. B.

Einschaltventil mit Filterregelventil). Die Geräte werden mit Zylinderschrauben und Hammermutter

befestigt.

Notwendiges Zubehör

Zur Auswertung der Aufgaben mit der Komponente Durchflusssensor wird ein Digital-Multimeter benötigt.

Mit dem Digital-Multimeter wird die Ausgangsspannung des Durchflusssensors gemessen.

Zur Messung der Ein- und Ausfahrzeiten des Hydraulikzylinders benötigen Sie eine Stoppuhr.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 XI

Trainingspaket Hydraulik (TP 500)

Das Trainingspaket TP 500 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Ausbildungsmitteln sowie Seminaren.

Gegenstand dieses Paketes sind ausschließlich rein hydraulische Steuerungen. Einzelne Komponenten aus

dem Trainingspaket TP 500 können auch Bestandteil anderer Pakete sein.

Wichtige Komponenten des TP 500

Fester Arbeitsplatz mit Festo Didactic Profilplatte

Gerätesätze oder Einzelkomponenten (z. B. Zylinder, Ventile, Druckmessgeräte)

Komplette Laboreinrichtungen

Medien

Die Teachware zum Trainingspaket TP 500 besteht aus einem Lehrbuch und zwei Arbeitsbüchern. Das

Lehrbuch vermittelt die physikalischen und technischen Grundlagen der Hydraulik. Die Arbeitsbücher

enthalten zu jeder Aufgabe die Aufgabenblätter, die Lösungen zu jedem einzelnen Arbeitsblatt und eine

CD-ROM. Ein Satz gebrauchsfertiger Aufgaben- und Arbeitsblätter zu jeder Aufgabe wird mit jedem

Arbeitsbuch geliefert.

Datenblätter zu den Hardware-Komponenten werden mit dem Gerätesatz zur Verfügung gestellt.

Medien

Lehrbuch Hydraulik, Grundstufe

Arbeitsbuch Hydraulik, Grundstufe (TP 501)

Hydraulik, Aufbaustufe (TP 502)

Foliensammlung Grundlagen der Hydraulik

Simulationsprogramm FluidSIM® Hydraulik

Digitales Lernprogramm WBT Hydraulik

Übersicht der Medien zum Trainingspaket TP 500

Als Software zum Trainingspaket TP 500 stehen FluidSIM® H und das digitale Lernprogramm Hydraulik zur

Verfügung. FluidSIM® H unterstützt bei der Unterrichtsvorbereitung. Hydraulische Steuerungen können

erstellt und simuliert werden. Das digitale Lernprogramm Hydraulik vermittelt die Grundlagen hydraulischer

Steuerungen. Anhand von Beispielen aus der industriellen Praxis erarbeitet der Lernende die Grundlagen

der Hydraulik und lernt die Komponenten hydraulischer Anlagen kennen.

Die Medien werden in mehreren Sprachen angeboten. Weitere Ausbildungsmittel ersehen Sie aus unseren

Katalogen und im Internet.

XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Lernziele Hydraulik, Aufbaustufe (TP 502)

Komponenten

Sie kennen Aufbau und Funktion eines Hydraulikmotors.

Sie kennen Aufbau und Funktion eines Stromteilerventils.

Sie kennen Aufbau und Funktion eines Druckreduzierventils.

Schaltungen

Sie können Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit eines Hydraulikmotors einstellen.

Sie können Schaltungen mit Bypass realisieren.

Sie können ein Stromteilerventil für den Gleichlauf zweier Zylinder einsetzen.

Sie können den Gleichlauf im Vor- und Rückhub sicher stellen.

Sie kennen die Umströmschaltung.

Sie kennen die Eilgangvorschubschaltung.

Sie können ein Weg-Schritt-Diagramm aus einer Ablaufbeschreibung erstellen.

Sie können Membranspeicher als Volumenspeicher einsetzen.

Sie können Zylinder nach Abschalten der Pumpe aus dem Speicher aus- und einfahren.

Sie können einen Membranspeicher als Druckspeicher einsetzen.

Sie können einen Membranspeicher für eine Eilgangschaltung einsetzen.

Sie kennen die Gleichrichterschaltung.

Sie können ein Druckreduzierventil in einer Schaltung einsetzen.

Sie können den Druck eines doppeltwirkenden Zylinders vorgeben.

Sie können zwischen der Anwendung eines Druckbegrenzungsventils und eines Druckreduzierventils

entscheiden.

Sie können eine Ablaufsteuerung mit zwei Zylindern beschreiben und aufbauen.

Sie kennen eine Druckfolgeschaltung.

Sie kennen eine Druckstufenschaltung.

Sie kennen eine Absicherung für ziehende Belastung.

Messungen und Berechnungen

Sie können Leistungsbilanzen hydraulischer Schaltungen aus Messwerten berechnen.

Sie können die Kräfte am Zylinder berechnen.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 XIII

Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Lernziel

Sie kennen Aufbau und Funktion eines

Hydraulikmotors. x

Sie können Drehrichtung und

Drehgeschwindigkeit eines

Hydraulikmotors einstellen.

x

Sie können Schaltungen mit Bypass

realisieren. x

Sie können Leistungsbilanzen

hydraulischer Schaltungen aus

Messwerten berechnen.

x


Stromteilerventils. x x

Sie können ein Stromteilerventil für den

Gleichlauf zweier Zylinder einsetzen. x x

Sie können den Gleichlauf im Vor- und

Rückhub sicher stellen. x

Sie kennen die Umströmschaltung. x

Sie können die Kräfte am Zylinder

berechnen. x

Sie kennen die

Eilgangvorschubschaltung. x

Sie können ein Weg-Schritt-Diagramm

aus einer Ablaufbeschreibung erstellen. x

Sie können Membranspeicher als

Volumenspeicher einsetzen. x

Sie können Zylinder nach Abschalten der

Pumpe aus dem Speicher aus- und

einfahren.

x

Sie können einen Membranspeicher als

Druckspeicher einsetzen. x

Sie können einen Membranspeicher für

eine Eilgangschaltung einsetzen. x

Sie kennen die Gleichrichterschaltung. x


Druckreduzierventils. x

Sie können ein Druckreduzierventil in

einer Schaltung einsetzen. x

XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Lernziel

Sie können den Druck eines

doppeltwirkenden Zylinders vorgeben. x

Sie können zwischen der Anwendung

eines Druckbegrenzungsventils und eines

Druckreduzierventils entscheiden.

x

Sie können eine Ablaufsteuerung mit zwei

Zylindern beschreiben und aufbauen. x

Sie kennen eine Druckfolgeschaltung. x

Sie kennen eine Druckstufenschaltung. x

Sie kennen eine Absicherung für ziehende

Belastung. x

Gerätesatz

Dieser Gerätesatz der Aufbaustufe ist für die Weiterbildung in hydraulischer Steuerungstechnik

zusammengestellt. Die beiden Gerätesätze (TP 501 und TP 502) enthalten Komponenten, die für die

Erarbeitung der vorgegebenen Lernziele erforderlich sind und können mit anderen Gerätesätzen beliebig

erweitert werden.

Gerätesatz Hydraulik, Aufbaustufe (TP 502)

Komponente Bestellnummer Menge

2/2-Wege-Stößelventil, umbaubar 544353 1

3-Wege-Druckreduzierventil 544337 1

Druckbegrenzungsventil, ausgeglichen 567237 1

Membranspeicher mit Absperrblock 152859 1

Rückschlagventil, 0,6 MPa Öffnungsdruck 548618 3

Stromteilerventil 544340 1

Differenzialzylinder 16/10/200 mit Abdeckhaube 572746 1

Anbausatz für Zylinder 544371 1

T-Verteiler 152847 5

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Schlauchleitungen mit Schnellverschlusskupplung

Benennung Bestellnummer Menge

Schlauch 600 mm 152960 7



Grafische Symbole des Gerätesatzes

Komponente Grafisches Symbol Komponente Grafisches Symbol

2/2-Wege-Stößelventil,

umbaubar

B

P

A

P

Differenzialzylinder

16/10/200 mit

Abdeckhaube

3-Wege-

Druckreduzierventil

T

A

P

T-Verteiler

Druckbegrenzungsventil,

ausgeglichen

Rückschlagventil,

0,6 MPa Öffnungsdruck

Stromteilerventil A

P

B

XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Komponente Grafisches Symbol

Membranspeicher mit

Absperrblock

Zuordnung von Komponenten und Aufgaben

Gerätesatz TP 502

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Komponente

2/2-Wege-Stößelventil, umbaubar 1 1 1 1

3-Wege-Druckreduzierventil 1 1 1

Druckbegrenzungsventil, ausgeglichen 1 1 1 1 1

Membranspeicher mit Absperrblock 1 1 1

Rückschlagventil, 0,6 MPa Öffnungsdruck 2 1 1 3 1 1 1 1

Stromteilerventil 1 1

Differenzialzylinder 16/10/200 mit

Abdeckhaube

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

T-Verteiler 1 5 1 2 1 1 1 6 2 2 2 2 3

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 XVII

Gerätesatz TP 501

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Komponente

Hydromotor 1 1 1

4/3-Wege-Handhebelventil,

Stuhlmittelstellung (AB > T), rastend

1 1 1 1 1 1

Drosselrückschlagventil 1 1 1 1 1 1 1

Absperrventil 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Verteilerplatte 4-fach, mit

Druckmessgerät

1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Druckmessgerät 1 2 2 2 1 1 3 1 1 4 2 1 2

2-Wege Stromregelventil 1 1 1 1 1

Differenzialzylinder 16/10/200 mit

Abdeckhaube

1 1 1


federrückgestellt

1 2 1 1 1 1 1 1

Druckbegrenzungsventil 1 1 1

Rückschlagventil, 0,6 MPa Öffnungsdruck 1


Sperrmittelstellung, rastend

1 1

T-Verteiler 1

Schläuche

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Komponente

Schlauch 600 mm 5 7 4 7 5 7 5 5 7 5 6 6 7 7 7

Schlauch 1000 mm 1 1 4 5 1 2 3 2 2 2 2 2 5 4 3

Schlauch 1500 mm 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1

XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Notwendiges Zubehör

Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Komponente

Digital-Multimeter 1 1 1 1

Netzgerät 24 V DC 1 1 1 1

Hydraulikaggregat 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Hinweise für den Lehrer/Ausbilder

Lernziele

Das Groblernziel des vorliegenden Arbeitsbuchs ist das Kennenlernen der Grundlagen der Hydraulik sowie

der praktische Aufbau der Schaltungen auf der Profilplatte. Durch diese direkte Wechselwirkung von Theorie

und Praxis ist ein schneller und nachhaltiger Lernfortschritt gewährleistet. Die Feinlernziele sind in der

Matrix dokumentiert. Konkrete Einzellernziele sind jeder Aufgabenstellung zugeordnet.

Richtzeit

Die benötigte Zeit für das Durcharbeiten der Aufgabenstellungen hängt vom Vorwissen der Lernenden ab.

Auszubildende im Metall- oder Elektrobereich: ca. 2 Wochen. Mit Facharbeiterausbildung: ca. 1 Woche.

Komponenten des Gerätesatzes

Lehrbuch, Arbeitsbuch, Aufgabensammlung und Gerätesatz sind aufeinander abgestimmt. Für alle

15 Aufgaben benötigen Sie Komponenten eines Gerätesatzes TP 502.

Jede Aufgabe kann auf einer Profilplatte mit mindestens 700 mm Breite aufgebaut werden.

Normen

Im vorliegenden Arbeitsbuch werden die folgenden Normen angewendet:

DIN ISO 1219-1: Fluidtechnik, Graphische Symbole und Schaltpläne, Symbole

DIN ISO 1219-2: Fluidtechnik, Graphische Symbole und Schaltpläne, Schaltpläne

DIN EN 60617-7: Graphische Symbole für Schaltpläne

DIN EN 81346-2: Industrielle Systeme, Anlagen und Ausrüstungen und Industrieprodukte;

Strukturierungsprinzipien und Referenzkennzeichnung

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 XIX

Kennzeichnung der Lösungen

Lösungstexte und Ergänzungen in Grafiken oder Diagrammen sind rot dargestellt.

Kennzeichnungen in den Arbeitsblättern

Zu ergänzende Texte sind durch Raster oder graue Tabellenzellen gekennzeichnet.

Zu ergänzende Grafiken sind durch Raster hinterlegt.

Hinweise für den Unterricht

Hier werden zusätzliche Informationen zu den einzelnen Komponenten und den aufgebauten Steuerungen

gegeben. Diese Hinweise sind in der Aufgabensammlung nicht enthalten.

Lösungen

Die in diesem Arbeitsbuch angegebenen Lösungen sind Ergebnisse von Testmessungen. Die Resultate Ihrer

Messungen können von diesen Daten abweichen.

Lernfelder

Im Folgenden ist eine Zuordnung der Lernfelder der Berufsschule auf das Ausbildungsthema „Hydraulik“ für

ausgewählte Ausbildungsberufe dargestellt.

Ausbildungsberuf Lernfeld Thema

Elektroniker/in für

Automatisierungstechnik

3 Steuerungen analysieren und anpassen

6 Anlagen realisieren und deren Sicherheit prüfen

Industriemechaniker/in 6 Installieren und Inbetriebnehmen steuerungstechnischer Systeme

Mechatroniker/in 4 Untersuchen der Energie- und Informationsflüsse in elektrischen, pneumatischen

und hydraulischen Baugruppen

7 Realisieren mechatronischer Teilsysteme

Struktur der Aufgaben

Alle 15 Aufgaben haben den gleichen methodischen Aufbau. Die Aufgaben sind gegliedert in:

Titel

Lernziele

Problemstellung

Lageplan

Arbeitsaufträge

Arbeitshilfen

Arbeitsblätter

Das Arbeitsbuch enthält die Lösungen zu jedem Arbeitsblatt aller 15 Aufgaben.

XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142

Bezeichnung der Komponenten

Die Bezeichnung der Elemente erfolgt in den Schaltplänen nach Norm DIN-ISO 1219-2. Alle Bauteile eines

Schaltkreises besitzen dieselbe Hauptkennziffer. In Abhängigkeit des Bauteiles werden Buchstaben

vergeben. Mehrere Bauteile innerhalb eines Schaltkreises werden durchnummeriert.

Zylinder: 1A1, 2A1, 2A2, ...

Ventile: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...

Signaleingabe: 1S1, 1S2, ...

Zubehör: 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...

Inhalte der CD-ROM

Das Arbeitsbuch ist auf der mitgelieferten CD-ROM als pdf-Datei gespeichert. Zusätzlich stellt die CD-

ROM Ihnen FluidSIM® Schaltpläne zur Verfügung.

Die CD-ROM enthält folgende Ordner:

FluidSIM® Schaltpläne

FluidSIM® Schaltpläne

Für alle Aufgaben des Trainingspaketes sind die FluidSIM® Schaltpläne in diesem Verzeichnis hinterlegt.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142 1

Inhalt

Aufgaben und Lösungen

















2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 550142


Aufgabe 1

Ansteuern einer Schlauchhaspel (Hydraulikmotor)

Lernziele

Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben,

kennen Sie Aufbau und Funktion eines Hydraulikmotors.

können Sie Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit eines Hydraulikmotors einstellen.

Problemstellung

Die Schlauchhaspel eines Heizöllasters wird mit einem Hydromotor angetrieben. Der Schlauch soll

abgewickelt, längerfristig angehalten und wieder aufgewickelt werden. Für diese Schaltstellungen ist ein

4/3-Wegeventil zu verwenden. Die Geschwindigkeit soll mit einem Drosselventil einstellbar sein.

Lageplan

ES FE 202

1202

30

Tanklaster mit Schlauchhaspel

Aufgabe 1 – Ansteuern einer Schlauchhaspel (Hydraulikmotor)


Beschreibung des Prozesses

Nachdem die hydraulische Schaltung aufgebaut ist, wird das 4/3 Wege Handhebelventil 1V2 auf

Mittelstellung gebracht. Das Hydraulikaggregat wird eingeschaltet und ein Systemdruck von 5 MPa (50 bar)

eingestellt.

Durch Umschalten des 4/3-Wegeventils auf die rechte oder linke Schaltstellung wird der Hydraulikmotor in

Gang gesetzt. Mit dem Drosselrückschlagventil 1V1 wird der Durchfluss eingestellt.

Arbeitsaufträge

1. Machen Sie sich mit der Funktion und dem Aufbau eines Hydraulikmotors vertraut.

2. Ergänzen Sie die Geräteliste

3. Bauen Sie die Übung praktisch auf.

4. Überprüfen Sie den Steuerungsaufbau

5. Messen Sie die Umdrehungen des Motors in 10 Sekunden bei unterschiedlichen Durchflüssen und

vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Werten aus dem Datenblatt für den Durchflusssensor.

6. Bewerten Sie das Ergebnis Ihrer Messungen.

Arbeitshilfen

Datenblätter

Bedienungsanleitungen

Lehrbuch Hydraulik

Simulationsprogramm FluidSIM® H

Sichtprüfung

Eine permanente Sichtprüfung auf Defekte bei Schlauchleitungen und Hydraulikkomponenten

gehört zum Sicherheitsstandard in der Hydraulik.



1. Funktion und Aufbau eines Hydraulikmotors

Information

In der Regel haben Hydromotoren den gleichen konstruktiven Aufbau wie Hydropumpen. Sie

werden eingeteilt in

• Konstantmotoren

konstantes Schluckvolumen

• Verstellmotoren

verstellbares Schluckvolumen.

Innerhalb dieser Grundtypen gibt es mehrere Bauarten.

Bauarten von Hydromotoren

Hydromotoren sind Bauelemente des Antriebsteils. Es sind Arbeitselemente (Aktoren). Sie wandeln

die hydraulische Energie in mechanische Energie um und erzeugen drehende Bewegungen

(Rotationsantrieb). Verläuft die Drehbewegung nur in einem bestimmten Winkelbereich, spricht

man von Schwenkmotoren.

Hydromotoren besitzen die gleichen Kenngrößen wie Pumpen. Allerdings spricht man bei

Hydromotoren nicht vom Verdrängungsvolumen, sondern vom Schluckvolumen. Das

Schluckvolumen wird von den Hydromotorenherstellern in cm3 je Umdrehung angegeben und dazu

der Drehzahlbereich, in dem der Motor wirtschaftlich arbeitet.



Für das Schluckvolumen von Hydromotoren gilt:

Mp

V

q = n · V

p Druck [Pa]

M Drehmoment [Nm]

V Geometrische Verdrängung, Schluckvolumen [cm3]

q Volumenstrom [dm3/min]

n Drehzahl [min-1]

Aus dem Schluckvolumen und der gewünschten Drehzahl wird der Volumenstrom, den der Motor

benötigt, errechnet.

a) Ein Motor mit einem Schluckvolumen von V = 10 cm3 soll mit einer Drehzahl n = 600 Umdrehungen je

Minute arbeiten.

Berechnen Sie den vom Motor benötigten Volumenstrom q.

q = 310 cm 600

min

= 6000 cm3/min = 6 dm3/min = 6 l/min

Die Pumpe muss 6 dm3/min fördern, damit der Motor sich mit 600 Umdrehungen je Minute dreht.

b) Ein Hydromotor mit einem Schluckvolumen V = 12,9 cm3 wird mit einem Pumpenförderstrom von

q = 15 dm3/min angetrieben. Bei der sich ergebenden Drehzahl ist das Drehmoment M = 1 Nm. Wie

groß ist die Drehzahl n und die abgegebene Leistung P?

Berechnen der Drehzahl n:

n = 3 3 3

3 6 3

15 dm 15 10 m

12,9 cm min 12,9 10 m min

q

V1163 min-1

Berechnen der Leistung P in Watt:

P = 2 · · n · M = 2 · · 1163 min-1 · 1 Nm = 2 1163 1 Nm

60 s

= 122 W



c) Berechnen Sie das abgegebene Drehmoment, wenn der Motor sehr stark abgebremst wird und sich

dadurch ein Druck von 14 MPa (140 bar) einstellt. Lassen Sie dabei den mechanisch-hydraulischen und

den volumetrischen Wirkungsgrad unberücksichtigt.

Berechnen des Drehmoments M bei maximalem Eingangsdruck:

M = p V = 140 105 Pa 12,9 10-6 m3 = 140 105 12,9 10-63

2

N m

m

M = 1806 · 10-1 Nm = 180,6 Nm

2. Ergänzen der Geräteliste

– Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Komponenten, deren Kennzeichnung

im Schaltplan und die Benennung der Komponenten in die unten stehende Tabelle eintragen.

Menge Kennzeichnung Komponente

1 1M1 Hydromotor

1 1V2 4/3-Wege-Handhebelventil, Stuhlmittelstellung (AB > T), rastend

1 1V1 Drosselrückschlagventil (alternativ Stromregelventil)

1 0V1 Absperrventil

2 — Verteilerplatte 4-fach, mit Druckmessgerät

1 0Z1 Hydraulikaggregat

Menge Komponente

5 Schlauch 600 mm

1 Schlauch 1000 mm

1 Schlauch 1500 mm

Hinweis

Zur Durchführung der Messungen benötigen Sie:

• 1 Netzgerät 24 V DC, maximal 4,5 A

• 1 Digital-Multimeter



3. Aufbauen der Steuerung

Beachten Sie beim Aufbau der Steuerung die folgenden Punkte:

Stellen Sie am Druckbegrenzungsventil des Hydraulikaggregats einen Druck von 6 MPa (60 bar) ein,

bevor Sie die Schaltung aufbauen.

Benutzen Sie den Schaltplan.

0Z1

0V1

P T

1M1

A1V2

TP

B

1V1 B

A

Bezeichnen Sie die Komponenten.

Beachten Sie beim Kuppeln der Schlauchleitungen

– Nie bei laufendem Hydraulikaggregat oder unter Druck an- oder abkuppeln.


– Kupplungsdosen senkrecht auf Kupplungsnippel aufsetzen.




Auswählen und Verlegen der Schlauchleitungen

– Wählen Sie die Länge der Schlauchleitung so, dass ausreichend Spielraum vorhanden ist,

um Längenänderungen aufzufangen, die durch Druck entstehen.

– Vermeiden Sie mechanische Beanspruchungen der Schlauchleitung.

Biegen Sie die Schlauchleitung nicht unterhalb ihres Mindestbiegeradius von 51 mm.

– Verdrehen Sie die Schlauchleitung nicht beim Einbau.

Markieren Sie die angeschlossenen Schlauchverbindungen im hydraulischen Schaltplan.

4. Überprüfen des Steuerungsaufbaus

Beachten Sie bei der Inbetriebnahme der Steuerung die folgenden Punkte:

Kontrollieren Sie, ob alle Tankleitungen angeschlossen und alle Kupplungen fest aufgesteckt sind.

Drehen Sie die Drossel des Drosselrückschlagventils 1V1 vollständig zu, öffnen Sie dann die Drossel

eine halbe Umdrehung.

Schalten Sie durch Öffnen des Absperrventils auf Pumpenumlauf.

Schalten Sie die elektrische Versorgungsspannung 24 V DC für den Durchflusssensor ein.

Hinweis

Informationen zum Durchflusssensor entnehmen Sie der Bedienungsanleitung des Sensors.

Schalten Sie die Hydraulikpumpe ein.

Schließen Sie langsam das Absperrventil, bis ein Umlaufdruck von ca. 1,5 MPa (15 bar) entsteht.

Schalten Sie bei Leckagen sofort zurück auf Pumpenumlauf.

Schalten Sie den Hydromotor ein und achten Sie auf Leckagen. Anschließend schalten Sie den Motor

wieder aus.

Schließen Sie das Absperrventil vollständig und stellen Sie am Hydraulikaggregat den vorgesehenen

Systemdruck von 5 MPa (50 bar) ein.

Schalten Sie den Hydromotor ein und stellen Sie durch Schließen oder Öffnen der Drossel am

Drosselrückschlagventil 1V1 den gewünschten Durchfluss q am Hydromotor ein.

5. Aufnehmen der Messwerte

a) Tragen Sie die gemessenen Werte in die folgende Tabelle ein.

Hinweis

Um Messfehler zu minimieren, führen Sie jede Zeitmessung dreimal durch und bilden Sie daraus

den Mittelwert.



Durchfluss q

[l/min]

Rechtslauf Linkslauf

Zeit für

20 Umdrehungen [s]

t1, t2, t3 tmittel

Drehzahl n

[U/min]

Zeit für

20 Umdrehungen [s]

t1, t2, t3 tmittel

Drehzahl n

[U/min]

0,5

17,8

17,5 68,6

17,6

18,2 65,9 17,1 18,3

17,6 18,7

1,0

9,7

9,5 126,3

9,4

9,5 126,3 9,3 9,6

9,5 9,5

b) Erstellen Sie mit den Werten aus der Tabelle die Drehzahl-Durchfluss Kennlinie.

100

200

300

0 1,0 2,0 3,0

0

l/min

min-1U

q

Drehzahl-Durchfluss Kennlinie

Hinweis für den Unterricht

Die eingezeichnete Linie soll nur das Auge führen.



6. Bewerten der Messergebnisse

– Bewerten Sie das Ergebnis Ihrer Messungen.

Durch Umschalten des 4/3-Wege-Handhebelventils ändert der Hydraulikmotor seine Drehrichtung.

Bei unterschiedlichen Drosseleinstellungen verändert der Hydraulikmotor seine Drehgeschwindigkeit.

Die Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors verhält sich proportional zum Durchfluss. Doppelter

Durchfluss ergibt doppelte Geschwindigkeit.


Inhalt

Aufgaben und Arbeitsblätter


















Aufgabe 1

Ansteuern einer Schlauchhaspel (Hydraulikmotor)

Lernziele

Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben,

kennen Sie Aufbau und Funktion eines Hydraulikmotors.

können Sie Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit eines Hydraulikmotors einstellen.

Problemstellung

Die Schlauchhaspel eines Heizöllasters wird mit einem Hydromotor angetrieben. Der Schlauch soll

abgewickelt, längerfristig angehalten und wieder aufgewickelt werden. Für diese Schaltstellungen ist ein

4/3-Wegeventil zu verwenden. Die Geschwindigkeit soll mit einem Drosselventil einstellbar sein.

Lageplan

ES FE 202

1202

30

Tanklaster mit Schlauchhaspel



Beschreibung des Prozesses

Nachdem die hydraulische Schaltung aufgebaut ist, wird das 4/3 Wege Handhebelventil 1V2 auf

Mittelstellung gebracht. Das Hydraulikaggregat wird eingeschaltet und ein Systemdruck von 5 MPa (50 bar)

eingestellt.

Durch Umschalten des 4/3-Wegeventils auf die rechte oder linke Schaltstellung wird der Hydraulikmotor in

Gang gesetzt. Mit dem Drosselrückschlagventil 1V1 wird der Durchfluss eingestellt.

Arbeitsaufträge

1. Machen Sie sich mit der Funktion und dem Aufbau eines Hydraulikmotors vertraut.

2. Ergänzen Sie die Geräteliste

3. Bauen Sie die Übung praktisch auf.

4. Überprüfen Sie den Steuerungsaufbau

5. Messen Sie die Umdrehungen des Motors in 10 Sekunden bei unterschiedlichen Durchflüssen und

vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Werten aus dem Datenblatt für den Durchflusssensor.

6. Bewerten Sie das Ergebnis Ihrer Messungen.

Arbeitshilfen

Datenblätter

Bedienungsanleitungen

Lehrbuch Hydraulik

Simulationsprogramm FluidSIM® H

Sichtprüfung

Eine permanente Sichtprüfung auf Defekte bei Schlauchleitungen und Hydraulikkomponenten

gehört zum Sicherheitsstandard in der Hydraulik.



1. Funktion und Aufbau eines Hydraulikmotors

Information

In der Regel haben Hydromotoren den gleichen konstruktiven Aufbau wie Hydropumpen. Sie

werden eingeteilt in

• Konstantmotoren

konstantes Schluckvolumen

• Verstellmotoren

verstellbares Schluckvolumen.

Innerhalb dieser Grundtypen gibt es mehrere Bauarten.

Bauarten von Hydromotoren

Hydromotoren sind Bauelemente des Antriebsteils. Es sind Arbeitselemente (Aktoren). Sie wandeln

die hydraulische Energie in mechanische Energie um und erzeugen drehende Bewegungen

(Rotationsantrieb). Verläuft die Drehbewegung nur in einem bestimmten Winkelbereich, spricht

man von Schwenkmotoren.

Hydromotoren besitzen die gleichen Kenngrößen wie Pumpen. Allerdings spricht man bei

Hydromotoren nicht vom Verdrängungsvolumen, sondern vom Schluckvolumen. Das

Schluckvolumen wird von den Hydromotorenherstellern in cm3 je Umdrehung angegeben und dazu

der Drehzahlbereich, in dem der Motor wirtschaftlich arbeitet.



Für das Schluckvolumen von Hydromotoren gilt:

Mp

V

q = n · V

p Druck [Pa]

M Drehmoment [Nm]

V Geometrische Verdrängung, Schluckvolumen [cm3]

q Volumenstrom [dm3/min]

n Drehzahl [min-1]

Aus dem Schluckvolumen und der gewünschten Drehzahl wird der Volumenstrom, den der Motor

benötigt, errechnet.

a) Ein Motor mit einem Schluckvolumen von V = 10 cm3 soll mit einer Drehzahl n = 600 Umdrehungen je

Minute arbeiten.

Berechnen Sie den vom Motor benötigten Volumenstrom q.

b) Ein Hydromotor mit einem Schluckvolumen V = 12,9 cm3 wird mit einem Pumpenförderstrom von

q = 15 dm3/min angetrieben. Bei der sich ergebenden Drehzahl ist das Drehmoment M = 1 Nm. Wie

groß ist die Drehzahl n und die abgegebene Leistung P?



c) Berechnen Sie das abgegebene Drehmoment, wenn der Motor sehr stark abgebremst wird und sich

dadurch ein Druck von 14 MPa (140 bar) einstellt. Lassen Sie dabei den mechanisch-hydraulischen und

den volumetrischen Wirkungsgrad unberücksichtigt.

2. Ergänzen der Geräteliste

– Ergänzen Sie die Geräteliste, indem Sie die Menge der benötigten Komponenten, deren Kennzeichnung

im Schaltplan und die Benennung der Komponenten in die unten stehende Tabelle eintragen.

Menge Kennzeichnung Komponente

2 Verteilerplatte 4-fach, mit Druckmessgerät

1 Hydraulikaggregat

Menge Komponente

Schlauch 600 mm

Schlauch 1000 mm

Schlauch 1500 mm

Hinweis

Zur Durchführung der Messungen benötigen Sie:

• 1 Netzgerät 24 V DC, maximal 4,5 A

• 1 Digital-Multimeter



3. Aufbauen der Steuerung

Beachten Sie beim Aufbau der Steuerung die folgenden Punkte:

Stellen Sie am Druckbegrenzungsventil des Hydraulikaggregats einen Druck von 6 MPa (60 bar) ein,

bevor Sie die Schaltung aufbauen.

Benutzen Sie den Schaltplan.

0Z1

0V1

P T

1M1

A1V2

TP

B

1V1 B

A

Bezeichnen Sie die Komponenten.

Beachten Sie beim Kuppeln der Schlauchleitungen

– Nie bei laufendem Hydraulikaggregat oder unter Druck an- oder abkuppeln.


– Kupplungsdosen senkrecht auf Kupplungsnippel aufsetzen.




Auswählen und Verlegen der Schlauchleitungen

– Wählen Sie die Länge der Schlauchleitung so, dass ausreichend Spielraum vorhanden ist,

um Längenänderungen aufzufangen, die durch Druck entstehen.

– Vermeiden Sie mechanische Beanspruchungen der Schlauchleitung.

Biegen Sie die Schlauchleitung nicht unterhalb ihres Mindestbiegeradius von 51 mm.

– Verdrehen Sie die Schlauchleitung nicht beim Einbau.

Markieren Sie die angeschlossenen Schlauchverbindungen im hydraulischen Schaltplan.

4. Überprüfen des Steuerungsaufbaus

Beachten Sie bei der Inbetriebnahme der Steuerung die folgenden Punkte:

Kontrollieren Sie, ob alle Tankleitungen angeschlossen und alle Kupplungen fest aufgesteckt sind.

Drehen Sie die Drossel des Drosselrückschlagventils 1V1 vollständig zu, öffnen Sie dann die Drossel

eine halbe Umdrehung.

Schalten Sie durch Öffnen des Absperrventils auf Pumpenumlauf.

Schalten Sie die elektrische Versorgungsspannung 24 V DC für den Durchflusssensor ein.

Hinweis

Informationen zum Durchflusssensor entnehmen Sie der Bedienungsanleitung des Sensors.

Schalten Sie die Hydraulikpumpe ein.

Schließen Sie langsam das Absperrventil, bis ein Umlaufdruck von ca. 1,5 MPa (15 bar) entsteht.

Schalten Sie bei Leckagen sofort zurück auf Pumpenumlauf.

Schalten Sie den Hydromotor ein und achten Sie auf Leckagen. Anschließend schalten Sie den Motor

wieder aus.

Schließen Sie das Absperrventil vollständig und stellen Sie am Hydraulikaggregat den vorgesehenen

Systemdruck von 5 MPa (50 bar) ein.

Schalten Sie den Hydromotor ein und stellen Sie durch Schließen oder Öffnen der Drossel am

Drosselrückschlagventil 1V1 den gewünschten Durchfluss q am Hydromotor ein.

5. Aufnehmen der Messwerte

a) Tragen Sie die gemessenen Werte in die folgende Tabelle ein.

Hinweis

Um Messfehler zu minimieren, führen Sie jede Zeitmessung dreimal durch und bilden Sie daraus

den Mittelwert.



Durchfluss q

[l/min]

Rechtslauf Linkslauf

Zeit für

20 Umdrehungen [s]

t1, t2, t3 tmittel

Drehzahl n

[U/min]

Zeit für

20 Umdrehungen [s]

t1, t2, t3 tmittel

Drehzahl n

[U/min]

b) Erstellen Sie mit den Werten aus der Tabelle die Drehzahl-Durchfluss Kennlinie.

100

200

300

0 1,0 2,0 3,0

0

l/min

min-1U

q

Drehzahl-Durchfluss Kennlinie

Hinweis für den Unterricht

Die eingezeichnete Linie soll nur das Auge führen.



6. Bewerten der Messergebnisse

– Bewerten Sie das Ergebnis Ihrer Messungen.

550142 li hydraulik aufbaustufe de - festo didactic · 2013. 2. 8. · die aufbaustufe tp 502 ist...

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