Pneumatik (eBook)

Präzision und Leistung in der Robotikwissenschaft vorantreiben

Fouad Sabry (Autor)

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2025 | 1. Auflage
235 Seiten
Eine Milliarde Sachkundig [German] (Verlag)
978-0-00-071148-9 (ISBN)

Infos

In einer Zeit, in der Automatisierung und Robotik unsere Industrien prägen, ist das Verständnis der Grundlagen der Pneumatik unerlässlich. Dieses Buch dient als umfassender Leitfaden zu pneumatischen Systemen und ist für Ingenieure, Studenten und Enthusiasten gleichermaßen unverzichtbar. Mit detaillierten Einblicken in jede Komponente und ihre Verbindungen werden die Leser die Bedeutung der pneumatischen Technologie in der modernen Robotik erkennen. Investieren Sie in Ihr Wissen und Ihre Fähigkeiten, um in diesem sich schnell entwickelnden Bereich die Nase vorn zu behalten - die Vorteile dieses Buches übersteigen seinen Preis bei weitem.

Kurzübersicht der Kapitel:

1: Pneumatik: Erkunden Sie die Grundlagen pneumatischer Systeme und ihre Rolle in der Automatisierung.

2: Ventil: Verstehen Sie die Funktion von Ventilen bei der Steuerung von Luftstrom und Druck.

3: Luftkompressor: Entdecken Sie, wie Luftkompressoren Druckluft erzeugen und bereitstellen.

4: Aktuator: Erfahren Sie mehr über Aktuatoren und ihre Bedeutung bei der Umwandlung von Energie in Bewegung.

5: Fluidtechnik: Untersuchen Sie die Prinzipien von Fluidtechniksystemen in mechanischen Anwendungen.

6: Kompressor: Tauchen Sie ein in verschiedene Kompressortypen und ihre Betriebseffizienz.

7: Hydropneumatische Federung: Analysieren Sie die Integration von Pneumatik und Hydraulik in Federungen.

8: Hydraulikspeicher: Verstehen Sie den Zweck und die Funktion von Hydraulikspeichern.

9: Arbeitsflüssigkeit: Erfahren Sie mehr über die Eigenschaften und Auswahl von Arbeitsflüssigkeiten in der Pneumatik.

10: Kraftübertragung von Autozubehör: Entdecken Sie, wie Pneumatik die Funktionalität von Autos verbessert.

11: Hydraulische Maschinen: Untersuchen Sie die Rolle pneumatischer Systeme in hydraulischen Maschinen.

12: Hydraulische Bremse: Entdecken Sie die Mechanik hinter hydraulischen Bremsen in verschiedenen Fahrzeugen.

13: Hydropneumatisches Gerät: Erfahren Sie mehr über Geräte, die hydraulische und pneumatische Prinzipien kombinieren.

14: Pneumatische künstliche Muskeln: Untersuchen Sie die Innovation künstlicher Muskeln, die mit Luft betrieben werden.

15: Pneumatischer Zylinder: Verstehen Sie das Design und die Funktionsweise pneumatischer Zylinder.

16: Druckluftbremse (Straßenfahrzeug): Tauchen Sie ein in die Funktionsweise von Druckluftbremsen im Straßenverkehr.

17: Pneumatischer Schaltkreis: Erkunden Sie das Design und die Funktionsweise pneumatischer Schaltkreise in Systemen.

18: Ventilantrieb: Erfahren Sie, wie Ventilantriebe die Steuerung pneumatischer Systeme verbessern.

19: Teleskopzylinder: Entdecken Sie die Anwendungen und Vorteile von Teleskopzylindern.

20: Wechselventil: Verstehen Sie den Zweck von Wechselventilen bei der Steuerung des Flüssigkeitsflusses.

21: Drehantrieb: Erkunden Sie Drehantriebe und ihre zentrale Rolle in Maschinen.

Nutzen Sie das in diesem Buch enthaltene Wissen und erschließen Sie das Potenzial pneumatischer Systeme in der Robotikwissenschaft. Diese Ressource ist ideal für Fachleute und Studenten und verbessert Ihr Verständnis und Ihre praktischen Fähigkeiten, sodass Sie gut auf die Herausforderungen von morgen vorbereitet sind.

Textauszug

Kapitel 2 : Ventil

Um den Durchfluss einer Flüssigkeit (Gase, Flüssigkeiten, fluidisierte Feststoffe oder Schlämme) zu regulieren, zu lenken oder zu steuern, ist ein Ventil ein Gerät oder ein natürliches Objekt, das zahlreiche Durchgänge öffnen, schließen oder teilweise blockieren kann. Auf diese Weise kann das Ventil den Durchfluss der Flüssigkeit regulieren, lenken oder steuern. Ventile gelten offiziell als Armaturen; Nichtsdestotrotz werden sie in der Regel als eigenständige Kategorie bewertet. Die Flüssigkeit bewegt sich bei geöffnetem Ventil in die entgegengesetzte Richtung des Drucks und bewegt sich von einem höheren Druck zu einem niedrigeren Druck. Der Name leitet sich vom lateinischen Wort valva ab, das sich auf das bewegliche Bauteil einer Tür bezieht. Dieses Wort leitet sich vom Verb volvere ab, was so viel bedeutet wie "drehen" oder "rollen".

Die einfachste und älteste Art von Ventil ist eine Klappe, die frei angelenkt ist und nach unten schwenkt, um den Durchgang von Flüssigkeit (Gas oder Flüssigkeit) in eine Richtung zu blockieren. Wenn sich die Strömung jedoch in die andere Richtung bewegt, wird die Klappe durch die Strömung selbst nach oben gedrückt. Aufgrund der Tatsache, dass es den Durchfluss in eine Richtung einschränkt oder "bremst", wird dieser Ventiltyp als Rückschlagventil bezeichnet. Regelventile der Neuzeit können verwendet werden, um den Druck oder den Durchfluss stromabwärts zu regulieren, und sie sind so programmiert, dass sie in komplexen Automatisierungssystemen funktionieren.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für Ventile, darunter die Regelung von Wasser für die Bewässerung, die Steuerung von Prozessen in industriellen Umgebungen und die Regelung des Wasserdrucks und der Ein-/Ausschaltsteuerung in Haushaltsumgebungen, wie z. B. in Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen und Wasserhähnen. Darüber hinaus nutzen sowohl das Militär als auch die Transportindustrie Ventile. Während Ventile in HLK-Rohrleitungen und anderen atmosphärischen Luftströmungen als Dämpfer bezeichnet werden, sind Klappen der korrekte Begriff. Nichtsdestotrotz werden Ventile in Druckluftsystemen eingesetzt, wobei Kugelhähne die am weitesten verbreitete Art von Ventilen sind.

Der Einsatz von Ventilen findet sich in praktisch jedem industriellen Betrieb, einschließlich der Aufbereitung von Wasser und Abwasser, des Bergbaus, der Energieerzeugung, der Verarbeitung von Öl, Gas und Erdöl, der Herstellung von Lebensmitteln, der Herstellung von Chemikalien und Kunststoffen und einer Vielzahl anderer Industrien.

Menschen in den Industrienationen nutzen Ventile in ihrem Alltag. Zu diesen Ventilen gehören Sanitärarmaturen, zu denen Wasserhähne für Leitungswasser, Gasregelventile an Öfen, kleine Ventile für Waschmaschinen und Geschirrspüler, Sicherheitsvorrichtungen für Warmwassersysteme und Sitzventile in Automobilmotoren gehören.

In der Natur gibt es Ventile. So gibt es zum Beispiel Einwegventile in Venen, die die Durchblutung regulieren. Zusätzlich gibt es Herzklappen, die den Blutfluss in den Herzkammern regulieren und dafür sorgen, dass die korrekte Pumpaktivität aufrechterhalten wird.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Ventile manuell gesteuert werden können: durch einen Griff oder Griff, einen Hebel, ein Pedal oder ein Rad. Es besteht auch die Möglichkeit von automatischen Ventilen, die das Ergebnis von Änderungen des Durchflusses, des Drucks oder der Temperatur sind. Diese Änderungen können auf eine Membran oder einen Kolben wirken, der wiederum das Ventil aktiviert. Beispiele für diese Art von Ventilen, die weit verbreitet sind, sind Sicherheitsventile, die an Kesseln oder Heißwassersystemen installiert werden.

Ein Stellantrieb ist für komplexere Steuerungssysteme erforderlich, die Ventile verwenden und eine automatische Steuerung auf der Grundlage eines externen Eingangs erfordern. Ein Beispiel für ein solches System ist beispielsweise die Regelung des Durchflusses durch ein Rohr auf einen sich ändernden Sollwert. Das Ventil wird von einem Antrieb auf der Grundlage seiner Eingabe und der Konfiguration des Stellantriebs angeschlagen. Dies ermöglicht eine korrekte Positionierung des Ventils und ermöglicht die Kontrolle über eine Vielzahl von Anforderungen.

Es gibt eine große Bandbreite an Formen und Anwendungen für Ventile. Typischerweise reichen die Größen [mehrdeutig] von 0,1 Millimetern bis sechzig Zentimetern. Bestimmte Arten von Ventilen können einen Durchmesser von mehr als fünf Metern haben [welche? I]

Die Kosten für Ventile können von einfachen Ventilen, die kostengünstig und wegwerfbar sind, bis hin zu komplexen Ventilen reichen, die Tausende von Dollar pro Zoll des Ventildurchmessers kosten.

Die Mini-Pumpspender und Aerosoldosen, die häufig in Haushalten zu finden sind, sind zwei Beispiele für Geräte, die Einwegventile enthalten.

Der Begriff "Ventil" wird häufig verwendet, um sich auf die Sitzventile zu beziehen, die in der überwiegenden Mehrheit der modernen Verbrennungsmotoren enthalten sind. Diese Ventile, mit denen die Ansaugung des Kraftstoff-Luft-Gemisches gesteuert und die Abgasentlüftung ermöglicht wird, sind in den meisten Fahrzeugen zu finden, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden.

Es gibt viele verschiedene Arten von Ventilen, die in einige grundlegende Kategorien unterteilt werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, Ventile nach der Art und Weise ihrer Betätigung zu klassifizieren:

Der Körper und die Motorhaube der gebräuchlichsten Ventilart sind die Hauptkomponenten, aus denen das Ventil besteht. Diese beiden Komponenten bilden zusammen das Gehäuse, das die Flüssigkeit enthält, die vom Ventil gesteuert wird.

Der Körper des Ventils ist das äußere Gehäuse des Ventils, in dem sich die Innenteile oder die Verkleidung befinden. In diesem Außengehäuse kann das gesamte Ventil enthalten sein. Der Abschnitt des Gehäuses, durch den der Vorbau fährt (auf den weiter unten eingegangen wird) und der sowohl als Führung als auch als Dichtung für den Vorbau dient, wird als Motorhaube bezeichnet. In den meisten Fällen wird die Haube entweder am Ventilkörper befestigt oder in den Ventilkörper eingeschraubt.

In den meisten Fällen bestehen die Ventilkörper aus Kunststoff oder Metall. Rostfreie Stähle, legierte Stähle, Messing, Bronze, Rotguss, Gusseisen und Stahl gehören zu den am häufigsten anzutreffenden Materialien. Insbesondere wenn es um den Umgang mit warmem Meerwasser geht, werden Duplex-Ventile und Super-Duplex-Ventile häufig in Meerwasseranwendungen wie Entsalzungsanlagen eingesetzt. Dies liegt an der Korrosionsbeständigkeit, die diese Ventile besitzen. Wenn es um Schwefelsäureanlagen geht, werden häufig Ventile der Legierung 20 verwendet, während Monel-Ventile in Flusssäureanlagen (HF-Säure) verwendet werden. Hastelloy-Ventile werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen bei hohen Temperaturen gearbeitet wird, wie z. B. in Kernkraftwerken, während Inconel-Ventile häufig in wasserstoffbezogenen Anwendungen eingesetzt werden. In Situationen, in denen Druck und Temperatur relativ niedrig sind, kommen Kunststoffkörper zum Einsatz. Es gibt eine Vielzahl von Kunststoffen, die üblicherweise für Ventilkörper verwendet werden, darunter PVC, PP, PVDF und glasfaserverstärktes Nylon [Zitat erforderlich].

Am Ventilkörper dient eine Haube als Deckel. In den meisten Fällen wird es auf dem Ventilkörper befestigt oder semi-permanent in den Ventilkörper eingeschraubt. Bei der Herstellung des Ventils werden zuerst die internen Komponenten in den Körper eingesetzt und dann die Haube mit dem Körper verbunden, um sicherzustellen, dass im Inneren alles zusammengehalten wird. Zu Wartungszwecken würde ein Benutzer in der Regel die Haube entfernen, um Zugang zu den internen Komponenten eines Ventils zu erhalten. Die Hauben vieler Ventile fehlen in der Regel; Zum Beispiel sind Kükenhähne in der Regel nicht mit Hauben ausgestattet. Viele Kugelhähne haben keine Hauben, weil der Ventilkörper auf eine andere Art und Weise montiert wird, z. B. indem er in der Mitte des Ventilkörpers verschraubt wird. Dies ist einer der Gründe, warum Motorhauben nicht häufig verwendet werden.

Die Durchgänge, durch die sich die Flüssigkeit durch das Ventil bewegen kann, werden als Anschlüsse bezeichnet. Durch die Verwendung des Ventilelements oder der Scheibe werden die Anschlüsse blockiert, um den Durchfluss zu regulieren. Es ist relativ ungewöhnlich, dass Ventile zwei Anschlüsse haben, obwohl sie bis zu zwanzig haben können. Es ist fast immer der Fall, dass das Ventil über seine Anschlüsse mit Rohren oder anderen Komponenten verbunden ist. Gewinde, Klemmverschraubungen, Klebstoff, Zement, Flansche und Schweißen sind Beispiele für Verfahren, die zum Verbinden von Dingen verwendet werden können.

Um ein Ventil manuell von der Außenseite des Ventilkörpers zu manipulieren, wird oft ein Griff verwendet. In den meisten Fällen haben Ventile, die automatisch gesteuert werden, keine Griffe; Es gibt jedoch einige Ventile, die einen Griff (oder etwas Ähnliches) haben können, um die automatische Steuerung manuell außer Kraft zu setzen. Ein Beispiel dafür ist das Absperren des Rückschlagventils. Der Mechanismus oder die Vorrichtung, die verwendet wird, um ein Ventil automatisch oder ferngesteuert von außerhalb des Körpers zu regeln, wird als Stellantrieb bezeichnet. Es ist möglich, dass bestimmte Ventile, wie z. B. Rückschlagventile und Überdruckventile, weder einen Griff noch einen Antrieb haben, da sie in der Lage sind, sich selbst von innen zu betätigen.

Eine Scheibe, die auch als Ventilelement bezeichnet wird, ist ein bewegliches Hindernis, das sich innerhalb des stationären Körpers des Ventils...

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 21.1.2025
• Übersetzer: Daniel Hueber
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• ISBN-10: 0-00-071148-9 / 0000711489
• ISBN-13: 978-0-00-071148-9 / 9780000711489