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Hydraulik
29.5
Hydrospeicher
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Hydrospeicher

29.5

Außer durch verlustarme Energieumformung lassen sich Gütekennwerte hydraulischer Anlagen durch Energiespeicherung in der gesonderten Baueinheit Hydrospeicher steigern.

Hydrospeicher erfüllen somit die Hauptaufgabe, eine günstigere Energieverwertung in der Hydroanlage zu ermöglichen. Darüber hinaus verbessern Hydrospeicher die Gleichmäßigkeit der Energieübertragung, indem sie folgende Aufgaben wahrnehmen:87

  • Pulsation des Volumenstroms verringern
  • dynamische Druckänderungen (Druckstöße) im Leitungssystem auffangen (Pulsationsdämpfung)
  • mechanische Stöße aus dem Lastsystem dämpfen (Stoßdämpfung)
  • die Gleichförmigkeit des Bewegungsablaufs (Laufgüte) erhöhen
  • großen Schluckstrombedarf kurzzeitig abdecken, etwa um hohe Anlaufbeschleunigung
  • zu verwirklichen (Deckung von Leistungsspitzen)
  • kleinen Leckstrombedarf langzeitig befriedigen, etwa um
  • Vorspannkraft aufrechtzuerhalten (Leckstromkompensation)

Allgemeine Bedingungen für Energiespeicherung: p0 = 0,9 · p1

Für Blasenspeicher gilt folgende Beziehung: p2 ≤ 4 · p0

Der maximale Betriebsüberdruck des Hydrosystems p3 ergibt sich aus dem Druck, für den die Hydroanlage gegen Drucküberschreitung abgesichert ist. Dies ist der maximale Einstelldruck Druckbegrenzungsventil zum Auslösen Öffnen Tank. (Ansprechdruck).

Für den höchsten Betriebsdruck p2 des Hydrospeichers ist üblich die Bedingung: p2 ≤ 0,9 · p3

Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \Delta V=V_{\color{myred}0}\cdot\left[\left(\frac{p_{\color{myred}0}}{p_{\color{myred}1}}\right)^\frac1\kappa-\left(\frac{p_{\color{myred}0}}{p_{\color{myred}2}}\right)^\frac1\kappa\right]
NutzvolumenΔV=19,81dm3 
SpeichergrößeV0 = 100dm3
Gasfülldruckp0 = 135bar
Min. Betriebsdruckp1 = 150bar
Max. Betriebsdruckp2 = 210bar
Verhältnisκ = 1,4
100
Ber. 1

Verhältnis κ = cp / cv = 1,4 für Stickstoff N2 60

Gl. 2
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} V_{\color{myred}0}=\frac{\Delta V}{\left[\left(\frac{p_{\color{myred}0}}{p_{\color{myred}1}}\right)^\frac1\kappa-\left(\frac{p_{\color{myred}0}}{p_{\color{myred}2}}\right)^\frac1\kappa\right]}
SpeichergrößeV0=100,93dm3 
NutzvolumenΔV = 20dm3
Gasfülldruckp0 = 135bar
Min. Betriebsdruckp1 = 150bar
Max. Betriebsdruckp2 = 210bar
Verhältnisκ = 1,4
20
Ber. 2

Verhältnis κ = cp / cv = 1,4 für Stickstoff N2 60

Gl. 3
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} p_{\color{myred}2}=\frac{p_{\color{myred}0}}{\left[\left(\frac{p_{\color{myred}0}}{p_{\color{myred}1}}\right)^\frac1\kappa-\frac{\Delta V}{V_{\color{myred}0}}\right]^\kappa}
Max. Betriebsdruckp2=179bar 
Gasfülldruckp0 = 135bar
Min. Betriebsdruckp1 = 150bar
Verhältnisκ = 1,4
NutzvolumenΔV = 11dm3
SpeichergrößeV0 = 100dm3
135
Ber. 3
60
Böge, A. / Arbeitshilfen und Formeln für das technische Studium / Vieweg / Braunschweig / 1985 / 6. Auflage
87
Findeisen, D.; Helduser, S. / Ölhydraulik / Springer Vieweg / Berlin / 2015 / 6. Auflage
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