AUT05-XX2-K05 - Elektrische, Pneumatische und Hydraulische Aktoren

1. Pneumatikaktoren bestimmen
Ein doppeltwirkender Zylinder mit Endlagendämpfung soll über ein 5/2-Wegeventil angesteuert werden. Dieses Wegeventil wird auf beiden Seiten mit Druckluft beaufschlagt. Das Ausfahren soll über ein 3/2-Wegeventil (Druckknopf betätigt mit Federrückstellung), das Einfahren über ein zweites 3/2-Wegeventil gleicher Bauart erfolgen. Die Ausfahrgeschwindigkeit soll einstellbar sein. Das Einfahren soll durch den Einbau eines Schnellentlüftungsventils beschleunigt werden. Die Aufbereitungseinheit ist zu berücksichtigen.
a)
Zeichnen Sie den Schaltplan.
b)
In der Anlage herrscht ein Druck von 5 bar. Der Kolbendurchmesser beträgt 100 mm und der Pneumatikzylinder hat 9 % Verluste. Welche Kolbenkraft ist möglich?
c)
Wie müsste der Schaltplan verändert oder ergänzt werden, damit der Zylinder erst ausfährt, wenn zwei 3/2-Wegeventile gleichzeitig gedrückt werden? Zeichnen Sie Ihr Ergebnis mit einem Farbstift in den Schaltplan von Aufgabe a.

2. Hydraulische Aktoren
a)
Welche Aufgabe erfüllt das Ventil 1V4 und welchen Einfluss hat es auf das System?
b)
Der Zylinder (D = 90 mm, d = 70 mm) soll eine Last von 45 000 N bewegen. Der Wirkungsgrad beträgt 0,85. Berechnen Sie den erforderlichen Druck, um die angegebene Last zu bewegen.
c)
Berechnen Sie die maximale Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens.
d)
Die Strömungsgeschwindigkeit v in der Druckleitung soll 4,15 m/s nicht übersteigen. Berechnen Sie den erforderlichen Leitungsdurchmesser.
e)
Beim Einschalten der Anlage steht das Ventil 1V1 in der Umlaufstellung. Wie hoch steigt der Druck in dieser Stellung im System?
f)
Welche Aufgabe erfüllt das Ventil 0V1 im System?
g)
Welche Aufgabe erfüllt die Baueinheit 0V2?

3. Elektrische Aktoren
a)
Wie wirken sich die Anlasssteuerungen beim Drehstromasynchronmotor auf die Stromstärke und das Drehmoment aus?
b)
Vergleichen Sie Drehstromasynchronmotoren und Gleichstrommotoren hinsichtlich der Drehzahlregelung und des Drehmomentes.
c)
Ein Drehstromasynchronmotor hat eine Drehzahl von 2850 min–1. Warum nicht 3000 min–1?
d)
Beschreiben Sie die Funktion eines Tauchspulenantriebes.
e)
Wie funktionieren Schrittmotoren?