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DBV - Kennlinien
1 Aufgabenstellung
· Aufnahme einer DBV - Kennlinie für mehrere Druckbegrenzungsventile bei verschiedenen Druckeinsatzbereichen
· Berechnung der Regelabweichung
· Überlegungen zur notwendigen Leistung des Motors
2 Messungen
2.1 Schaltung und Durchführung
Die nebenstehende Schaltung wurde am Hydraulikstand II aufgebaut.
Als Systemdruck wurde etwa psys = 75 bar verwendet.
Da kein Feinsteuerventil vorhanden war, wurde die Messung mit einem normalen Drosselventil durchgeführt.
Durchführung:
Nach dem Aufbau wurde das Drosselventil vollständig geschlossen und am DBV - Prüfling der gewünschte Druck (20, 40, 70 bar etc.) eingestellt. Danach wurde mit der Drossel ein kompletter Zyklus Schließen - Öffnen durchfahren und die Kennlinie aufgenommen.
2.2 Messwerte
2.2.1 Prüfling 1
Der Prüfling 1 wurde von einer anderen Gruppe vermessen.
2.2.2 Prüfling 2
Öffnen des DBV: Die Drossel wurde immer weiter gesperrt, bei steigendem Volumenstrom stieg der Druck (v. o. n. u.). Schließen des DBV: genau umgekehrt (wegen Übersichtlichkeit ist in der Schließen - Spalte ist der erste Messwert unten angegeben, der letzte oben).
2.3 Berechnung der Regelabweichung
Die Regelabweichung wurde jeweils im
linearen Kennlinienbereich (ab 0,5 bis 1 l/min) ermittelt: 
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Messung |
Dp [bar] |
DQ [l/min] |
R |
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Prüfling 1 (20 bar) |
3 |
7,19 |
0,42 |
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Prüfling 1 (40 bar) |
5 |
7,13 |
0,70 |
|
Prüfling 1 (70 bar) |
5 |
6,74 |
0,74 |
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Prüfling 2 (20 bar) |
3 |
7,0 |
0,43 |
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Prüfling 2 (40 bar) |
3 |
6,6 |
0,45 |
2.4 Kennlinien in Datenblattform
Siehe nächste Seite.
Datenblatt
Ventiltype: Druckbegrenzungsventil (DBV)
Bezeichnung: Frutigen WUVP3 L Z0614
Nummer: Prüfling 2
Leistungsgrenzen:
Regelabweichung: 20 bar 0,42 bar/(l/min)
40 bar 0,70 bar/(l/min)
70 bar 0,74 bar/(l/min)
Elektrische Ansteuerung (Vorsteuerung) nicht aktiv.
Datenblatt
Ventiltype: Druckbegrenzungsventil (DBV)
Bezeichnung: Frutigen WUVP3 L Z0614
Nummer: Prüfling 3
Leistungsgrenzen:
Regelabweichung: 20 bar 0,43 bar/(l/min)
40 bar 0,45 bar/(l/min)
Elektrische Ansteuerung (Vorsteuerung) nicht aktiv.
3 Notwendige Leistung des Motors
Der Motor des Hydraulikaggregats ist mit 1,1 kW angeschrieben.
Die Leistung, welche die Pumpe liefern muss, beträgt bei geschlossenem Drosselventil:
Dp = 70
bar
Q = 7 l/min
P = Dp · Q = 70 · 105 Pa · 7 · 10-3 m3 · (60 s)-1 = 817 W
Zu dieser Leistung an der Drossel kommen noch Verluste beim Motor selbst sowie bei der Kraftübertragung auf die Pumpe hinzu, sodass der Motor praktisch fast unter Volllast läuft.
Dieser Betriebszustand ist sicher nicht ideal.
4 Interpretation der Messergebnisse
Ein DBV stellt eine einfache Möglichkeit dar, den Druck in einem Hydrauliksystem zu begrenzen/regeln.
Mit steigendem Durchfluss durch das DBV steigt der Druck jedoch leicht an, idealerweise sollte die Kennlinie gerade sein.
Bei geringen Drücken ist der Öffnungs- und Schließdruck nicht identisch, dies ist auf die sich in diesem Bereich stärker auswirkenden Reibungsverluste zurückzuführen.
