EBOOK - Fluid power engineering - Full Edition (M Galal Rabie) & Tổng hợp các bản dịch Tiếng Việt - Sách Fluid power engineering (Full Update liên tục)
10 thg 2, 2026 | 16:09

EBOOK - Fluid power engineering - Full Edition (M Galal Rabie) & Tổng hợp các bản dịch Tiếng Việt - Sách Fluid power engineering (Full Update liên tục)



Written by an expert in the field, this hands-on guide covers the construction, operation, and calculation of fluid power systems. Special attention is paid to building solid theoretical background that enables the reader to further study and analyze the steady state and dynamic performance of the diverse fluid power elements and systems. In addition to the mathematical treatment and theory, the book includes case studies―most accompanied by detailed constructional drawings―of diverse elements of industrial, mobile, and aeronautical hydraulic power systems. Readers will learn how to build low-loss transmission lines and actuators, analyze system performance, optimize efficiency, and much more.

Fluid Power Engineering, Second Edition includes a new chapter on electrohydraulic proportional valve technology as well as extensive digital material supporting learning, teaching, research, and vocational training. The ancillaries cover PowerPoint presentations with full-colored slides, MATLAB-SIMULINK programs, movies, animations, Automation Studio projects, and solutions to numerical problems. In addition, the ancillaries include conveniently selected topics from fluid mechanics and automatic control to enrich the theoretical background.


CONTENTS:


1  Introduction to Hydraulic Power Systems  . . . . . . .  1 1.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1

1.2 The Classification of Power Systems  . . . . . . .  2

 1.2.1  Mechanical Power Systems  . . . . . . .  2

 1.2.2  Electrical Power Systems  . . . . . . . . .  3

 1.2.3  Pneumatic Power Systems  . . . . . . . .  4

 1.2.4  Hydrodynamic Power Systems  . . . .  5

 1.2.5  Hydrostatic Power Systems  . . . . . . .  6

1.3  Basic Hydraulic Power Systems  . . . . . . . . . . .  8

1.4  The Advantages and Disadvantages of 

Hydraulic Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

1.5  Comparing Power Systems  . . . . . . . . . . . . . . .  10

1.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

1.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

 2  Hydraulic Oils and Theoretical Background  . . . . .  15 2.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

2.2  Basic Properties of Hydraulic Oils  . . . . . . . . .  16

 2.2.1  Viscosity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

 2.2.2  Oil Density  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

 2.2.3  Oil Compressibility  . . . . . . . . . . . . . .  30

 2.2.4  Thermal Expansion  . . . . . . . . . . . . . .  37

 2.2.5  Vapor Pressure  . . . . . . . . . . . . . . . . .  38

2.2.6  Lubrication and Anti-Wear 

Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.7  Compatibility  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.8  Chemical Stability  . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.9  Oxidation Stability  . . . . . . . . . . . . . .  39

2.2.10  Foaming  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

2.2.11  Cleanliness  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40

2.2.12  Thermal Properties  . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.13  Acidity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.14  Toxicity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.15 Environmentally Acceptable 

Hydraulic Oils  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46

2.3 Classification of Hydraulic Fluids  . . . . . . . . . .  46

 2.3.1  Typically Used Hydraulic Fluids  . . .   46

 2.3.2  Mineral Oils  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47

 2.3.3  Fire-Resistant Fluids  . . . . . . . . . . . . .  47

2.4  Additives  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

2.5  Requirements Imposed on the Hydraulic 

Liquid  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

2.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50

2.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53

Appendix 2A  Transfer Functions  . . . . . . . . .  54

Appendix 2B  Laminar Flow in Pipes  . . . . . .  55

 3  Hydraulic Transmission Lines  . . . . . . . . . . . . . . . . .  59 3.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59

3.2  Hydraulic Tubing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59

3.3  Hoses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  64

3.4  Pressure and Power Losses

in Hydraulic Conduits  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68

 3.4.1  Minor Losses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68

 3.4.2  Friction Losses  . . . . . . . . . . . . . . . . .  70

3.5  Modeling of Hydraulic Transmission Lines  . .  72

3.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  76

3.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  77

Appendix 3A  The Laplace Transform  . . . . .  77

 The Direct Laplace Transform  . . . . .  77  The Inverse Laplace Transform  . . . .  77 Properties of the Laplace Transform  . . .   77

 Laplace Transform Tables  . . . . . . . . .  78 Appendix 3B  Modeling and Simulation of 

Hydraulic Transmission Lines  . . . . . . . . . . . . .  79

 The Single-Lump Model  . . . . . . . . . .  79  The Two-Lump Model  . . . . . . . . . . .  80  The Three-Lump Model  . . . . . . . . . .  81  The Four-Lump Model  . . . . . . . . . . .  81  Higher-Order Models  . . . . . . . . . . . .  82  Case Study  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  82

 4  Hydraulic Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  89 4.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  89

4.2  Ideal Pump Analysis  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  91

4.3  Real Pump Analysis  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  94

4.4  Cavitation in Displacement Pumps  . . . . . . . .  97

xContents

Contents  xi

4.5  Pulsation of Flow of Displacement

 Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  98

4.6 Classification of Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  100

 4.6.1  Bent Axis Axial Piston Pumps  . . . . .  100

 4.6.2  Swash Plate Pumps with 

Axial Pistons  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  103

 4.6.3  Swash Plate Pumps with 

Inclined Pistons  . . . . . . . . . . . . . . . . .  105

 4.6.4  Axial Piston Pumps with Rotating 

Swash Plate-Wobble Plate  . . . . . . . .  106

 4.6.5  Radial Piston Pumps with Eccentric 

Cam Ring  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  106

 4.6.6  Radial Piston Pumps with 

Eccentric Shafts  . . . . . . . . . . . . . . . . .  108

 4.6.7  Radial Piston Pumps

  of Crank Type  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  109

 4.6.8  External Gear Pumps  . . . . . . . . . . . .  109

 4.6.9  Internal Gear Pumps  . . . . . . . . . . . . .  114

4.6.10  Gerotor Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . .  115

4.6.11  Screw Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  117

4.6.12  Vane Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  117

 4.7  Variable Displacement Pumps  . . . . . . . . . . . . .  122

 4.7.1  General  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  122

4.7.2  Pressure-Compensated

  Vane Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  123

 4.7.3  Bent Axis Axial Piston Pumps with 

 Power Control  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  125

 4.8  Rotodynamic Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  128

 4.9  Pump Summary  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  130

4.10 Pump Specification  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  134

4.11  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  134

4.12  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  137

 5  Hydraulic Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  139 5.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  139

5.2  Pressure-Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  141

 5.2.1  Direct-Operated Relief Valves  . . . . .  141

 5.2.2  Pilot-Operated Relief Valves  . . . . . .  144

 5.2.3  Pressure-Reducing Valves  . . . . . . . .  147

 5.2.4  Sequence Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . .  152

 5.2.5  Accumulator Charging Valve  . . . . .  155

5.3  Directional Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.2  Poppet-Type DCVs  . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.3  Spool-Type DCVs  . . . . . . . . . . . . . . .  158

 5.3.4  Control of the Directional 

 Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  161

5.3.5  Flow Characteristics

  of Spool Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  167

 5.3.6  Pressure and Power Losses in the 

Spool Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  169

 5.3.7  Flow Forces Acting on the Spool  . . .  170

5.3.8  Direct-Operated Directional 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  172

5.3.9  Pilot-Operated Directional 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  173

5.4  Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  175

5.4.1  Spring-Loaded Direct-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  175

 5.4.2  Direct-Operated Check Valves 

Without Springs  . . . . . . . . . . . . . . . . .  176

 5.4.3  Pilot-Operated Check Valves 

Without External Drain Ports  . . . . .  176

 5.4.4  Pilot-Operated Check Valves with 

External Drain Ports  . . . . . . . . . . . . .  178

5.4.5  Double Pilot-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  178

 5.4.6  Mechanically Piloted Pilot-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  179

5.5  Flow Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  179

 5.5.1  Throttle Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  180

 5.5.2  Sharp-Edged Throttle Valves  . . . . . .  180

 5.5.3  Series Pressure-Compensated Flow 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  181

 5.5.4  Parallel Pressure-Compensated Flow 

Control Valves—Three-Way FCVs  . . .   184

 5.5.5  Flow Dividers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  185

5.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  188

5.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  190

Appendix 5A  Control Valve Pressures and 

Throttle Areas  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  191

Conical Poppet Valves  . . . . . . . . . . .  191

Cylindrical Poppets with 

Conical Seats  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  192

Spherical Poppet Valves  . . . . . . . . . .  193

Circular Throttling Area  . . . . . . . . . .  196

Triangular Throttling Area  . . . . . . . .  197

Appendix 5B  Modeling and Simulation of a

Direct-Operated Relief Valve  . . . . . . . . . . . . . .  198

xiiContents

Contents  xiii

Construction and Operation 

of the Valve  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  199

Mathematical Modeling  . . . . . . . . . .  199

Computer Simulation  . . . . . . . . . . . .  201

Static Characteristics  . . . . . . . . . . . . .  201

Transient Response  . . . . . . . . . . . . . .  202

Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  204

 6  Accessories  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  207 6.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  207

6.2  Hydraulic Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  208

6.2.1  Classification and Operation  . . . . . .  208

6.2.2  The Volumetric Capacity 

of Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  210

 6.2.3  The Construction and Operation 

of Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  211

 6.2.4  Applications of Hydraulic 

Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  216

      Energy Storage . . . . . . . . . . . . . . . .  216

Emergency Sources of Energy . . . 219

Compensation for Large

    Flow Demands  . . . . . . . . . . . . . .  221

      Pump Unloading  . . . . . . . . . . . .  224

Reducing the Actuator’s

    Response Time  . . . . . . . . . . . . . .  224

Maintaining Constant

    Pressure  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  225

      Thermal Compensation  . . . . . .  226

Smoothing of Pressure

    Pulsations  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  227

Load Suspension on Load

     Transporting Vehicles  . . . . . . . .  231

Absorption of Hydraulic

     Shocks  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  232

      Hydraulic Springs  . . . . . . . . . . .  235

6.3  Hydraulic Filters  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  237

6.4  Hydraulic Pressure Switches  . . . . . . . . . . . . . .  238

 6.4.1  Piston-Type Pressure Switches  . . . .  238

6.4.2  Bourdon Tube Pressure Switches . . .  239

 6.4.3  Pressure Gauge Isolators  . . . . . . . . .  240

6.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  241

6.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  243

Appendix 6A  Smoothing Pressure 

Pulsations by Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . .  243

Appendix 6B  Absorption of Hydraulic 

Shocks by Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  246

Nomenclature and Abbreviations  . . .  249

 7  Hydraulic Actuators  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251 7.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251

7.2  Hydraulic Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251

 7.2.1  The Construction of Hydraulic 

Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  252

 7.2.2  Cylinder Cushioning  . . . . . . . . . . . .  253

 7.2.3  Stop Tube  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  256

 7.2.4  Cylinder Buckling  . . . . . . . . . . . . . . .  256

 7.2.5  Hydraulic Cylinder Stroke 

Calculations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  258

7.2.6  Classifications of Hydraulic 

Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  258

 7.2.7  Cylinder Mounting  . . . . . . . . . . . . . .  261

 7.2.8  Cylinder Calibers  . . . . . . . . . . . . . . . .  262

7.3  Hydraulic Rotary Actuators  . . . . . . . . . . . . . . .  264

 7.3.1  Rotary Actuator with Rack and 

Pinion Drive  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  264

 7.3.2  Parallel Piston Rotary Actuator  . . . .  264

 7.3.3  Vane-Type Rotary Actuators  . . . . . .  265

7.4  Hydraulic Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  265

 7.4.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  265

 7.4.2  Bent-Axis Axial Piston Motors  . . . .  266

 7.4.3  Swash Plate Axial Piston Motors  . . .  267

 7.4.4  Vane Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  268

 7.4.5  Gear Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  269

7.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  269

7.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  271

Appendix 7A  Case Studies:

Hydraulic Circuits  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  272

 8  Hydraulic Servo Actuators  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  281 8.1  Construction and Operation  . . . . . . . . . . . . . .  281

8.2 Applications of Hydraulic Servo Actuators  . . .  283

 8.2.1  The Steering Systems of Mobile 

Equipment  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  283

 8.2.2  Applications in Machine Tools  . . . .  284

 8.2.3  Applications in Displacement 

Pump Controls  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  285

8.3  The Mathematical Model of HSA  . . . . . . . . . .  286

8.4  The Transfer Function of HSA  . . . . . . . . . . . . .  289

8.4.1  Deduction of the HSA Transfer Function,

Based on the Step Response  . . . . . .  289

xivContents

Contents  xv

 8.4.2  Deducing the HSA Transfer 

Function Analytically  . . . . . . . . . . . .  289

8.5  Valve-Controlled Actuators  . . . . . . . . . . . . . . .  292

 8.5.1  Flow Characteristics  . . . . . . . . . . . . .  292

 8.5.2  Power Characteristics  . . . . . . . . . . . .  295

8.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  296

8.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  297

Appendix 8A  Modeling and Simulation 

of a Hydraulic Servo Actuator  . . . . . . . . . . . . .  298

A Mathematical Model

  of the HSA  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  299

   Simulation of the HSA  . . . . . . . . . . .  300

Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  303

 9  Electrohydraulic Servovalve Technology  . . . . . . . .  305 9.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  305

9.2  Applications of Electrohydraulic Servos  . . . .  306

9.3  Electromagnetic Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  306

9.4  Servovalves Incorporating Flapper 

Valve Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  311

 9.4.1  Single-Stage Servovalves  . . . . . . . . .  311

9.4.2  Two-Stage Electrohydraulic 

Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  313

9.5  Servovalves Incorporating Jet 

Pipe Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  324

9.6  Servovalves Incorporating Jet 

Deflector Amplifiers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  327

9.7 Jet Pipe Amplifiers Versus Nozzle 

Flapper Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  330

9.8  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  331

 10  Modeling and Simulation of Electrohydraulic  Servosystems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  333

10.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  333

10.2  Electromagnetic Torque Motors  . . . . . . . . . . .  333

 10.2.1  Introducing Magnetic Circuits  . . . . .  333

 10.2.2  Magnetic Circuit of an Electromagnetic 

Torque Motor  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  336

 10.2.3  Analysis of Torque Motors  . . . . . . . .  337

10.3  Flapper Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  340

10.4  Modeling of an Electrohydraulic 

Servo Actuator  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  342

10.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  347

10.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  348

Appendix 10A  Modeling and Simulation 

of an EHSA  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  349

xviContents

Numerical Values of the Studied 

  System  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  350

    Torque Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  351

Single-Stage Electrohydraulic

  Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  352

Two-Stage Electrohydraulic

  Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  354

Electrohydraulic Servo 

  Actuators (EHSAs)  . . . . . . . . . . . . . . .  358

Appendix 10B  Design of P, PI, and 

PID Controllers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  361

 11  Introduction to Pneumatic Systems  . . . . . . . . . . . . .  367 11.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  367

11.2  Peculiarities of Pneumatic Systems  . . . . . . . . .  367

 11.2.1  Effects of Air Compressibility  . . . . .  367

 11.2.2  The Effect of Air Density  . . . . . . . . . .  372

 11.2.3  The Effect of Air Viscosity  . . . . . . . . .  372

 11.2.4  Other Peculiarities of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  372

11.3  Advantages and Disadvantages of 

Pneumatic Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

 11.3.1  Basic Advantages of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

 11.3.2  Basic Disadvantages of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

11.4  Basic Elements of Pneumatic Systems  . . . . . .  374

 11.4.1  Basic Pneumatic Circuits  . . . . . . . . . .  374

 11.4.2  Air Compressors  . . . . . . . . . . . . . . . .  374

 11.4.3  Pneumatic Reservoirs  . . . . . . . . . . . .  378

 11.4.4  Air Filters  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  378

 11.4.5  Air Lubricators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  379

 11.4.6  Pneumatic Control Valves  . . . . . . . .  379

11.5  Case Studies: Basic Pneumatic Circuits  . . . . .  385

 11.5.1  Manual Control of a SingleActing Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  385

 11.5.2  Unidirectional Speed Control 

of a Single-Acting Cylinder  . . . . . . .  385

 11.5.3  Bidirectional Speed Control 

of a Single-Acting Cylinder  . . . . . . .  385

 11.5.4  OR Control of a Single-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  386

 11.5.5  AND Control of a Single-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  387

Contents  xvii

 11.5.6  AND Control of Single-Acting 

Cylinders; Logic AND Control  . . . .  387

 11.5.7  Logic NOT Control  . . . . . . . . . . . . . .  387

 11.5.8  Logic MEMORY Control  . . . . . . . . . .  388

 11.5.9  Bidirectional Speed Control of a

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  388

11.5.10  Unidirectional and Quick Return 

Control of a Double-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  389

11.5.11  Dual Pressure Control of a Double- 

Acting Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  391

11.5.12  Semi-Automatic Control  . . . . . . . . . .  392

11.5.13  Fully Automatic Control of a 

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  392

11.5.14  Timed Control of a Double- 

Acting Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  392

11.5.15  Basic Positional Control of a 

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  392

11.5.16  Electro-Pneumatic Logic AND  . . . . .  396

11.5.17  Electro-Pneumatic Logic OR  . . . . . .  396

11.5.18  Electro-Pneumatic Logic MEMORY  . . .   397

11.5.19  Electro-Pneumatic Logic NOT  . . . . .  398

11.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  398

11.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  399

...










TỔNG HỢP - BÀI DỊCH SÁCH FLUID POWER ENGINEERING - BÀI TẬP LỚN THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN (CHƯƠNG 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11).


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EBOOK - Fluid power engineering - 1st Edition (M Galal Rabie) 2009.



Written by an expert in the field, this hands-on guide covers the construction, operation, and calculation of fluid power systems. Special attention is paid to building solid theoretical background that enables the reader to further study and analyze the steady state and dynamic performance of the diverse fluid power elements and systems. In addition to the mathematical treatment and theory, the book includes case studies―most accompanied by detailed constructional drawings―of diverse elements of industrial, mobile, and aeronautical hydraulic power systems. Readers will learn how to build low-loss transmission lines and actuators, analyze system performance, optimize efficiency, and much more.

Fluid Power Engineering, Second Edition includes a new chapter on electrohydraulic proportional valve technology as well as extensive digital material supporting learning, teaching, research, and vocational training. The ancillaries cover PowerPoint presentations with full-colored slides, MATLAB-SIMULINK programs, movies, animations, Automation Studio projects, and solutions to numerical problems. In addition, the ancillaries include conveniently selected topics from fluid mechanics and automatic control to enrich the theoretical background.


CONTENTS:


1  Introduction to Hydraulic Power Systems  . . . . . . .  1 1.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1

1.2 The Classification of Power Systems  . . . . . . .  2

 1.2.1  Mechanical Power Systems  . . . . . . .  2

 1.2.2  Electrical Power Systems  . . . . . . . . .  3

 1.2.3  Pneumatic Power Systems  . . . . . . . .  4

 1.2.4  Hydrodynamic Power Systems  . . . .  5

 1.2.5  Hydrostatic Power Systems  . . . . . . .  6

1.3  Basic Hydraulic Power Systems  . . . . . . . . . . .  8

1.4  The Advantages and Disadvantages of 

Hydraulic Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

1.5  Comparing Power Systems  . . . . . . . . . . . . . . .  10

1.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

1.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

 2  Hydraulic Oils and Theoretical Background  . . . . .  15 2.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

2.2  Basic Properties of Hydraulic Oils  . . . . . . . . .  16

 2.2.1  Viscosity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

 2.2.2  Oil Density  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

 2.2.3  Oil Compressibility  . . . . . . . . . . . . . .  30

 2.2.4  Thermal Expansion  . . . . . . . . . . . . . .  37

 2.2.5  Vapor Pressure  . . . . . . . . . . . . . . . . .  38

2.2.6  Lubrication and Anti-Wear 

Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.7  Compatibility  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.8  Chemical Stability  . . . . . . . . . . . . . . .  39

 2.2.9  Oxidation Stability  . . . . . . . . . . . . . .  39

2.2.10  Foaming  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39

2.2.11  Cleanliness  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40

2.2.12  Thermal Properties  . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.13  Acidity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.14  Toxicity  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45

2.2.15 Environmentally Acceptable 

Hydraulic Oils  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46

2.3 Classification of Hydraulic Fluids  . . . . . . . . . .  46

 2.3.1  Typically Used Hydraulic Fluids  . . .   46

 2.3.2  Mineral Oils  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47

 2.3.3  Fire-Resistant Fluids  . . . . . . . . . . . . .  47

2.4  Additives  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

2.5  Requirements Imposed on the Hydraulic 

Liquid  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

2.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50

2.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53

Appendix 2A  Transfer Functions  . . . . . . . . .  54

Appendix 2B  Laminar Flow in Pipes  . . . . . .  55

 3  Hydraulic Transmission Lines  . . . . . . . . . . . . . . . . .  59 3.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59

3.2  Hydraulic Tubing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59

3.3  Hoses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  64

3.4  Pressure and Power Losses

in Hydraulic Conduits  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68

 3.4.1  Minor Losses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68

 3.4.2  Friction Losses  . . . . . . . . . . . . . . . . .  70

3.5  Modeling of Hydraulic Transmission Lines  . .  72

3.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  76

3.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  77

Appendix 3A  The Laplace Transform  . . . . .  77

 The Direct Laplace Transform  . . . . .  77  The Inverse Laplace Transform  . . . .  77 Properties of the Laplace Transform  . . .   77

 Laplace Transform Tables  . . . . . . . . .  78 Appendix 3B  Modeling and Simulation of 

Hydraulic Transmission Lines  . . . . . . . . . . . . .  79

 The Single-Lump Model  . . . . . . . . . .  79  The Two-Lump Model  . . . . . . . . . . .  80  The Three-Lump Model  . . . . . . . . . .  81  The Four-Lump Model  . . . . . . . . . . .  81  Higher-Order Models  . . . . . . . . . . . .  82  Case Study  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  82

 4  Hydraulic Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  89 4.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  89

4.2  Ideal Pump Analysis  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  91

4.3  Real Pump Analysis  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  94

4.4  Cavitation in Displacement Pumps  . . . . . . . .  97

xContents

Contents  xi

4.5  Pulsation of Flow of Displacement

 Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  98

4.6 Classification of Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  100

 4.6.1  Bent Axis Axial Piston Pumps  . . . . .  100

 4.6.2  Swash Plate Pumps with 

Axial Pistons  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  103

 4.6.3  Swash Plate Pumps with 

Inclined Pistons  . . . . . . . . . . . . . . . . .  105

 4.6.4  Axial Piston Pumps with Rotating 

Swash Plate-Wobble Plate  . . . . . . . .  106

 4.6.5  Radial Piston Pumps with Eccentric 

Cam Ring  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  106

 4.6.6  Radial Piston Pumps with 

Eccentric Shafts  . . . . . . . . . . . . . . . . .  108

 4.6.7  Radial Piston Pumps

  of Crank Type  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  109

 4.6.8  External Gear Pumps  . . . . . . . . . . . .  109

 4.6.9  Internal Gear Pumps  . . . . . . . . . . . . .  114

4.6.10  Gerotor Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . .  115

4.6.11  Screw Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  117

4.6.12  Vane Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  117

 4.7  Variable Displacement Pumps  . . . . . . . . . . . . .  122

 4.7.1  General  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  122

4.7.2  Pressure-Compensated

  Vane Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  123

 4.7.3  Bent Axis Axial Piston Pumps with 

 Power Control  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  125

 4.8  Rotodynamic Pumps  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  128

 4.9  Pump Summary  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  130

4.10 Pump Specification  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  134

4.11  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  134

4.12  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  137

 5  Hydraulic Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  139 5.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  139

5.2  Pressure-Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  141

 5.2.1  Direct-Operated Relief Valves  . . . . .  141

 5.2.2  Pilot-Operated Relief Valves  . . . . . .  144

 5.2.3  Pressure-Reducing Valves  . . . . . . . .  147

 5.2.4  Sequence Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . .  152

 5.2.5  Accumulator Charging Valve  . . . . .  155

5.3  Directional Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.2  Poppet-Type DCVs  . . . . . . . . . . . . . .  157

 5.3.3  Spool-Type DCVs  . . . . . . . . . . . . . . .  158

 5.3.4  Control of the Directional 

 Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  161

5.3.5  Flow Characteristics

  of Spool Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  167

 5.3.6  Pressure and Power Losses in the 

Spool Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  169

 5.3.7  Flow Forces Acting on the Spool  . . .  170

5.3.8  Direct-Operated Directional 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  172

5.3.9  Pilot-Operated Directional 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  173

5.4  Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  175

5.4.1  Spring-Loaded Direct-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  175

 5.4.2  Direct-Operated Check Valves 

Without Springs  . . . . . . . . . . . . . . . . .  176

 5.4.3  Pilot-Operated Check Valves 

Without External Drain Ports  . . . . .  176

 5.4.4  Pilot-Operated Check Valves with 

External Drain Ports  . . . . . . . . . . . . .  178

5.4.5  Double Pilot-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  178

 5.4.6  Mechanically Piloted Pilot-Operated 

Check Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  179

5.5  Flow Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  179

 5.5.1  Throttle Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  180

 5.5.2  Sharp-Edged Throttle Valves  . . . . . .  180

 5.5.3  Series Pressure-Compensated Flow 

Control Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  181

 5.5.4  Parallel Pressure-Compensated Flow 

Control Valves—Three-Way FCVs  . . .   184

 5.5.5  Flow Dividers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  185

5.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  188

5.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  190

Appendix 5A  Control Valve Pressures and 

Throttle Areas  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  191

Conical Poppet Valves  . . . . . . . . . . .  191

Cylindrical Poppets with 

Conical Seats  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  192

Spherical Poppet Valves  . . . . . . . . . .  193

Circular Throttling Area  . . . . . . . . . .  196

Triangular Throttling Area  . . . . . . . .  197

Appendix 5B  Modeling and Simulation of a

Direct-Operated Relief Valve  . . . . . . . . . . . . . .  198

xiiContents

Contents  xiii

Construction and Operation 

of the Valve  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  199

Mathematical Modeling  . . . . . . . . . .  199

Computer Simulation  . . . . . . . . . . . .  201

Static Characteristics  . . . . . . . . . . . . .  201

Transient Response  . . . . . . . . . . . . . .  202

Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  204

 6  Accessories  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  207 6.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  207

6.2  Hydraulic Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  208

6.2.1  Classification and Operation  . . . . . .  208

6.2.2  The Volumetric Capacity 

of Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  210

 6.2.3  The Construction and Operation 

of Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . .  211

 6.2.4  Applications of Hydraulic 

Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  216

      Energy Storage . . . . . . . . . . . . . . . .  216

Emergency Sources of Energy . . . 219

Compensation for Large

    Flow Demands  . . . . . . . . . . . . . .  221

      Pump Unloading  . . . . . . . . . . . .  224

Reducing the Actuator’s

    Response Time  . . . . . . . . . . . . . .  224

Maintaining Constant

    Pressure  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  225

      Thermal Compensation  . . . . . .  226

Smoothing of Pressure

    Pulsations  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  227

Load Suspension on Load

     Transporting Vehicles  . . . . . . . .  231

Absorption of Hydraulic

     Shocks  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  232

      Hydraulic Springs  . . . . . . . . . . .  235

6.3  Hydraulic Filters  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  237

6.4  Hydraulic Pressure Switches  . . . . . . . . . . . . . .  238

 6.4.1  Piston-Type Pressure Switches  . . . .  238

6.4.2  Bourdon Tube Pressure Switches . . .  239

 6.4.3  Pressure Gauge Isolators  . . . . . . . . .  240

6.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  241

6.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  243

Appendix 6A  Smoothing Pressure 

Pulsations by Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . .  243

Appendix 6B  Absorption of Hydraulic 

Shocks by Accumulators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  246

Nomenclature and Abbreviations  . . .  249

 7  Hydraulic Actuators  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251 7.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251

7.2  Hydraulic Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  251

 7.2.1  The Construction of Hydraulic 

Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  252

 7.2.2  Cylinder Cushioning  . . . . . . . . . . . .  253

 7.2.3  Stop Tube  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  256

 7.2.4  Cylinder Buckling  . . . . . . . . . . . . . . .  256

 7.2.5  Hydraulic Cylinder Stroke 

Calculations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  258

7.2.6  Classifications of Hydraulic 

Cylinders  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  258

 7.2.7  Cylinder Mounting  . . . . . . . . . . . . . .  261

 7.2.8  Cylinder Calibers  . . . . . . . . . . . . . . . .  262

7.3  Hydraulic Rotary Actuators  . . . . . . . . . . . . . . .  264

 7.3.1  Rotary Actuator with Rack and 

Pinion Drive  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  264

 7.3.2  Parallel Piston Rotary Actuator  . . . .  264

 7.3.3  Vane-Type Rotary Actuators  . . . . . .  265

7.4  Hydraulic Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  265

 7.4.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  265

 7.4.2  Bent-Axis Axial Piston Motors  . . . .  266

 7.4.3  Swash Plate Axial Piston Motors  . . .  267

 7.4.4  Vane Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  268

 7.4.5  Gear Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  269

7.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  269

7.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  271

Appendix 7A  Case Studies:

Hydraulic Circuits  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  272

 8  Hydraulic Servo Actuators  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  281 8.1  Construction and Operation  . . . . . . . . . . . . . .  281

8.2 Applications of Hydraulic Servo Actuators  . . .  283

 8.2.1  The Steering Systems of Mobile 

Equipment  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  283

 8.2.2  Applications in Machine Tools  . . . .  284

 8.2.3  Applications in Displacement 

Pump Controls  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  285

8.3  The Mathematical Model of HSA  . . . . . . . . . .  286

8.4  The Transfer Function of HSA  . . . . . . . . . . . . .  289

8.4.1  Deduction of the HSA Transfer Function,

Based on the Step Response  . . . . . .  289

xivContents

Contents  xv

 8.4.2  Deducing the HSA Transfer 

Function Analytically  . . . . . . . . . . . .  289

8.5  Valve-Controlled Actuators  . . . . . . . . . . . . . . .  292

 8.5.1  Flow Characteristics  . . . . . . . . . . . . .  292

 8.5.2  Power Characteristics  . . . . . . . . . . . .  295

8.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  296

8.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  297

Appendix 8A  Modeling and Simulation 

of a Hydraulic Servo Actuator  . . . . . . . . . . . . .  298

A Mathematical Model

  of the HSA  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  299

   Simulation of the HSA  . . . . . . . . . . .  300

Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  303

 9  Electrohydraulic Servovalve Technology  . . . . . . . .  305 9.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  305

9.2  Applications of Electrohydraulic Servos  . . . .  306

9.3  Electromagnetic Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  306

9.4  Servovalves Incorporating Flapper 

Valve Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  311

 9.4.1  Single-Stage Servovalves  . . . . . . . . .  311

9.4.2  Two-Stage Electrohydraulic 

Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  313

9.5  Servovalves Incorporating Jet 

Pipe Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  324

9.6  Servovalves Incorporating Jet 

Deflector Amplifiers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  327

9.7 Jet Pipe Amplifiers Versus Nozzle 

Flapper Amplifi ers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  330

9.8  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  331

 10  Modeling and Simulation of Electrohydraulic  Servosystems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  333

10.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  333

10.2  Electromagnetic Torque Motors  . . . . . . . . . . .  333

 10.2.1  Introducing Magnetic Circuits  . . . . .  333

 10.2.2  Magnetic Circuit of an Electromagnetic 

Torque Motor  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  336

 10.2.3  Analysis of Torque Motors  . . . . . . . .  337

10.3  Flapper Valves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  340

10.4  Modeling of an Electrohydraulic 

Servo Actuator  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  342

10.5  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  347

10.6  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  348

Appendix 10A  Modeling and Simulation 

of an EHSA  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  349

xviContents

Numerical Values of the Studied 

  System  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  350

    Torque Motors  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  351

Single-Stage Electrohydraulic

  Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  352

Two-Stage Electrohydraulic

  Servovalves  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  354

Electrohydraulic Servo 

  Actuators (EHSAs)  . . . . . . . . . . . . . . .  358

Appendix 10B  Design of P, PI, and 

PID Controllers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  361

 11  Introduction to Pneumatic Systems  . . . . . . . . . . . . .  367 11.1  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  367

11.2  Peculiarities of Pneumatic Systems  . . . . . . . . .  367

 11.2.1  Effects of Air Compressibility  . . . . .  367

 11.2.2  The Effect of Air Density  . . . . . . . . . .  372

 11.2.3  The Effect of Air Viscosity  . . . . . . . . .  372

 11.2.4  Other Peculiarities of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  372

11.3  Advantages and Disadvantages of 

Pneumatic Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

 11.3.1  Basic Advantages of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

 11.3.2  Basic Disadvantages of Pneumatic 

Systems  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  373

11.4  Basic Elements of Pneumatic Systems  . . . . . .  374

 11.4.1  Basic Pneumatic Circuits  . . . . . . . . . .  374

 11.4.2  Air Compressors  . . . . . . . . . . . . . . . .  374

 11.4.3  Pneumatic Reservoirs  . . . . . . . . . . . .  378

 11.4.4  Air Filters  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  378

 11.4.5  Air Lubricators  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  379

 11.4.6  Pneumatic Control Valves  . . . . . . . .  379

11.5  Case Studies: Basic Pneumatic Circuits  . . . . .  385

 11.5.1  Manual Control of a SingleActing Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  385

 11.5.2  Unidirectional Speed Control 

of a Single-Acting Cylinder  . . . . . . .  385

 11.5.3  Bidirectional Speed Control 

of a Single-Acting Cylinder  . . . . . . .  385

 11.5.4  OR Control of a Single-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  386

 11.5.5  AND Control of a Single-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  387

Contents  xvii

 11.5.6  AND Control of Single-Acting 

Cylinders; Logic AND Control  . . . .  387

 11.5.7  Logic NOT Control  . . . . . . . . . . . . . .  387

 11.5.8  Logic MEMORY Control  . . . . . . . . . .  388

 11.5.9  Bidirectional Speed Control of a

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  388

11.5.10  Unidirectional and Quick Return 

Control of a Double-Acting 

Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  389

11.5.11  Dual Pressure Control of a Double- 

Acting Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  391

11.5.12  Semi-Automatic Control  . . . . . . . . . .  392

11.5.13  Fully Automatic Control of a 

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  392

11.5.14  Timed Control of a Double- 

Acting Cylinder  . . . . . . . . . . . . . . . . .  392

11.5.15  Basic Positional Control of a 

Double-Acting Cylinder  . . . . . . . . . .  392

11.5.16  Electro-Pneumatic Logic AND  . . . . .  396

11.5.17  Electro-Pneumatic Logic OR  . . . . . .  396

11.5.18  Electro-Pneumatic Logic MEMORY  . . .   397

11.5.19  Electro-Pneumatic Logic NOT  . . . . .  398

11.6  Exercises  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  398

11.7  Nomenclature  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  399

...










TỔNG HỢP - BÀI DỊCH SÁCH FLUID POWER ENGINEERING - BÀI TẬP LỚN THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN (CHƯƠNG 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11).


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EBOOK - Fluid power engineering - 1st Edition (M Galal Rabie) 2009.

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