Holdings: Taschenbuch für den Maschinenbau

Taschenbuch für den Maschinenbau:

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Bibliographic Details
Other Authors:	Grote, Karl-Heinrich (Editor)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin ; Heidelberg Springer 2011
Edition:	23., neu bearb. und erw. Aufl.
Subjects:	Maschinenbau Lehrbuch
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	Getr. Zählung Ill., graph. Darst. 25 cm
ISBN:	3642173055 9783642173059

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adam_text	IMAGE 1 INHALTSVERZEICHNIS HINWEISE ZUR BENUTZUNG XLV CHRONIK DES TASCHENBUCHS XLVH A MATHEMATIK 1 MATHEMATIK FUER INGENIEURE AI 2 ERGAENZUNGEN ZUR HOEHEREN MATHEMATIK AI 3 NUMERISCHE METHODEN AI 3.1 NUMERISCHE - ANALYTISCHE LOESUNG A 2 3.2 STANDARDAUFGABE DER LINEAREN ALGEBRA A 2 3.2.1 MEHRGITTERVERFAHREN. 3.3 INTERPOLATION,INTEGRATION A3 3.4 RAND- UND ANFANGSWERTPROBLEME A4 3.5 OPTIMIERUNGSPROBLEME A4 LITERATUR A 5 B MECHANIK 1 STATIK STARRER KOERPER B 1 1.1 ALLGEMEINES B 1 1.2 ZUSAMMENSETZEN UND ZERLEGEN VON KRAEFTEN MIT GEMEINSAMEM ANGRIFFSPUNKT . B 2 1.2.1 EBENE KRAEFTEGRUPPE. - 1 . 2 .2 RAEUMLICHE KRAEFTEGRUPPE. 1.3 ZUSAMMENSETZEN UND ZERLEGEN VON KRAEFTEN MIT VERSCHIEDENEN ANGRIFFSPUNKTEN . B3 1.3.1 KRAEFTE IN DER EBENE. - 1.3.2 KRAEFTE IM RAUM. 1.4 GLEICHGEWICHT UND GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN B4 1.4.1 KRAEFTESYSTEM IM RAUM. - 1.4.2 KRAEFTESYSTEM IN DER EBENE. - 1.4.3 PRINZIP DER VIRTUELLEN ARBEITEN. - 1.4.4 ARTEN DES GLEICHGEWICHTS. - 1.4.5 STANDSICHERHEIT 1.5 LAGERUNGSARTEN, FREIMACHUNGSPRINZIP B 6 1.6 AUFIAGERREAKTIONEN AN KOERPERN B 6 1.6.1 KOERPER IN DER EBENE. - 1.6.2 KOERPER IM RAUM. 1.7 SYSTEME STARRER KOERPER B7 1.8 FACHWERKE B8 1.8.1 EBENE FACHWERKE. - 1.8.2 RAEUMLICHE FACHWERKE. 1.9 SEILE UND KETTEN B9 1.9.1 SEIL UNTER EGENGEWICHT (KETTENLINIE). - 1.9.2 SEIL UNTER KONSTANTER STRECKENLAST - 1.9.3 SEIL MIT EINZELLAST 1.10 SCHWERPUNKT (MASSENMITTELPUNKT) B LL 1.11 HAFTUNG UND REIBUNG B LL 1.11.1 ANWENDUNGEN ZUR HAFTUNG UND GLEITREIBUNG. - 1.11.2 SCHRAUBE (BEWEGUNGSSCHRAUBE). - 1.11.3 ROLLWIDERSTAND. - 1.11.4 WIDERSTAND AN SEILROLLEN. 2 KINEMATIK B 15 2.1 BEWEGUNG EINES PUNKTS B 15 2.1.1 ALLGEMEINES. - 2.1.2 EBENE BEWEGUNG. - 2 . 1 .3 RAEUMLICHE BEWEGUNG. 2.2 BEWEGUNG STARRER KOERPER B 19 2.2.1 TRANSLATION (PARALLELVERSCHIEBUNG, SCHIEBUNG). - 2.2.2 ROTATION (DREHBEWEGUNG, DREHUNG). - 2.2.3 ALLGEMEINE BEWEGUNG DES STARREN KOERPERS. 3 KINETIK B 24 3.1 ENERGETISCHE GRUNDBEGRIFFE - ARBEIT, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD B 24 3.1.1 SPEZIELLE ARBEITEN. BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1012629775 DIGITALISIERT DURCH IMAGE 2 X VI INHALTSVERZEICHNIS 3.2 KINETIK DES MASSENPUNKTS UND DES TRANSLATORISCH BEWEGTEN KOERPERS B 25 3.2.1 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ VON NEWTON (2. NEWTON'SCHES AXIOM). - 3.2.2 ARBEITS- UND ENERGIESATZ. - 3.2.3 IMPULSSATZ. - 3.2.4 PRINZIP VON D'AIEMBERT UND GEFUEHRTE BEWEGUNGEN. - 3.2.5 IMPULSMOMENTEN- (FLUECHEN-) UND DREHIMPULSSATZ. 3.3 KINETIK DES MASSENPUNKTSYSTEMS B 27 3.3.1 SCHWERPUNKTSATZ. - 3.3.2 ARBEITS- UND ENERGIESATZ. - 3.3.3 IMPULSSATZ. - 3.3.4 PRINZIP VON D'AIEMBERT UND GEFUEHRTE BEWEGUNGEN. - 3.3.5 IMPULSMOMENTEN- UND DREHIMPULSSATZ. - 3.3.6 LAGRANGE'SCHE GLEICHUNGEN. - 3.3.7 PRINZIP VON HAMILTON. - 3.3.8 SYSTEME MIT VERAENDERLICHER MASSE. 3.4 KINETIK STARRER KOERPER B 30 3.4.1 ROTATION EINES STARREN KOERPERS UM EINE FESTE ACHSE. - 3.4.2 ALLGEMEINES UEBER MASSENTRAEGHEITSMOMENTE. - 3.4.3 ALLGEMEINE EBENE BEWEGUNG STARRER KOERPER. - 3.4.4 ALLGEMEINE RAEUMLICHE BEWEGUNG. 3.5 KINETIK DER RELATIVBEWEGUNG B 35 3.6 STOSS B35 3.6.1 GERADER ZENTRALER STOSS. - 3.6.2 SCHIEFER ZENTRALER STOSS. - 3.6.3 EXZENTRISCHER STOSS. - 3.6.4 DREHSTOSS. 4 SCHWINGUNGSLEHRE B 36 4.1 SYSTEME MIT EINEM FREIHEITSGRAD B 36 4.1.1 FREIE UNGEDAEMPFTE SCHWINGUNGEN. - 4.1.2 FREIE GEDAEMPFTE SCHWINGUNGEN. - 4.1.3 UNGEDAEMPFTE ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN. - 4.1.4 GEDAEMPFTE ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN. - 4.1.5 KRITISCHE DREHZAHL UND BIEGESCHWINGUNG DER EINFACH BESETZTEN WELLE. 4.2 SYSTEME MIT MEHREREN FREIHEITSGRADEN (KOPPELSCHWINGUNGEN) B 40 4.2.1 FREIE SCHWINGUNGEN MIT ZWEI UND MEHR FREIHEITSGRADEN. - 4.2.2 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN MIT ZWEI UND MEHR FREIHEITSGRADEN. - 4.2.3 EIGENFREQUENZEN UNGEDAEMPFTER SYSTEME. - 4.2.4 SCHWINGUNGEN DER KONTINUA. 4.3 NICHTLINEARE SCHWINGUNGEN B 44 4.3.1 SCHWINGER MIT NICHTLINEARER FEDERKENNLINIE ODER RUECKSTELLKRAFT. - 4.3.2 SCHWINGUNGEN MIT PERIODISCHEN KOEFFIZIENTEN (RHEOLINEARE SCHWINGUNGEN). 5 HYDROSTATIK (STATIK DER FLUESSIGKEITEN) B45 6 HYDRO- UND AERODYNAMIK (STROEMUNGSLEHRE, DYNAMIK DER FLUIDE) B 47 6.1 EINDIMENSIONALE STROEMUNGEN IDEALER FLUESSIGKEITEN B47 6.1.1 ANWENDUNGEN DER BEMOULLI'SCHEN GLEICHUNG FUER DEN STATIONAEREN FALL. - 6.1.2 ANWENDUNG DER BERNOULLI'SCHEN GLEICHUNG FUER DEN INSTATIONAEREN FALL. 6.2 EINDIMENSIONALE STROEMUNGEN ZAEHER NEWTON'SCHER FLUESSIGKEITEN (ROHRHYDRAULIK) B 49 6.2.1 STATIONAERE LAMINARE STROEMUNG IN ROHREN MIT KREISQUERSCHNITT. - 6.2.2 STATIONAERE TURBULENTE STROEMUNG IN ROHREN MIT KREISQUERSCHNITT - 6.2.3 STROEMUNG IN LEITUNGEN MIT NICHT VOLLKREISFOERMIGEN QUERSCHNITTEN. - 6.2.4 STROEMUNGSVERLUSTE DURCH SPEZIELLE ROHRLEITUNGSELEMENTE UND EINBAUTEN. - 6.2.5 STATIONAERER AUSAEUSS AUS BEHAELTERN. - 6.2.6 STATIONAERE STROEMUNG DURCH OFFENE GERINNE. - 6.2.7 INSTATIONAERE STROEMUNG ZAEHER NEWTON'SCHER FLUESSIGKEITEN. - 6.2.8 FREIER STRAHL. 6.3 EINDIMENSIONALE STROEMUNG NICHT-NEWTON'SCHER FLUESSIGKEITEN B 55 6.3.1 BERECHNUNG VON ROHRSTROEMUNGEN. 6.4 KRAFTWIRKUNGEN STROEMENDER INKOMPRESSIBLER FLUESSIGKEITEN B 55 6.4.1 IMPULSSATZ. - 6.4.2 ANWENDUNGEN. 6.5 MEHRDIMENSIONALE STROEMUNG IDEALER FLUESSIGKEITEN B 57 6.5.1 ALLGEMEINE GRUNDGLEICHUNGEN. - 6.5.2 POTENTIALSTROEMUNGEN. 6.6 MEHRDIMENSIONALE STROEMUNG ZAEHER FLUESSIGKEITEN B 59 6.6.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN VON NAVIER-STOKES. - 6.6.2 EINIGE LOESUNGEN FUER KLEINE REYNOLDS'SCHE ZAHLEN (LAMINARE STROEMUNG). - 6.6.3 GRENZSCHICHTTHEORIE. - 6.6.4 STROEMUNGSWIDERSTAND VON KOERPERN. - 6.6.5 TRAGFLUEGEL UND SCHAUFELN. - 6.6.6 SCHAUFELN UND PROFILE IM GITTERVERBAND. 7 AEHNLICHKEITSMECHANIK B 65 7.1 ALLGEMEINES B 65 7.2 AEHNLICHKEITSGESETZE (MODELLGESETZE) B65 7.2.1 STATISCHE AEHNLICHKEIT - 7.2.2 DYNAMISCHE AEHNLICHKEIT - 7.2.3 THERMISCHE AEHNLICHKEIT - 7.2.4 ANALYSE DER EINHEITEN (DIMENSIONSANALYSE) UND 77-THEOREM. LITERATUR B68 IMAGE 3 INHALTSVERZEICHNIS X V II C FESTIGKEITSLEHRE 1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN C1 1.1 SPANNUNGEN UND VERFORMUNGEN C 1 1.1.1 SPANNUNGEN. - 1.1.2 VERFORMUNGEN. - 1.1.3 FORMAENDERUNGSARBEIT. 1.2 FESTIGKEITSVERHALTEN DER WERKSTOFFE C4 1.3 FESTIGKEITSHYPOTHESEN UND VERGLEICHSSPANNUNGEN C6 1.3.1 NORMALSPANNUNGSHYPOTHESE.- 1.3.2 SCHUBSPANNUNGSHYPOTHESE.- 1.3.3 GESTALTAENDERUNGSENERGIEHYPOTHESE.- 1.3.4 ERWEITERTE SCHUBSPANNUNGSHYPOTHESE. - 1.3.5 ANSTRENGUNGSVERHAELTNIS NACH BACH. 2 BEANSPRUCHUNG STABFOERMIGER BAUTEILE C7 2.1 ZUG- UND DRUCKBEANSPRUCHUNG C 7 2.1.1 STAEBE MIT KONSTANTEM QUERSCHNITT UND KONSTANTER LAENGSKRAFT. - 2.1.2 STAEBE MIT VERAENDERLICHER LAENGSKRAFT. - 2 . 1 .3 STAEBE MIT VERAENDERLICHEM QUERSCHNITT. - 2 . 1 .4 STAEBE MIT KERBEN. - 2 . 1 .5 STAEBE UNTER TEMPERATUREINFLUSS. 2.2 ABSCHERBEANSPRUCHUNG C 8 2.3 FLAECHENPRESSUNG UND LOCHLEIBUNG C 8 2.3.1 EBENE FLAECHEN. - 2.3.2 GEWOELBTE FLAECHEN. 2.4 BIEGEBEANSPRUCHUNG C 9 2.4.1 SCHNITTLASTEN: NORMALKRAFT, QUERKRAFT, BIEGEMOMENT. - 2.4.2 SCHNITTLASTEN AM GERADEN TRAEGER IN DER EBENE. - 2.4.3 SCHNITTLASTEN AN GEKRUEMMTEN EBENEN TRAEGERN. - 2.4.4 SCHNITTLASTEN AN RAEUMLICHEN TRAEGEM. - 2.4.5 BIEGESPANNUNGEN IN GERADEN BALKEN. - 2.4.6 SCHUBSPANNUNGEN UND SCHUBMITTELPUNKT AM GERADEN TRAEGER. - 2.4.7 BIEGESPANNUNGEN IN STARK GEKRUEMMTEN TRAEGERN. - 2.4.8 DURCHBIEGUNG VON TRAEGERN. - 2.4.9 FORMAENDERUNGSARBEIT BEI BIEGUNG UND ENERGIEMETHODEN ZUR BERECHNUNG VON EINZELDURCHBIEGUNGEN. 2.5 TORSIONSBEANSPRUCHUNG C 25 2.5.1 STAEBE MIT KREISQUERSCHNITT UND KONSTANTEM DURCHMESSER. - 2.5.2 STAEBE MIT KREISQUERSCHNITT UND VERAENDERLICHEM DURCHMESSER. - 2.5.3 DUENNWANDIGE HOHLQUERSCHNITTE (BREDT'SCHE FORMELN). - 2.5.4 STAEBE MIT BELIEBIGEM QUERSCHNITT - 2.5.5 WOELBKRAFTTORSION. 2.6 ZUSAMMENGESETZTE BEANSPRUCHUNG C 28 2.6.1 BIEGUNG UND LAENGSKRAFT. - 2.6.2 BIEGUNG UND SCHUB. - 2.6.3 BIEGUNG UND TORSION. - 2.6.4 LAENGSKRAFT UND TORSION. - 2.6.5 SCHUB UND TORSION. - 2.6.6 BIEGUNG MIT LAENGSKRAFT SOWIE SCHUB UND TORSION. 2.7 STATISCH UNBESTIMMTE SYSTEME C 30 3 ELASTIZITAETSTHEORIE C 31 3.1 ALLGEMEINES C 31 3.2 ROTATIONSSYMMETRISCHER SPANNUNGSZUSTAND C 32 3.3 EBENER SPANNUNGSZUSTAND C 33 4 BEANSPRUCHUNG BEI BERUEHRUNG ZWEIER KOERPER (HERTZ'SCHE FORMELN) . . C 34 4.1 KUGEL C 34 4.2 ZYLINDER C 34 4.3 BELIEBIG GEWOELBTE FLAECHE C 34 5 FLAECHENTRAGWERKE C 35 5.1 PLATTEN C35 5.1.1 RECHTECKPLATTEN. - 5.1.2 KREISPLATTEN. - 5 . 1 3 ELLIPTISCHE PLANEN. - 5.1.4 GLEICHSEITIGE DREIECKPLANE. - 5.1.5 TEMPERATURSPANNUNGEN IN PLATTEN. 5.2 SCHEIBEN C 37 5.2.1 KREISSCHEIBE. - 5.2.2 RINGFOERMIGE SCHEIBE. - 5.2.3 UNENDLICH AUSGEDEHNTE SCHEIBE MIT BOHRUNG. - 5.2.4 KEILFOERMIGE SCHEIBE UNTER EINZELKRAEFTEN. 5.3 SCHALEN C37 5.3.1 BIEGESCHLAFFE ROTATIONSSCHALEN UND MEMBRANTHEORIE FUER INNENDRUCK. - 5.3.2 BIEGESTEIFE SCHALEN. 6 D Y N A M I S C HE B E A N S P R U C H U NG U M L A U F E N D ER B A U T E I LE D U R CH FLIEHKRAEFTE . . C 39 6.1 U M L A U F E N D ER S T AB C 39 6.2 U M L A U F E N D ER D UE N N W A N D I G ER R I NG O D ER H O H L Z Y L I N D ER C 40 IMAGE 4 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 6.3 UMLAUFENDE SCHEIBEN C40 6.3.1 VOLLSCHEIBE KONSTANTER DICKE. - 6.3.2 RINGFOERMIGE SCHEIBE KONSTANTER DICKE. - 6.3.3 SCHEIBEN GLEICHER FESTIGKEIT. - 6.3.4 SCHEIBEN VERAENDERLICHER DICKE. - 6.3.5 UMLAUFENDER DICKWANDIGER HOHLZYLINDER. 7 STABILITAETSPROBLEME C41 7.1 KNICKUNG C41 7.1.1 KNICKEN IM ELASTISCHEN (EULER-)BEREICH. - 7.1.2 KNICKEN IM UNELASTISCHEN (TETMAJER-)BEREICH. - 7.1.3 NAEHERUNGSVERFAHREN ZUR KNICKLASTBERECHNUNG. - 7.1.4 STAEBE BEI AENDERUNG DES QUERSCHNITTS BZW. DER LAENGSKRAFT. - 7.1.5 KNICKEN VON RINGEN, RAHMEN UND STABSYSTEMEN. - 7.1.6 BIEGEDRILLKNICKEN. 7.2 KIPPEN C44 7.2.1 TRAEGER MIT RECHTECKQUERSCHNITT. - 7.2.2 TRAEGER MIT I-QUERSCHNITT. 7.3 BEULUNG C 44 7.3.1 BEULEN VON PLATTEN. - 7.3.2 BEULEN VON SCHALEN. - 7.3.3 BEULSPANNUNGEN IM UNELASTISCHEN (PLASTISCHEN) BEREICH. 8 FINITE BERECHNUNGSVERFAHREN C47 8.1 FINITE ELEMENTE METHODE C47 8.2 RANDELEMENTE C49 8.3 FINITE DIFFERENZEN METHODE C51 9 PLASTIZITAETSTHEORIE C52 9.1 ALLGEMEINES C52 9.2 ANWENDUNGEN C53 9.2.1 BIEGUNG DES RECHTECKBALKENS. - 9.2.2 RAEUMLICHER UND EBENER SPANNUNGSZUSTAND. 10 FESTIGKEITSNACHWEIS C 55 10.1 BERECHNUNGS-UND BEWERTUNGSKONZEPTE C55 10.2 NENNSPANNUNGSKONZEPTE C55 10.3 KERBGRUNDKONZEPTE C 56 11 ANHANG C: DIAGRAMME UND TABELLEN C 59 LITERATUR C 63 D THERMODYNAMIK 1 THERMODYNAMIK. GRUNDBEGRIFFE DL 1.1 SYSTEME, SYSTEMGRENZEN, UMGEBUNG DL 1.2 BESCHREIBUNG DES ZUSTANDS EINES SYSTEMS. THERMODYNAMISCHE PROZESSE . . DL 2 TEMPERATUREN. GLEICHGEWICHTE D 2 2.1 THERMISCHES GLEICHGEWICHT D2 2.2 NULLTER HAUPTSATZ UND EMPIRISCHE TEMPERATUR D 2 2.3 TEMPERATURSKALEN D2 2.3.1 DIE INTERNATIONALE PRAKTISCHE TEMPERATURSKALA. 3 ERSTER HAUPTSATZ D3 3.1 ALLGEMEINE FORMULIERUNG D3 3.2 DIE VERSCHIEDENEN ENERGIEFORMEN D 3 3.2.1 ARBEIT. - 3.2.2 INNERE ENERGIE UND SYSTEMENERGIE. - 3.2.3 WAERME. 3.3 ANWENDUNG AUF GESCHLOSSENE SYSTEME D5 3.4 ANWENDUNG AUF OFFENE SYSTEME D5 3.4.1 STATIONAERE PROZESSE. - 3.4.2 INSTATIONAERE PROZESSE. 4 ZWEITER HAUPTSATZ D6 4.1 DAS PRINZIP DER IRREVERSIBILITAET D6 4.2 ALLGEMEINE FORMULIERUNG D7 4.3 SPEZIELLE FORMULIERUNGEN D7 4.3.1 ADIABATE, GESCHLOSSENE SYSTEME. - 4.3.2 SYSTEME MIT WAERMEZUFUHR. IMAGE 5 INHALTSVERZEICHNIS X IX 5 EXERGIE UND ANERGIE D 8 5.1 EXERGIE EINES GESCHLOSSENEN SYSTEMS D8 5.2 EXERGIE EINES OFFENEN SYSTEMS D 8 5.3 EXERGIE EINER WAERME D9 5.4 ANERGIE D9 5.5 EXERGIEVERLUSTE D 9 6 STOFFTHERMODYNAMIK D 10 6.1 THERMISCHE ZUSTANDSGROESSEN VON GASEN UND DAEMPFEN D10 6.1.1 IDEALE GASE. - 6.1.2 GASKONSTANTE UND DAS GESETZ VON AVOGADRO. - 6.1.3 REALE GASE. - 6.1.4 DAEMPFE. 6.2 KALORISCHE ZUSTANDSGROESSEN VON GASEN UND DAEMPFEN D 12 6.2.1 IDEALE GASE. - 6.2.2 REALE GASE UND DAEMPFE. 6.3 INKOMPRESSIBLE FLUIDE D 14 6.4 FESTE STOFFE D 14 6.4.1 WAERMEDEHNUNG.- 6.4.2 SCHMELZ- UND SUBLIMATIONSDRUCKKURVE.- 6.4.3 KALORISCHE ZUSTANDSGROESSEN. 7 ZUSTANDSAENDERUNGEN VON GASEN UND DAEMPFEN D15 7.1 ZUSTANDSAENDERUNGEN RUHENDER GASE UND DAEMPFE D 15 7.2 ZUSTANDSAENDERUNGEN STROEMENDER GASE UND DAEMPFE D16 7.2.1 STROEMUNG IDEALER GASE. - 7.2.2 DUESEN- UND DIFFUSORSTROEMUNG. 8 THERMODYNAMISCHE PROZESSE D 17 8.1 ENERGIEWANDLUNG MITTELS KREISPROZESSEN D17 8.2 CARNOT-PROZESS D17 8.3 WAERMEKRAFTANLAGEN D18 8.3.1 ACKERET-KELLER-PROZESS. - 8.3.2 GESCHLOSSENE GASTURBINENANLAGE. - 8.3.3 DAMPFKRAFTANLAGE. 8.4 VERBRENNUNGSKRAFTANLAGEN D 20 8.4.1 OFFENE GASTURBINENANLAGE. - 8.4.2 OTTOMOTOR. - 8.4.3 DIESELMOTOR. - 8.4.4 BRENNSTOFFZELLEN. 8.5 KAELTEANLAGEN UND WAERMEPUMPEN D22 8.5.1 KOMPRESSIONSKAELTEANLAGE.- 8.5.2 KOMPRESSIONSWAERMEPUMPE. 8.6 KRAFT-WAERME-KOPPLUNG D23 9 GEMISCHE D24 9.1 GEMISCHE IDEALER GASE D24 9.2 GAS-DAMPF-GEMISCHE. FEUCHTE LUFT D24 9.2.1 MOLLIER-DIAGRAMM DER FEUCHTEN LUFT. - 9.2.2 ZUSTANDSAENDERUNGEN FEUCHTER LUFT. 10 VERBRENNUNG D27 10.1 REAKTIONSGLEICHUNGEN D27 10.2 HEIZWERT UND BRENNWERT D 27 10.3 VERBRENNUNGSTEMPERATUR D 28 11 WAERMEUEBERTRAGUNG D28 11.1 STATIONAERE WAERMELEITUNG D28 11.2 WAERMEUEBERGANG UND WAERMEDURCHGANG D29 11.3 NICHTSTATIONAERE WAERMELEITUNG D30 11.3.1 DER HALBUNENDLICHE KOERPER. - 11.3.2 ZWEI HALBUNENDLICHE KOERPER IN THERMISCHEM KONTAKT - 11.3.3 TEMPERATURAUSGLEICH IN EINFACHEN KOERPERN. 11.4 WAERMEUEBERGANG DURCH KONVEKTION D32 11.4.1 WAERMEUEBERGANG OHNE PHASENUMWANDLUNG. - 11.4.2 WAERMEUEBERGANG BEIM KONDENSIEREN UND BEIM SIEDEN. 11.5 WAERMEUEBERTRAGUNG DURCH STRAHLUNG D 35 11.5.1 GESETZ VON STEFAN-BOLTZMANN. - 11.5.2 KIRCHHOFFSCHES GESETZ. - 11.5.3 WAERMEAUSTAUSCH DURCH STRAHLUNG. - 11.5.4 GASSTRAHLUNG. 12 ANHANG D: DIAGRAMME UND TABELLEN D 36 LITERATUR D51 IMAGE 6 XX INHALTSVERZEICHNIS E WERKSTOFFTECHNIK 1 WERKSTOFF- UND BAUTEILEIGENSCHAFTEN EL 1.1 BEANSPRUCHUNGS-UND VERSAGENSARTEN EL 1.1.1 BELASTUNGS- UND BEANSPRUCHUNGSFAELLE. -1.1.2 VERSAGEN DURCH MECHANISCHE BEANSPRUCHUNG. - 1.1.3 VERSAGEN DURCH KOMPLEXE BEANSPRUCHUNGEN. 1.2 GRUNDLEGENDE KONZEPTE FUER DEN FESTIGKEITSNACHWEIS E5 1.2.1 FESTIGKEITSHYPOTHESEN. - 1.2.2 NENN-, STRUKTUR- UND KERBSPANNUNGSKONZEPT. - 1.2.3 OERTLICHES KONZEPT. - 1.2.4 PLASTISCHES GRENZLASTKONZEPT. - 1.2.5 BRUCHMECHANIKKONZEPTE. 1.3 WERKSTOFFKENNWERTE FUER DIE BAUTEILDUENENSIONIERUNG E7 1.3.1 STATISCHE FESTIGKEIT - 1.3.2 SCHWINGFESTIGKEIT. - 1.3.3 BRUCHMECHANISCHE WERKSTOFFKENNWERTE BEI STATISCHER BEANSPRUCHUNG. - 1.3.4 BRUCHMECHANISCHE WERKSTOFF KENNWERTE BEI ZYKLISCHER BEANSPRUCHUNG. 1.4 EINFLUESSE AUF DIE WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN E12 1.4.1 WERKSTOFFPHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER FESTIGKEIT UND ZAEHIGKEIT METALLISCHER WERKSTOFFE. - 1.4.2 METALLURGISCHE EINFLUESSE. -1.4.3 TECHNOLOGISCHE EINFLUESSE. - 1.4.4 OBERFLAECHENEINFLUESSE. - 1.4.5 UMGEBUNGSEINFLUESSE. - 1.4.6 GESTALTEINFLUSS AUF STATISCHE FESTIGKEITSEIGENSCHAFTEN. - 1.4.7 GESTALTEINFLUSS AUF SCHWINGFESTIGKEITSEIGENSCHAFTEN. 1.5 FESTIGKEITSNACHWEIS VON BAUTEILEN E16 1.5.1 FESTIGKEITSNACHWEIS BEI STATISCHER BEANSPRUCHUNG. - 1.5.2 FESTIGKEITSNACHWEIS BEI SCHWINGBEANSPRACHUNGMIT KONSTANTER AMPLITUDE. - 1.5.3 FESTIGKEITSNACHWEIS BEI SCHWINGBEANSPRUCHUNG MIT VARIABLER AMPLITUDE (BETRIEBSFESTIGKEITSNACHWEIS). - 1.5.4 BRUCHMECHANISCHER FESTIGKEITSNACHWEIS UNTER STATISCHER BEANSPRUCHUNG. - 1.5.5 BRUCHMECHANISCHER FESTIGKEITSNACHWEIS UNTER ZYKLISCHER BEANSPRUCHUNG. - 1.5.6 FESTIGKEITSNACHWEIS UNTER ZEITSTAND- UND KRIECHERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNG. 2 WERKSTOFFPRUEFUNG E23 2.1 GRUNDLAGEN E23 2.1.1 PROBENENTNAHME. - 2.1.2 VERSUCHSAUSWERTUNG. 2.2 PRUEFVERFAHREN E24 2.2.1 ZUGVERSUCH. - 2.2.2 DRUCKVERSUCH. - 2.2.3 BIEGEVERSUCH. - 2.2.4 HAERTEPRIIFVERFAHREN. - 2.2.5 KERBSCHLAGBIEGEVERSUCH. - 2.2.6 BRUCHMECHANISCHE PRUEFUNGEN. - 2.2.7 CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE ANALYSEMETHODEN. - 2.2.8 MATERIALOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN. - 2.2.9 TECHNOLOGISCHE PRUEFUNGEN. - 2.2.10 ZERSTOERUNGSFREIE WERKSTOFFPRUEFUNG. - 2.2.11 DAUERVERSUCHE. 3 EIGENSCHAFTEN UND VERWENDUNG DER WERKSTOFFE E 32 3.1 EISENWERKSTOFFE E32 3.1.1 DAS ZUSTANDSSCHAUBILD EISEN-KOHLENSTOFF. - 3.1.2 STAHLERZEUGUNG. -3.1.3 WAERMEBEHANDLUNG. - 3.1.4 STAEHLE. - 3.1.5 GUSSEISENWERKSTOFFE. 3.2 NICHTEISENMETALLE E53 3.2.1 KUPFER UND SEINE LEGIERUNGEN. - 3.2.2 ALUMINIUM UND SEINE LEGIERUNGEN. - 3.2.3 MAGNESIUMLEGIERUNGEN. - 3.2.4 TITANLEGIERUNGEN. - 3.2.5 NICKEL UND SEINE LEGIERUNGEN. - 3.2.6 ZINK UND SEINE LEGIERUNGEN. - 3.2.7 BLEI. - 3.2.8 ZINN. - 3.2.9 UEBERZUEGE AUF METALLEN. 3.3 NICHTMETALLISCHE ANORGANISCHE WERKSTOFFE E61 3.3.1 KERAMISCHE WERKSTOFFE. - 3.3.2 GLAS. - 3.3.3 BETON. - 3.3.4 HOLZ. 3.4 WERKSTOFFAUSWAHL E69 4 KUNSTSTOFFE E71 4.1 EINFUEHRUNG E71 4.2 AUFBAU UND VERHALTEN VON KUNSTSTOFFEN E71 4.3 EIGENSCHAFTEN . E72 4.4 WICHTIGE THERMOPLASTE E72 4.5 FLUORHALTIGE KUNSTSTOFFE E74 4.6 DUROPLASTE E74 4.7 KUNSTSTOFFSCHAEUME E75 4.8 ELASTOMERE E75 4.9 PRUEFUNG VON KUNSTSTOFFEN E76 4.9.1 KENNWERTERMITTLUNG AN PROBEKOERPERN. - 4.9.2 PRUEFUNG VON FERTIGTEILEN. 4.10 VERARBEITEN VON KUNSTSTOFFEN E79 4.10.1 URFORMEN VON KUNSTSTOFFEN. - 4.10.2 UMFORMEN VON KUNSTSTOFFEN. - 4.10.3 FUEGEN VON KUNSTSTOFFEN. IMAGE 7 INHALTSVERZEICHNIS X XI 4.11 GESTALTEN UND FERTIGUNGSGENAUIGKEIT VON KUNSTSTOFF-FORMTEILEN E83 4.12 NACHBEHANDLUNGEN E84 5 TRIBOLOGIE E85 5.1 REIBUNG E85 5.2 VERSCHLEISS E86 5.3 SYSTEMANALYSE VON REIBUNGS- UND VERSCHLEISSVORGAENGEN E87 5.3.1 FUNKTION VON TRIBOSYSTEMEN. - 5.3.2 BEANSPRUCHUNGSKOLLEKTIV.- 5.3.3 STRUKTUR TRIBOLOGISCHER SYSTEME. - 5.3.4 TRIBOLOGISCHE KENNGROESSEN. - 5.3.5 CHECKLISTE ZUR ERFASSUNG DER WICHTIGSTEN TRIBOLOGISCH RELEVANTEN GROESSEN. 5.4 SCHMIERUNG E89 5.5 SCHMIERSTOFFE E90 5.5.1 SCHMIEROELE. - 5.5.2 SCHMIERFETTE. - 5.5.3 FESTSCHMIERSTOFFE. 5.6 TRIBOTECHNISCHE WERKSTOFFE E92 6 KORROSION UND KORROSIONSSCHUTZ E93 6.1 EINLEITUNG E93 6.2 ELEKTROCHEMISCHE KORROSION E94 6.2.1 ALLGEMEINE KORROSION. - 6.2.2 LOKALKORROSION UND PASSIVITAET. - 6.2.3 GALVANISCHE KORROSION. - 6.2.4 INTERKRISTALLINE KORROSION. - 6.2.5 RISSPHAENOMENE. - 6.2.6 KORROSION UNTER VERSCHLEISSBEANSPRUCHUNG. - 6.2.7 MIKROBIOLOGISCH BEEINFLUSSTE KORROSION. 6.3 CHEMISCHE KORROSION UND HOCHTEMPERATURKORROSION E 106 6.3.1 HOCHTEMPERATURKORROSION OHNE MECHANISCHE BEANSPRUCHUNG.- 6.3.2 HOCHTEMPERATURKORROSION MIT MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG. 6.4 KORROSION NICHTMETALLISCHER WERKSTOFFE E 108 6.4.1 KORROSION VON ANORGANISCHEN NICHTMETALLISCHEN WERKSTOFFEN. - 6.4.2 KORROSIONSARTIGE SCHAEDIGUNG VON ORGANISCHEN WERKSTOFFEN. 6.5 KORROSIONSPRUEFUNG E 110 7 ANHANG E: DIAGRAMME UND TABELLEN E 111 F GRUNDLAGEN DER KONSTRUKTIONSTECHNIK 1 G R U N D L A G EN T E C H N I S C H ER S Y S T E ME U ND D ES M E T H O D I S C H EN V O R G E H E NS . . . F 1 1.1 T E C H N I S C HE S Y S T E ME FL 1.1.1 ENERGIE-, STOFF-UND SIGNALUMSATZ. - 1.1.2 FUNKTIONSZUSAMMENHANG.- 1.1.3 WIRKZUSAMMENHANG.- 1.1.4 BAUZUSAMMENHANG. - 1.1.5 SYSTEMZUSAMMENHANG. - 1.1.6 GENERELLE ZIELSETZUNG UND BEDINGUNGEN. 1.2 METHODISCHES VORGEHEN F 4 1.2.1 ALLGEMEINE ARBEITSMETHODIK. - 1.2.2 ALLGEMEINER LFISUNGSPROZESS. - 1.2.3 ABSTRAHIEREN ZUM ERKENNEN DER FUNKTIONEN. - 1.2.4 SUCHE NACH LOESUNGSPRINZIPIEN. - 1.2.5 BEURTEILEN VON LOESUNGEN. 1.3 KONSTRUKTIONSPROZESS F10 1.3.1 KLAEREN DER AUFGABENSTELLUNG.- 1.3.2 KONZIPIEREN.- 1.3.3 ENTWERFEN. - 1.3.4 AUSARBEITEN, - 1.3.5 EFFEKTIVE ORGANISATIONSFORMEN.- 1.3.6 RAPID PROTOTYPING.- 1.3.7 KONSTRUKTIONSARTEN. 1.4 GESTALTUNG F 14 1.4.1 GRUNDREGELN.- 1.4.2 GESTALTUNGSPRINZIPIEN.- 1.4.3 GESTALTUNGSRICHTLINIEN.- 1.4.4 FASER-KUNSTSTOFF- VERBUNDE. 1.5 BAUREIHEN-UND BAUKASTENENTWICKLUNG F 25 1.5.1 AEHNLICHKEITSBEZIEHUNGEN. - 1.5.2 DEZIMALGEOMETRISCHE NORMZAHLREIHEN. - 1.5.3 GEOMETRISCH AEHNLICHE BAUREIHE. - 1.5.4 HALBAEHNLICHE BAUREIHEN. - 1.5.5 ANWENDEN VON EXPONENLENGLEICHUNGEN. - 1.5.6 BAUKASTEN. 1.6 NORMEN-UND ZEICHNUNGSWESEN F 28 1.6.1 NONNENWERK. - 1.6.2 GRUNDNONNEN. - 1.6.3 ZEICHNUNGEN UND STUECKLISTEN. - 1.6.4 SACHNUMMEMSYSTEME. 2 ANWENDUNG FUER MASCHINENSYSTEME DER STOFFVERARBEITUNG F 38 2.1 AUFGABE UND EINORDNUNG F 38 2.2 STRUKTUR VON VERARBEITUNGSMASCHINEN F 39 2.2.1 VERARBEITUNGSSYSTEM. - 2.2.2 ANTRIEBS- UND STEUERUNGSSYSTEM. - 2.2.3 RAUMSYSTEM. 2.3 VERARBEITUNGSANLAGEN F 47 IMAGE 8 X X II INHALTSVERZEICHNIS 3 BIO-INDUSTRIE-DESIGN: HERAUSFORDERUNGEN UND VISIONEN F 49 LITERATUR F 51 G MECHANISCHE KONSTRUKTIONSELEMENTE 1 BAUTEILVERBINDUNGEN G1 1.1 SCHWEISSEN G 1 1.1.1 SCHWEISSVERFAHREN. - 1.1.2 SCHWEISSBARKEIT DER WERKSTOFFE. - 1.1.3 STOSS- UND NAHTARTEN. - 1.1.4 DARSTELLUNG DER SCHWEISSNAEHTE. - 1.1.5 FESTIGKEIT VON SCHWEISSVERBINDUNGEN. - 1.1.6 THERMISCHES ABTRAGEN. 1.2 LOETEN G 21 1.2.1 VORGANG. - 1.2.2 WEICHLOETEN. - 1.2.3 HARTLOETEN UND SCHWEISSLOETEN (FUGENLOETEN). - 1.2.4 HOCHTEMPERATURLOETEN. 1.3 KLEBEN G 23 1.3.1 ANWENDUNG UND VORGANG. - 1.3.2 KLEBSTOFFE. - 1.3.3 TRAGFAEHIGKEIT. 1.4 REIBSCHLUSSVERBINDUNGEN G 25 1.4.1 FORMEN, ANWENDUNGEN. - 1.4.2 PRESSVERBAENDE. - 1.4.3 KLEMMVERBINDUNGEN. 1.5 FORMSCHLUSSVERBINDUNGEN G 29 1.5.1 FORMEN, ANWENDUNGEN.- 1.5.2 STIFTVERBINDUNGEN.- 1.5.3 BOLZENVERBINDUNGEN. - 1.5.4 KEILVERBINDUNGEN. - 1.5.5 PASS- UND SCHEIBENFEDER-VERBINDUNGEN. - 1.5.6 ZAHN-UND KEILWELLENVERBINDUNGEN.- 1.5.7 POLYGONWELLENVERBINDUNGEN.- 1.5.8 VORGESPANNTE WELLE-NABE-VERBINDUNGEN. - 1.5.9 AXIALE SICHERUNGSELEMENTE. - 1.5.10 NIETVERBINDUNGEN. 1.6 SCHRAUBENVERBINDUNGEN G 34 1.6.1 AUFGABEN.- 1.6.2 KENNGROESSEN DER SCHRAUBENBEWEGUNG.- 1.6.3 GEWINDEARTEN.- 1.6.4 SCHRAUBEN- UND MUTTERARTEN. - 1.6.5 SCHRAUBEN- UND MUTTERNWERKSTOFFE. - 1.6.6 KRAEFTE UND VERFORMUNGEN BEIM ANZIEHEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN. - 1.6.7 UEBERLAGERUNG VON VORSPANNKRAFT UND BETRIEBSLAST. - 1.6.8 AUSLEGUNG UND DAUERFESTIGKEITSBERECHNUNG VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN. - 1.6.9 SICHERUNG VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN. 2 FEDERNDE VERBINDUNGEN (FEDERN) G 48 2.1 AUFGABEN, EIGENSCHAFTEN, KENNGROESSEN G 48 2.1.1 AUFGABEN. - 2.1.2 FEDERKENNLINIE, FEDERSTEIFIGKEIT, FEDERNACHGIEBIGKEIT. - 2.1.3 ARBEITSAUFNAHMEFAEHIGKEIT, NUTZUNGSGRAD, DAEMPFUNGSVERMOEGEN, DAEMPFUNGSFAKTOR. 2.2 METALLFEDERN G 50 2.2.1 ZUG/DRUCK-BEANSPRUCHTE ZUG- ODER DRUCKFEDERN. - 2.2.2 EINFACHE UND GESCHICHTETE BLATTFEDERN (GERADE ODER SCHWACHGEKRUEMMTE, BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN). - 2.2.3 SPIRALFEDERN (EBENE GEWUNDENE, BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN) UND SCHENKELFEDEM (BIEGEBEANSPRUCHTE SCHRAUBENFEDERN). - 2.2.4 TELLERFEDERN (SCHEIBENFOERMIGE, BIEGEBEANSPRUCHTE FEDERN). - 2.2.5 DREHSTABFEDERN (GERADE, DREHBEANSPRUCHTE FEDERN). - 2.2.6 ZYLINDRISCHE SCHRAUBENDRUCKFEDERN UND SCHRAUBENZUGFEDERN. 2.3 GUMMIFEDERN G 56 2.3.1 DER WERKSTOFF GUMMI" UND SEINE EIGENSCHAFTEN. - 2.3.2 GUMMIFEDERELEMENTE. 2.4 FEDERN AUS FASER-KUNSTSTOFF-VERBUNDEN G 59 2.5 GASFEDERN G 59 2.6 INDUSTRIE-STOSSDAEMPFER G 60 2.6.1 ANWENDUNGSGEBIETE. - 2.6.2 FUNKTIONSWEISE DES INDUSTRIE-STOSSDAEMPFERS. - 2.6.3 AUFBAU EINES INDUSTRIE-STOSSDAEMPFERS. - 2.6.4 BERECHNUNG UND AUSWAHL. 3 KUPPLUNGEN UND BREMSEN . G 61 3.1 UEBERBLICK, AUFGABEN G 61 3.2 DREHSTARRE, NICHT SCHALTBARE KUPPLUNGEN G 62 3.2.1 STARRE KUPPLUNGEN. - 3.2.2 DREHSTANE AUSGLEICHSKUPPLUNGEN. 3.3 ELASTISCHE, NICHT SCHALTBARE KUPPLUNGEN G 64 3.3.1 FEDER- UND DAEMPFUNGSVERHALTEN. - 3.3.2 AUSLEGUNGSGESICHTSPUNKTE, SCHWINGUNGSVERHALTEN. - 3.3.3 BAUARTEN. - 3.3.4 AUSWAHLGESICHTSPUNKTE. 3.4 DREHNACHGIEBIGE, NICHT SCHALTBARE KUPPLUNGEN G 67 3.5 FREMDGESCHALTETE KUPPLUNGEN G 68 3.5.1 FORMSCHLUESSIGE SCHALTKUPPLUNGEN. - 3.5.2 KRAFT-(REIB-)SCHLUESSIGE SCHALTKUPPLUNGEN. - 3.5.3 DER SCHALTVORGANG BEI REIBSCHLUESSIGEN SCHALTKUPPLUNGEN. - 3.5.4 AUSLEGUNG EINER REIBSCHLUESSIGEN SCHALTKUPPLUNG. - 3.5.5 AUSWAHL EINER KUPPLUNGSGROESSE. - 3.5.6 ALLGEMEINE AUSWAHLKRITERIEN. - 3.5.7 BREMSEN. IMAGE 9 INHALTSVERZEICHNIS XXIII 3.6 SELBSTTAETIG SCHALTENDE KUPPLUNGEN G 73 3.6.1 DREHMOMENTGESCHALTETE KUPPLUNGEN. - 3.6.2 DREHZAHLGESCHALTETE KUPPLUNGEN. - 3.6.3 RICHTUNGSGESCHALTETE KUPPLUNGEN (FREILAEUFE). 4 WAELZLAGER G 76 4.1 KENNZEICHEN UND EIGENSCHAFTEN DER WAELZLAGER G 76 4.2 BAUARTEN DER WAELZLAGER G 76 4.2.1 LAGER FUER ROTIERENDE BEWEGUNGEN. - 4.2.2 LINEARWAELZLAGER. 4.3 WAELZLAGERKAEFLGE G 80 4.4 WAELZLAGERWERKSTOFFE G 81 4.5 BEZEICHNUNGEN FUER WAELZLAGER G 81 4.6 KONSTRUKTIVE AUSFUEHRUNG VON LAGERUNGEN G81 4.6.1 KONSTRUKTIVE AUSFUEHRUNG VON LAGERUNGEN. - 4.6.2 SCHWIMMENDE ODER STUETZ-TRAGLAGERUNG UND ANGESTELLTE LAGERUNG. - 4.6.3 LAGERSITZE, AXIALE UND RADIALE FESTLEGUNG DER LAGERRINGE. - 4.6.4 LAGERLUFT. 4.7 WAELZLAGERSCHMIERUNG G 84 4.7.1 ALLGEMEINES. - 4.7.2 FETTSCHMIERUNG. - 4.7.3 OELSCHMIERUNG. - 4.7.4 FESTSTOFFSCHMIERUNG. 4.8 WAELZLAGERDICHTUNGEN G 86 4.9 BELASTBARKEIT UND LEBENSDAUER DER WAELZLAGER G 87 4.9.1 BELASTBARKEIT UND LEBENSDAUER DER WAELZLAGER. - 4.9.2 STATISCHE BZW. DYNAMISCHE TRAGFAEHIGKEIT UND LEBENSDAUERBERECHNUNG. 4.10 BEWEGUNGSWIDERSTAND UND REFERENZDREHZAHLEN DER WAELZLAGER G 90 5 GLEITLAGERUNGEN G 92 5.1 GRUNDLAGEN G 92 5.1.1 AUFGABE, EINTEILUNG UND ANWENDUNGEN.- 5.1.2 WIRKUNGSWEISE. - 5.1.3 REIBUNGSZUSTAENDE. 5.2 BERECHNUNG HYDRODYNAMISCHER GLEITLAGER G 93 5.2.1 STATIONAER BELASTETE RADIALGLEITLAGER. - 5.2.2 RADIALGLEITLAGER IM INSTATIONAEREN BETRIEB. - 5.2.3 STATIONAER BELASTETE AXIALGLEITLAGER. - 5.2.4 MEHRGLEITFLAECHENLAGER. 5.3 HYDROSTATISCHE ANFAHRHILFEN G 100 5.4 BERECHNUNG HYDROSTATISCHER GLEITLAGER G 100 5.4.1 HYDROSTATISCHE RADIALGLEITLAGER. - 5.4.2 HYDROSTATISCHE AXIALGLEITLAGER. 5.5 DICHTUNGEN G 102 5.6 WARTUNGSFREIE GLEITLAGER G 102 5.7 KONSTRUKTIVE GESTALTUNG G 102 5.7.1 KONSTRUKTION UND SCHMIERSPALTAUSBILDUNG. - 5.7.2 LAGERSCHMIERUNG. - 5.7.3 LAGERKUEHLUNG. - 5.7.4 LAGERWERKSTOFFE. - 5.7.5 LAGERBAUFORMEN. 6 ZUGMITTELGETRIEBE G106 6.1 BAUARTEN, ANWENDUNGEN G106 6.2 FLACHRIEMENGETRIEBE G106 6.2.1 KRAEFTE AM FLACHRIEMENGETRIEBE. - 6.2.2 BEANSPRUCHUNGEN. - 6.2.3 GEOMETRISCHE BEZIEHUNGEN. - 6.2.4 KINEMATIK, LEISTUNG, WIRKUNGSGRAD. - 6.2.5 RIEMENLAUF UND VORSPANNUNG. - 6.2.6 RIEMENWERKSTOFFE. - 6.2.7 ENTWURFSBERECHNUNG. 6.3 KEILRIEMEN G 111 6.3.1 ANWENDUNGEN UND EIGENSCHAFTEN. - 6.3.2 TYPEN UND BAUARTEN VON KEILRIEMEN. - 6.3.3 ENTWURFSBERECHNUNG. 6.4 SYNCHRONRIEMEN (ZAHNRIEMEN) G 112 6.4.1 AUFBAU, EIGENSCHAFTEN, ANWENDUNG. - 6.4.2 GESTALTUNGSHINWEISE. - 6.4.3 ENTWURFSBERECHNUNG. 6.5 KETTENGETRIEBE G113 6.5.1 BAUARTEN, EIGENSCHAFTEN, ANWENDUNG. - 6.5.2 GESTALTUNGSHINWEISE. - 6.5.3 ENTWURFSBERECHNUNG. 7 REIBRADGETRIEBE G114 7.1 WIRKUNGSWEISE, DEFINITIONEN G114 7.2 BAUARTEN, BEISPIELE G 114 7.2.1 REIBRADGETRIEBE MIT FESTEM OBERSETZUNGSVERHAELTNIS. - 7.2.2 WAELZGETRIEBE MIT STUFENLOS EINSTELLBARER UEBERSETZUNG. IMAGE 10 X X IV INHALTSVERZEICHNIS 7.3 BERECHNUNGSGRANDLAGEN G117 7.3.1 BOHRBEWEGUNG. - 7.3.2 SCHLUPF. - 7.3.3 UEBERTRAGBARE LEISTUNG UND WIRKUNGSGRAD. - 7.3.4 GEBRAEUCHLICHE WERKSTOFFPAARUNGEN. 7.4 HINWEISE FUER ANWENDUNG UND BETRIEB G 120 8 ZAHNRADGETRIEBE G121 8.1 STIRNRAEDER-VERZAHNUNGSGEOMETRIE G 121 8.1.1 VERZAHNUNGSGESETZ. -8.1.2 UEBERSETZUNG, ZAEHNEZAHLVERHAELTNIS, MOMENTENVERHAELTNIS. - 8.1.3 KONSTRUKTION VON EINGRIFFSLINIE UND GEGENFLANKE. - 8.1.4 RANKENLINIEN UND FORMEN DER VERZAHNUNG. - 8.1.5 ALLGEMEINE VERZAHNUNGSGROESSEN.- 8.1.6 GLEIT- UND ROLLBEWEGUNG. - 8.1.7 EVOLVENTENVERZAHNUNG. - 8.1.8 SONSTIGE VERZAHNUNGEN (AUSSER EVOLVENTEN) UND UNGLEICHMAESSIG UEBERSETZENDE ZAHNRAEDER. 8.2 VERZAHNUNGSABWEICHUNGEN UND -TOLERANZEN, FLANKENSPIEL G 127 8.3 SCHMIERUNG UND KUEHLUNG G 128 8.3.1 SCHMIERSTOFF UND SCHMIERUNGSART. 8.4 WERKSTOFFE UND WAERMEBEHANDLUNG - VERZAHNUNGSHERSTELLUNG G 130 8.4.1 TYPISCHE BEISPIELE AUS VERSCHIEDENEN ANWENDUNGSGEBIETEN. - 8.4.2 WERKSTOFFE UND WAERMEBEHANDLUNG- GESICHTSPUNKTE FUER DIE AUSWAHL. 8.5 TRAGFAEHIGKEIT VON GERAD- UND SCHRAEGSTIRNRAEDEM G 130 8.5.1 ZAHNSCHAEDEN UND ABHILFEN. - 8.5.2 PFLICHTENHEFT. - 8.5.3 ANHALTSWERTE FUER DIE DIMENSIONIERUNG. - 8.5.4 NACHRECHNUNG DER TRAGFAEHIGKEIT. 8.6 KEGELRAEDER G138 8.6.1 GERADZAHN-KEGELRAEDER. - 8.6.2 KEGELRAEDER MIT SCHRAEG- ODERBOGENVERZAHNUNG.- 8.6.3 ZAHNFORM. - 8.6.4 KEGELRAD-GEOMETRIE. - 8.6.5 TRAGFAEHIGKEIT. - 8.6.6 LAGERKRAEFTE. - 8.6.7 HINWEISE ZUR KONSTRUKTION VON KEGELRAEDERN. - 8.6.8 SONDERGETRIEBE. 8.7 STIRNSCHRAUBRAEDER G140 8.8 SCHNECKENGETRIEBE G 140 8.8.1 ZYLINDERSCHNECKEN-GEOMETRIE.- 8.8.2 AUSLEGUNG. - 8.8.3 ZAHNKRAEFTE, LAGERKRAEFTE. - 8.8.4 GESCHWINDIGKEITEN, BEANSPRUCHUNGSKENNWERTE. - 8.8.5 REIBUNGSZAHL, WIRKUNGSGRAD. - 8.8.6 NACHRECHNUNG DER TRAGFAEHIGKEIT. - 8.8.7 GESTALTUNG, WERKSTOFFE, LAGERUNG, GENAUIGKEIT, SCHMIERUNG, MONTAGE. 8.9 UMLAUFGETRIEBE G146 8.9.1 KINEMATISCHE GRUNDLAGEN, BEZEICHNUNGEN. - 8.9.2 ALLGEMEINGUELTIGKEIT DER BERECHNUNGSGLEICHUNGEN.- 8.9.3 VORZEICHENREGELN. - 8.9.4 DREHMOMENTE, LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRADE. - 8.9.5 SELBSTHEMMUNG UND TEILHEMMUNG. - 8.9.6 KONSTRUKTIVE HINWEISE. - 8.9.7 AUSLEGUNG EINFACHER PLANETENGETRIEBE. - 8.9.8 ZUSAMMENGESETZTE PLANETENGETRIEBE. 8.10 GESTALTUNG DER ZAHNRADGETRIEBE G 154 8.10.1 BAUARTEN. - 8.10.2 ANSCHLUSS AN MOTOR UND ARBEITSMASCHINE. - 8.10.3 GESTALTEN UND BEMASSEN DER ZAHNRAEDER. - 8.10.4 GESTALTEN DER GEHAEUSE. - 8.10.5 LAGERUNG. 9 GETRIEBETECHNIK G160 9.1 GETRIEBESYSTEMATIK G160 9.1.1 GRUNDLAGEN. - 9.1.2 ARTEN EBENER GETRIEBE. 9.2 GETRIEBEANALYSE G 163 9.2.1 KINEMATISCHE ANALYSE EBENER GETRIEBE. - 9.2.2 KINETOSTATISCHE ANALYSE EBENER GETRIEBE. - 9.2.3 KINEMATISCHE ANALYSE RAEUMLICHER GETRIEBE. - 9.2.4 LAUFGUETE DER GETRIEBE. 9.3 GETRIEBESYNTHESE G168 9.3.1 VIERGELENKGETRIEBE. - 9.3.2 KURVENGETRIEBE. 9.4 SONDERGETRIEBE G169 10 ANHANG G: DIAGRAMME UND TABELLEN G 171 LITERATUR G 188 H FLUIDISCHE ANTRIEBE 1 GRUNDLAGEN DER FLUIDISCHEN ENERGIEUEBERTRAGUNG HL 1.1 DERFLIESSPROZESS HL 1.1.1 ENERGIEUEBERTRAGUNG DURCH FLUESSIGKEITEN. - 1.1.2 ENERGIEUEBERTRAGUNG DURCH GASE. 1.2 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN H 3 1.3 SYSTEMATIK H 3 1.3.1 AUFBAU UND FUNKTION DER HYDROGETRIEBE. - 1.3.2 ORDNUNG DER FLUIDGETRIEBE. IMAGE 11 INHALTSVERZEICHNIS X XV 2 BAUELEMENTE HYDROSTATISCHER GETRIEBE H 4 2.1 VERDRAENGERMASCHINEN MIT ROTIERENDER WELLE H 4 2.1.1 ZAHNRINGMASCHINEZAHNRADPUMPEN UND ZAHNRING-(GEROTOR-)PUMPEN. - 2.1.2 FLUEGELZELLENPUMPEN. - 2.1.3 KOLBENPUMPEN. -2.1 A ANDERE PUMPENBAUARTEN. - 2 . 1 .5 HYDROMOTOREN IN UMLAUFVERDRAENGERBAUART. - 2.1.6 HYDROMOTOREN IN HUBVERDRAENGER-(KOLBEN-)BAUART. 2.2 VERDRAENGERMASCHINEN MIT TRANSLATORISCHEM (EIN-UND) AUSGANG H 10 2.3 HYDROVENTILE H 10 2.3.1 WEGEVENTILE. - 2.3.2 SPERRVENTILE. - 2.3.3 DRUCKVENTILE. - 2.3.4 STROMVENTILE. - 2.3.5 PROPORTIONALVENTILE. - 2.3.6 SERVOVENTILE. 2.4 HYDRAULIKZUBEHOER H 14 3 AUFBAU UND FUNKTION DER HYDROGETRIEBE H 14 3.1 HYDROKREISE H 14 3.1.1 OFFENER KREISLAUF. - 3.1.2 GESCHLOSSENER KREISLAUF. - 3 . 1 .3 HALBOFFENER KREISLAUF. 3.2 FUNKTION DER HYDROGETRIEBE H 15 3.2.1 BERECHNUNG DES STATIONAEREN BETRIEBSVERHALTENS. - 3.2.2 DYNAMISCHES BETRIEBSVERHALTEN. 3.3 STEUERUNG DER GETRIEBEUEBERSETZUNG H 16 3.3.1 GETRIEBE MIT VERSTELLEINHEITEN. - 3.3.2 SELBSTTAETIG ARBEITENDE REGLER UND VERSTELLUNGEN AN VERSTELLMASCHINEN. - 3.3.3 STROMTEILGETRIEBE. 4 AUSFUEHRUNG UND AUSLEGUNG VON HYDROGETRIEBEN H 17 4.1 GETRIEBESCHALTUNG H 17 4.2 AUSLEGUNG VON HYDROKREISEN H 18 5 PNEUMATISCHE ANTRIEBE H 19 5.1 BAUELEMENTE H 19 5.2 SCHALTUNG H 20 6 ANHANG H: DIAGRAMME UND TABELLEN H 21 LITERATUR H 24 I MECHATRONISCHE SYSTEME 1 MECHATRONIK: METHODIK UND KOMPONENTEN II 1.1 EINFUEHRUNG II 1.2 BASISDISZIPLINEN II 1.3 MODELLBILDUNG UND ENTWURF II 1.4 KOMPONENTEN MECHATRONISCHER SYSTEME 12 1.4.1 SENSOREN. - 1.4.2 AKTOREN. - 1.4.3 PROZESSDATENVERARBEITUNG UND BUSSYSTEME. 2 ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 16 2.1 PASSIVE KOMPONENTEN 16 2.1.1 AUFBAU ELEKTRONISCHER SCHALTUNGEN. - 2.1.2 WIDERSTAENDE. - 2.1.3 KAPAZITAETEN. - 2.1.4 INDUKTIVITAETEN. 2.2 DIODEN 18 2.2.1 DIODENKENNLINIEN UND DATEN. - 2.2.2 SCHOTTKY-DIODEN. - 2.2.3 KAPAZITAETSDIODEN. - 2.2.4 Z-DIODEN. - 2.2.5 LEISTUNGSDIODEN. 2.3 TRANSISTOREN 18 2.3.1 BIPOLARTRANSISTOREN. - 2.3.2 FELDEFFEKTTRANSISTOREN. - 2.3.3 IGB-TRANSISTOREN. 2.4 THYRISTOREN 112 2.4.1 THYRISTORKENNUENIEN UND DATEN. - 2.4.2 STEUERUNG DES THYRISTORS. - 2.4.3 TRIACS, DIACS. - 2.4.4 ABSCHALTBARE THYRISTOREN. 2.5 OPERATIONSVERSTAERKER 113 2.6 OPTOELEKTRONISCHE KOMPONENTEN 113 2.6.1 OPTOELEKTRONISCHE EMPFAENGER. - 2.6.2 OPTOELEKTRONISCHE SENDER. - 2.6.3 OPTOKOPPLER. 3 AUFBAU MECHATRONISCHER SYSTEME 116 3.1 EINFUEHRUNG 116 3.2 BEISPIELE MECHATRONISCHER SYSTEME I 17 IMAGE 12 X X VI INHALTSVERZEICHNIS K THERMISCHER APPARATEBAU UND INDUSTRIEOEFEN 1 INDUSTRIEOEFEN KL 1.1 GRUNDLAGEN KL 1.2 CHARAKTERISIERUNG KL 1.3 SPEZIFISCHER ENERGIEVERBRAUCH K4 1.4 WAERMERUECKGEWINNUNG DURCH LUFTVORWAERMUNG K5 2 DREHROHROEFEN K7 2.1 BAUARTEN UND PROZESSE K7 2.1.1 WIRKUNGSWEISE. - 2.1.2 MATERIALTRANSPORT. - 2.1.3 BEHEIZUNG. - 2.1.4 DREHROHRMANTEL. - 2.1.5 LAGERUNG UND ANTRIEB. - 2.1.6 OFENKOEPFE. -2.1.7 SONDERBAUARTEN. -2.1.8 ANBACKUNGEN. - 2.1.9 HISTORISCHE ENTWICKLUNG. -2.1.10 THERMISCHE BEHANDLUNGSPROZESSE. 2.2 QUERTRANSPORT K 12 2.2.1 ARTEN DER QUERBEWEGUNG. - 2.2.2 ROLLING MOTION. - 2.2.3 SEGREGATION. 2.3 AXIALTRANSPORT K13 2.3.1 BETTTIEFENPROFIL. - 2.3.2 MITTLERE VERWEILZEIT. 2.4 WAERMEUEBERGANG K14 2.4.1 GESAMTMECHANISMUS. - 2.4.2 DIREKTER WAERMEUEBERGANG. - 2.4.3 REGENERATIVER WAERMEUEBERGANG. - 2.4.4 AXIALE TEMPERATURVERLAEUFE. 3 SCHACHT-, KUPOL-UND HOCHOEFEN K 17 3.1 PROZESSE UND FUNKTIONSWEISEN K 17 3.2 STROEMUNG K17 3.2.1 DRUCKVERLUST - 3.2.2 LUECKENGRAD. - 3.2.3 QUEREINBLASUNG. 3.3 WAERME-UND STOFFUEBERTRAGUNG K20 3.4 AXIALE TEMPERATUR-UND MASSENSTROMPROFILE K20 4 OEFEN FUER GEFORMTES GUT K21 4.1 BETRIEBSWEISE K21 4.2 DURCHLAUFOEFEN K22 4.2.1 STOSSOFEN. - 4.2.2 HUBBALKENOFEN. - 4.2.3 TUNNELWAGENOFEN. - 4.2.4 ROLLENHERDOFEN. - 4.2.5 KONSTRUKTIVE MERKMALE. - 4.2.6 VERFAHRENSTECHNISCHE MERKMALE. 4.3 BESCHREIBUNG VON CHARGENOEFEN K29 4.4 BEHEIZUNG K30 4.4.1 DIREKTE BEHEIZUNG. - 4.4.2 INDIREKTE BEHEIZUNG. - 4.4.3 ELEKTROBEHEIZUNG. 4.5 WAERMEUEBERTRAGUNG K34 4.5.1 STRAHLUNG IN INDUSTRIEOEFEN. - 4.5.2 KONVEKTION. - 4.5.3 WAERMEUEBERGANG INS SOLID. 5 FEUERFESTMATERIALIEN K43 6 WAERMEUEBERTRAGER K45 6.1 KONSTANTE WAERMESTROMDICHTE K45 6.2 KONSTANTE WANDTEMPERATUR K46 6.3 WAERMEUEBERTRAGUNG FLUID-FLUID K46 6.3.1 TEMPERATURVERLAEUFE. - 6.3.2 GLEICHE KAPAZITAETSSTROEME (GEGENSTROM). - 6.3.3 UNGLEICHE KAPAZITAETSSTROMVERHAELTNISSE. 6.4 AUSLEGUNG VON WAERMEUEBERTRAGERN K 48 6.5 KONDENSATOREN K49 6.5.1 GRUNDBEGRIFFE DER KONDENSATION. - 6.5.2 OBERFLAECHENKONDENSATOREN. - 6.5.3 LUFTGEKUEHLTE KONDENSATOREN. 7 KONSTRUKTIONSELEMENTE VON APPARATEN UND ROHRLEITUNGEN K51 7.1 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN K 51 7.2 ZYLINDRISCHE MAENTEL UND ROHRE UNTER INNEREM UEBERDRUCK K 52 7.3 ZYLINDRISCHE MAENTEL UNTER AEUSSEREM UEBERDRUCK K 53 IMAGE 13 INHALTSVERZEICHNIS X X V II 7.4 EBENE BOEDEN K53 7.4.1 WANDDICKE VERSCHRAUBTER RUNDER EBENER BOEDEN OHNE AUSSCHNITT. - 7.4.2 WANDDICKE EBENER BOEDEN MIT AUSSCHNITTEN. 7.5 GEWOELBTE BOEDEN K55 7.6 AUSSCHNITTE K56 7.6.1 SPANNUNGSBEANSPRUCHTEQUERSCHNITTE. - 7.6.2 DRUCKBEANSPRUCHTE QUERSCHNITTSFLAECHEN A P. 7.7 FLANSCHVERBINDUNGEN K57 7.7.1 SCHRAUBEN. - 7.7.2 FLANSCHE. 7.8 ROHRLEITUNGEN K62 7.8.1 ROHRDURCHMESSER. - 7.8.2 STROEMUNGSVERLUSTE. - 7.8.3 ROHRARTEN, NORMEN, WERKSTOFFE. - 7.8.4 ROHRVERBINDUNGEN. - 7.8.5 DEHNUNGSAUSGLEICHER. - 7.8.6 ROHRHALTERUNGEN. 7.9 ABSPERR- UND REGELORGANE K 65 7.9.1 ALLGEMEINES. - 7.9.2 VENTILE. - 7.9.3 SCHIEBER. - 7.9.4 HAEHNE (DREHSCHIEBER). - 7.9.5 KLAPPEN. 7.10 DICHTUNGEN K68 7.10.1 BERUEHRUNGSDICHTUNGEN AN RUHENDEN FLAECHEN. - 7.10.2 BERUEHRUNGSDICHTUNGEN AN GLEITENDEN FLAECHEN. 8 ANHANG K: DIAGRAMME UND TABELLEN K 72 LITERATUR K74 L ENERGIETECHNIK UND WIRTSCHAFT 1 GRUNDSAETZE DER ENERGIEVERSORGUNG L 1 1.1 PLANUNG UND INVESTITIONEN L2 1.2 ELEKTRIZITAETSWIRTSCHAFT L2 1.3 GASWIRTSCHAFT L5 1.4 FERNWAERMEWIRTSCHAFT L 6 1.4.1 STAND DER FERNWAERMEVERSORGUNG UND ENTWICKLUNGSMOEGLICHKEITEN. 2 PRIMAERENERGIEN L7 2.1 DEFINITIONEN L7 2.2 FESTE BRENNSTOFFE L7 2.2.1 NATUERLICHE FESTE BRENNSTOFFE. - 2.2.2 KUENSTLICHE FESTE BRENNSTOFFE. - 2.2.3 ABFALLBRENNSTOFFE. - 2.2.4 EIGENSCHAFTEN. - 2.2.5 MINERALISCHE BESTANDTEILE. 2.3 FLUESSIGE BRENNSTOFFE L9 2.3.1 ZUSAMMENSETZUNG. - 2.3.2 NATUERLICHE FLUESSIGE BRENNSTOFFE. - 2.3.3 KUENSTLICHE FLUESSIGE BRENNSTOFFE. - 2.3.4 ABFALLBRENNSTOFFE. - 2.3.5 EIGENSCHAFTEN. 2.4 GASFOERMIGE BRENNSTOFFE ODER BRENNGASE L12 2.4.1 NATUERLICHE BRENNGASE. - 2.4.2 KUENSTLICHE BRENNGASE. - 2.4.3 EIGENSCHAFTEN. 2.5 KERNBRENNSTOFFE L 13 2.5.1 BRUTPROZESS. - 2.5.2 BRENNSTOFFKRCISLAUF. - 2.5.3 ENDLAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE. 2.6 REGENERATIVE ENERGIEN L 15 2.6.1 WASSERENERGIE. - 2.6.2 WINDENERGIE. - 2.6.3 SOLARENERGIE. - 2.6.4 GEOTHEMISCHE ENERGIE. - 2.6.5 BIOGAS. - 2.6.6 BIOMASSE. 3 WANDLUNG VON PRIMAERENERGIE IN NUTZENERGIE L 19 3.1 ERZEUGUNG ELEKTRISCHER ENERGIE L 19 3.1.1 WAERMEKRAFTWERKE. - 3 . 1 .2 KERNKRAFTWERKE. - 3.1.3 KOMBI-KRAFTWERKE. - 3 . 1 .4 MOTORKRAFTWERKE. - 3.1.5 BRENNSTOFFZELLE. 3.2 KRAFT-WAERME-KOPPLUNG L27 3.3 WANDLUNG REGENERATIVER ENERGIEN L29 3.3.1 WASSERKRAFTANLAGCN. - 3.3.2 WINDKRAFTANLAGEN. - 3.3.3 ANLAGEN ZUR NUTZUNG DER SONNENENERGIE. - 3.3.4 WAERMEPUMPEN. - 3.3.5 PROGNOSE WINDENERGIE. 4 VERTEILEN UND SPEICHERUNG VON NUTZENERGIE L 34 4.1 ENERGIETRANSPORT L34 4.1.1 MINERALOELTRANSPORTE. - 4 . 1 .2 ERDGASTRANSPORTE. - 4.1.3 ELEKTRISCHE VERBUNDNETZE. - 4.1.4 FERNWAERMETRANSPORTE. IMAGE 14 XXVIII INHALTSVERZEICHNIS 4.2 ENERGIESPEICHERUNG L 37 4.2.1 PUMPSPEICHERWERKE. - 4.2.2 LUFTSPEICHERWERKE. - 4.2.3 DAMPFSPEICHERUNG. - 4.2.4 ELEKTRISCHE SPEICHER. 5 FEUERUNGEN L39 5.1 ALLGEMEINES L 39 5.1.1 VERBRENNUNGSVORGANG. - 5.1.2 KENNZAHLEN. -5.1.3 DRUCKZUSTAENDE. - 5.1.4 EMISSIONEN. 5.2 FEUERUNGEN FUER FESTE BRENNSTOFFE L41 5.2.1 ROSTFEUERUNGEN. - 5.2.2 KOHLENSTAUBFEUERUNG. - 5.2.3 WIRBELSCHICHTFEUERUNG. 5.3 FEUERUNGEN FUER FLUESSIGE BRENNSTOFFE L 47 5.3.1 BESONDERE EIGENSCHAFTEN. - 5.3.2 BRENNER. - 5.3.3 GESAMTANLAGE. 5.4 FEUERUNGEN FUER GASFOERMIGE BRENNSTOFFE L 48 5.4.1 VERBRENNUNG UND BRENNEREINTEILUNG. - 5.4.2 BRENNERBAUARTEN. 5.5 ALLGEMEINES FEUERUNGSZUBEHOER L48 5.5.1 GEBLAESE. - 5.5.2 SCHORNSTEIN. 5.6 UMWELTSCHUTZTECHNOLOGIEN '. L49 5.6.1 RAUCHGASENTSTAUBUNG. - 5.6.2RAUCHGASENTSCHWEFELUNG.- 5.6.3 RAUCHGASENTSTICKUNG. - 5.6.4 ENTSORGUNG DER KRAFTWERKSNEBENPRODUKTE. - 5.6.5 KOHLENDIOXIDABSCHEIDUNG. 6 DAMPFERZEUGER L 53 6.1 ANGABEN ZUM SYSTEM L53 6.1.1 BAUARTEN. - 6.1.2 DAMPFERZEUGERSYSTEME. - 6.1.3 DRUECKE. - 6.1.4 TEMPERATUREN. - 6.1.5 LEISTUNG. - 6.1.6 SICHERHEIT. 6.2 AUSGEFUEHRTE DAMPFERZEUGER L 54 6.2.1 GROBWASSERRAUMKESSEL. - 6.2.2 NATURUMLAUFKESSEL FUER FOSSILE BRENNSTOFFE. - 6.2.3 ZWANGLAUFKESSEL FUER FOSSILE BRENNSTOFFE. - 6.2.4 DAMPFERZEUGER FUER KERNREAKTOREN. 6.3 TEILE UND BAUELEMENTE VON DAMPFERZEUGERN L 59 6.3.1 VERDAMPFER. - 6.3.2 UEBERHITZER UND ZWISCHENUEBERHITZER. - 6.3.3 SPEISEWASSERVORWAERMER (ECO). - 6.3.4 LUFTVORWAERMER (LUVO). - 6.3.5 SPEISEWASSERAUFBEREITUNG. 6.4 WAERMETECHNISCHE BERECHNUNG L 62 6.4.1 ENERGIEBILANZ UND WIRKUNGSGRAD. - 6.4.2 ERMITTLUNG DER HEIZFLAECHE. - 6.4.3 STROEMUNGSWIDERSTAENDE. - 6.4.4 FESTIGKEITSBERECHNUNG. 7 KERNREAKTOREN L64 7.1 BAUTEILE DES REAKTORS UND REAKTORGEBAEUDE L64 7.2 SICHERHEITSTECHNIK VON KERNREAKTOREN L 64 7.3 FUNKTIONSBEDINGUNGEN FUER KERNREAKTOREN L 65 7.3.1 GRUNDBEGRIFFE DER REAKTORTHEORIE. - 7.3.2 REAKTORKEM MIT REFLEKTOR. 7.4 BAUARTEN VON KERNREAKTOREN L 66 7.4.1 LEICHTWASSERREAKTOREN (LWR). - 7.4.2 WEITERENTWICKLUNG DER LEICHTWASSERREAKTORTECHNIK. - 7.4.3 SCHWERWASSERREAKTOREN. - 7.4.4 GASGEKUEHLTE THERMISCHE REAKTOREN. - 7.4.5 SCHNELLE BRUTREAKTOREN (SNR). - 7.4.6 KENNWERTE VON REAKTORTYPEN. 8 ANHANG L: DIAGRAMME UND TABELLEN L71 LITERATUR L74 M KAELTE-, KLIMA- UND HEIZUNGSTECHNIK 1 KAELTETECHNIK ML 1.1 EINSATZGEBIETE ML 1.2 KAELTETECHNISCHE VERFAHREN ML 1.2.1 KALTDAMPF-KOMPRESSIONSKAELTEANLAGE.- 1.2.2 ABSORPTIONSKAELTEANLAGE.- 1.2.3 VERDUNSTUNGSKUEHLVERFAHREN. 1.3 KAELTETECHNISCHE BETRIEBSSTOFFE M 4 1.3.1 KAELTEMITTEL. - 1.3.2 KAELTEMASCHINEN-OELE. - 1.3.3 KUEHLSOLEN. 1.4 SYSTEME UND BAUTEILE DER KAELTETECHNISCHEN ANLAGEN M 8 1.4.1 KAELTEMITTELVERDICHTER. - 1.4.2 VERDAMPFER. - 1.4.3 VERFLUESSIGER. - 1.4.4 SONSTIGE BAUTEILE. 1.5 DIREKTVERDAMPFER-ANLAGEN M 12 1.5.1 VERFLUESSIGERSAETZE, SPLITGERAETE FUER KLIMAANLAGEN. IMAGE 15 INHALTSVERZEICHNIS X X IX 1.6 KALTWASSERSAETZE M 13 1.6.1 KOMPRESSIONS-KALTWASSERSAETZE. - 1.6.2 ABSORPTIONS-KALTWASSERSATZ. 1.7 RUECKKUEHLWERKE M 15 1.7.1 KUEHLWASSERTEMPERATUREN IM JAHRESVERLAUF. - 1.7.2 WASSERBEHANDLUNG. 1.8 FREIE KUEHLUNG M 16 1.8.1 FREIE KUEHLUNG DURCH AUSSENLUFT. - 1.8.2 FREIE KUEHLUNG DURCH SOLEKREISLAUF. - 1 . 8 .3 FREIE KUEHLUNG DURCH KAELTEMITTEL-PUMPEN-SYSTEM. - 1.8.4 FREIE KUEHLUNG DURCH RUECKKUEHLWERK. 1.9 SPEICHERSYSTEME M 17 1.9.1 EISSPEICHERSYSTEME. - 1.9.2 KAELTESPEICHERUNG IN EUTEKTISCHER LOESUNG. - 1.9.3 KAELTESPEICHERUNG IN BINAEREIS. 1.10 WAERMEPUMPENANLAGEN M 19 1.10.1 WAERMEQUELLEN. - 1 . 1 0 .2 KLEINWAERMEPUMPEN. - 1.10.3 WAERMEPUMPEN GROESSERER LEISTUNG. - 1.10.4ABSORPTIONSWAERMEPUMPEN.- 1.10.5 WAERMEPUMPENSYSTEME HEIZBETRIEB. - 1.10.6 SYSTEME FUER GLEICHZEITIGEN KUEHL- UND HEIZBETRIEB. - 1.10.7 WAERMEPUMPEN IN HEIZSYSTEMEN. 2 KLIMATECHNIK M 27 2.1 ANFORDERUNGEN AN DAS RAUMKLIMA M 27 2.1.1 RAUMTEMPERATUR. - 2.1.2 RAUMLUFTFEUCHTE. - 2.1.3 RAUMLUFTGESCHWINDIGKEIT. - 2.1.4 SCHADSTOFFGEHALT. - 2.1.5 WEITERE EINFLUSSGROESSE. 2.2 AUSLEGUNG VON KLIMADATEN M 29 2.2.1 METEOROLOGISCHE GRUNDLAGEN. - 2.2.2 HEIZLAST. - 2.2.3 KUEHLLAST. - 2.2.4 LUFTBEDARF. 2.3 LUFTFUEHRUNG UND LUFTDURCHLAESSE M 33 2.3.1 LUFTFUEHRUNG. - 2.3.2 LUFTDURCHLAESSE. 2.4 KOMPONENTEN VON LUEFTUNGS- UND KLIMAANLAGEN M 38 2.4.1 VENTILATOR. - 2.4.2 LUFTERHITZER, -KUEHLER. - 2.4.3 LUFTBEFEUCHTER. - 2.4.4 WAERMERUECKGEWINNUNG. - 2.4.5 FILTER. - 2.4.6 SCHALLDAEMPFER. - 2.4.7 LUFTKANALSYSTEM. - 2.4.8 MESS- UND REGELUNGSTECHNIK. 2.5 LUEFTUNGSANLAGE M 47 2.5.1 EINRICHTUNGEN ZUR FREIEN LUEFTUNG. - 2.5.2 MECHANISCHE LUEFTUNGSANLAGEN. 2.6 ZENTRALE RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN M 48 2.6.1 KLASSIFIZIERUNG RAUMLUFTTECHNISCHER SYSTEME. - 2.6.2 NUR-LUFT-ANLAGEN. - 2.6.3 LUFT-WASSER-ANLAGEN. 2.7 DEZENTRALE KLIMAANLAGE M 56 3 SYSTEME UND BAUTEILE DER HEIZUNGSTECHNIK M 58 3.1 EINZELHEIZUNG M 58 3.2 ZENTRALHEIZUNG M 59 3.2.1 SYSTEME. - 3.2.2 RAUM-HEIZKOERPER,-HEIZFLAECHEN. - 3.2.3 ROHMETZ FUER WARM- UND HEISSWASSERLEITUNGEN. - 3.2.4 ARMATUREN. - 3.2.5 UMWAELZPUMPEN. - 3.2.6 WAERMEERZEUGUNG. - 3.2.7 HEIZZENTRALE. - 3.2.8 WAERMEVERBRAUCHSERMITTLUNG. 4 ANHANG M: DIAGRAMME UND TABELLEN M 69 N GRUNDLAGEN DER VERFAHRENSTECHNIK 1 EINFUEHRUNG N1 2 MECHANISCHE VERFAHRENSTECHNIK N 2 2.1 EINFUEHRUNG N2 2.2 ZERKLEINERN N 3 2.2.1 BRACHPHYSIK; ZERKLEINERUNGSTECHNISCHE STOFFEIGENSCHAFTEN. - 2.2.2 ZERKLEINERUNGSMASCHINEN. 2.3 AGGLOMERIEREN/GRANULIEREN N4 2.3.1 BINDEMECHANISMEN, AGGLOMERATFESTIGKEIL - 2.3.2 AGGLOMERATIONSTECHNIK. 2.4 TRENNEN N5 2.4.1 ABSCHEIDEN VON PARTIKELN AUS GASEN. - 2.4.2 ABSCHEIDEN VON FESTSTOFFPARTIKELN AUS FLUESSIGKEITEN. - 2.4.3 KLASSIEREN IN GASEN. 2.5 MISCHEN VON FESTSTOFFEN N7 2.6 LAGERN N8 2.6.1 FLIEBVERHALTEN VON SCHUETTGUETERN. - 2.6.2 DIMENSIONIERUNG VON SILOS. IMAGE 16 XXX INHALTSVERZEICHNIS 3 THERMISCHE VERFAHRENSTECHNIK N9 3.1 ABSORBIEREN, REKTIFIZIEREN, FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAHIEREN N 9 3.1.1 DURCHSATZ. - 3.1.2 STOFFTRENNUNG. 3.2 VERDAMPFEN UND KRISTALLISIEREN N 13 3.3 ADSORBIEREN, TROCKNEN, FEST-FIUESSIG-EXTRAHIEREN N 14 3.4 MEMBRANTRENNVERFAHREN N17 4 CHEMISCHE VERFAHRENSTECHNIK N18 4.1 EINLEITUNG N18 4.2 STOECHIOMETRIE N 18 4.3 CHEMISCHE THERMODYNAMIK N 19 4.4 KINETIK CHEMISCHER REAKTIONEN N 20 4.5 IDEALE ISOTHERME REAKTOREN N 22 4.6 REALE REAKTOREN N23 5 MEHRPHASENSTROEMUNGEN N 25 5.1 EINPHASENSTROEMUNG N 25 5.2 WIDERSTAND FESTER UND FLUIDER PARTIKEL N 26 5.3 FESTSTOFF/FLUIDSTROEMUNG N27 5.3.1 PNEUMATISCHE FOERDERUNG. - 5.3.2 HYDRAULISCHE FOERDERUNG. - 5.3.3 WIRBELSCHICHT. 5.4 GAS-/FLUESSIGKEITSSTROEMUNG N 32 5.4.1 STROEMUNGSFORM. - 5.4.2 DRUCKVERLUST. - 5.4.3 FILMSTROEMUNG. 6 BIOVERFAHRENSTECHNIK N 33 6.1 MIKROORGANISMEN MIT TECHNISCHER BEDEUTUNG N 34 6.1.1 BAKTERIEN. -6.1.2 PILZE. -6.1.3 HEFEN. - 6.1.4 ALGEN. -6.1.5 VIREN. - 6.1.6 PFLANZLICHE UND TIERISCHE ZELLEN (GEWEBE). 6.2 KULTIVIERUNGSBEDINGUNGEN N 36 6.2.1 WACHSTUMSBEDINGUNGEN. - 6.2.2 PHAENOMENOLOGIE DES WACHSTUMS. - 6.2.3 ABLAUF TECHNISCHER FERMENTATIONEN. 6.3 STERILISATION N 39 6.3.1 HITZESTERILISATION. - 6.3.2 STERILFILTRATION. 6.4 BIOREAKTOREN N42 6.4.1 OBERFLAECHENKULTIVIERUNG. - 6.4.2 SUBMERSKULTIVIERUNG. - 6.4.3 MESS- UND REGELUNGSTECHNIK. - 6.4.4 SCHAUMZERSTOERUNG. - 6.4.5 STERILER BETRIEB. 6.5 KINETIK ENZYMATISCHER REAKTIONEN N45 6.5.1 KATALYTISCHE WIRKUNG DER ENZYME. - 6.5.2 MICHAELIS-MENTEN-KINETIK. - 6.5.3 TRANSFORMATIONEN DER MICHAELIS-MENTEN-GLEICHUNG. - 6.5.4 EINFLUSS VON TEMPERATUR, PH-WERT, INHIBITOREN UND AKTIVATOREN. 6.6 KINETIK DES MIKROBIELLEN WACHSTUMS N 47 6.6.1 SUBSTRATLIMITIERTES WACHSTUM. - 6.6.2 WACHSTUMSHEMMUNG. - 6.6.3 WACHSTUM MIT TRANSPORTLIMITIERUNG. - 6.6.4 WACHSTUM IN KONTINUIERLICHER KULTIVIERUNG. - 6.6.5 FED-BATCH-KULTIVIERUNG. - 6.6.6 ZELLERHALTUNG. - 6.6.7 FILAMENTOESES WACHSTUM. 0 MASCHINENDYNAMIK 1 K U R B E L T R I E B, M A S S E N K R AE F TE U ND - M O M E N T E, S C H W U N G R A D B E R E C H N U NG . . . O 1 1.1 D R E H K R A F T D I A G R A MM V ON M E H R Z Y L I N D E R M A S C H I N EN OL 1.2 M A S S E N K R AE F TE U ND M O M E N TE 0 3 1.2.1 ANALYTISCHE VERFAHREN. - 1.2.2 AUSGLEICH DER KRAEFTE UND MOMENTE. 2 SCHWINGUNGEN O 9 2.1 PROBLEMATIK DER MASCHINENSCHWINGUNGEN 0 9 2.2 EINIGE GRUNDBEGRIFFE O 9 2.2.1 MECHANISCHES ERSATZSYSTEM. - 2.2.2 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN, SYSTEMMATRIZEN. - 2.2.3 MODALE PARAMETER: EIGENFREQUENZEN, MODALE DAEMPFUNGEN, EIGENVEKTOREN. - 2.2.4 MODALE ANALYSE. - 2.2.5 FREQUENZGANGFUNKTIONEN MECHANISCHER SYSTEME, AMPLITUDEN- UND PHASENGANG. IMAGE 17 INHALTSVERZEICHNIS X X XI 2.3 GRUNDAUFGABEN DER MASCHINENDYNAMIK O 12 2.3.1 DIREKTES PROBLEM. - 2.3.2 EINGANGSPROBLEM. - 2.3.3 IDENTIFIKATIONSPROBLEM. - 2.3.4 ENTWURFSPROBLEM. - 2.3.5 VERBESSERUNG DES SCHWINGUNGSZUSTANDS EINER MASCHINE. 2.4 DARSTELLUNG VON SCHWINGUNGEN IM ZEIT- UND FREQUENZBEREICH O 14 2.4.1 DARSTELLUNG VON SCHWINGUNGEN IM ZEITBEREICH. - 2.4.2 DARSTELLUNG VON SCHWINGUNGEN IM FREQUENZBEREICH. 2.5 ENTSTEHUNG VON MASCHINENSCHWINGUNGEN, ERREGERKRAEFTE F (T) 0 16 2.5.1 FREIE SCHWINGUNGEN (EIGENSCHWINGUNGEN). - 2.5.2 SELBSTERREGTE SCHWINGUNGEN. - 2.5.3 PARAMETERERREGTE SCHWINGUNGEN. - 2.5.4 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN. 2.6 MECHANISCHE ERSATZSYSTEME, BEWEGUNGSGLEICHUNGEN O 19 2.6.1 STRUKTURFESTLEGUNG. - 2.6.2 PARAMETERERMITTLUNG. - 2.6.3 BEISPIELE FUER MECHANISCHE ERSATZSYSTEME: FEDER-MASSE-DAEMPFER-MODELLE. - 2.6.4 BEISPIELE FUER MECHANISCHE ERSATZSYSTEME: FINITE-ELEMENTE-MODELLE. 2.7 ANWENDUNGSBEISPIELE FUER MASCHINENSCHWINGUNGEN O 22 2.7.1 DREHSCHWINGER MIT ZWEI DREHMASSEN. - 2.7.2 TORSIONSSCHWINGUNGEN EINER TURBOGRUPPE. - 2.7.3 BIEGESCHWINGUNGEN EINER MEHRSTUFIGEN KREISELPUMPE. 3 MASCHINENAKUSTIK O27 3.1 GRUNDBEGRIFFE 0 27 3.1.1 SCHALL, FREQUENZ, HOERBEREICH, SCHALLDRUCK, SCHALLDRUCKPEGEL, LAUTSTARKE. - 3.1.2 SCHNELLE, SCHNELLEPEGEL, KENNIMPEDANZ. - 3.1.3 SCHALLINTENSITAET, SCHALLINTENSITAETSPEGEL. - 3.1.4 SCHALLLEISTUNG, SCHALLLEISTUNGSPEGEL. - 3.1.5 FOURIERSPEKTRUM, SPEKTROGRAMM, GERAEUSCHANALYSE. - 3.1.6 FREQUENZBEWERTUNG, A-, C- UND Z-BEWERTUNG. - 3.1.7 BEZUGSWERTE, PEGELARITHMETIK. 3.2 GERAEUSCHENTSTEHUNG 0 29 3.2.1 DIREKTE UND INDIREKTE GERAEUSCHENTSTEHUNG. - 3.2.2 MASCHINENAKUSTISCHE GRUNDGLEICHUNG. - 3.2.3 ANREGUNGSKRAEFTE. - 3.2.4 KOERPERSCHALLFUNKTION. - 3.2.5 LUFTSCHALLABSTRAHLUNG. 3.3 MOEGLICHKEITEN ZUR GERAEUSCHMINDERUNG O 32 3.3.1 VERMINDERUNG DER KRAFTANREGUNG. - 3.3.2 VERMINDERUNG DER KOERPERSCHALLFUNKTION. - 3.3.3 VERMINDERUNG DER LUFTSCHALLABSTRAHLUNG. 3.4 AKTIVE MASSNAHMEN ZUR LAERM- UND SCHWINGUNGSMINDERUNG O 34 3.5 NUMERISCHE VERFAHREN ZUR SIMULATION VON LUFT- UND KOERPERSCHALL O 35 3.6 STRUKTURINTENSITAET UND KOERPERSCHALLFLUSS O36 P KOLBENMASCHINEN 1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN DER KOLBENMASCHINEN P 1 1.1 DEFINITION UND EINTEILUNG DER KOLBENMASCHINEN PL 1.2 VOLLKOMMENE UND REALE KOLBENMASCHINE PL 1.2.1 DIE VOLLKOMMENE MASCHINE. - 1.2.2 DIE REALE MASCHINE. 1.3 HUBKOLBENMASCHINEN P4 1.3.1 TRIEBWERKSBAUARTEN. - 1 . 3 .2 KINEMATIK DES KURBELTRIEBS. - 1.3.3 KRAEFTE AM KURBELTRIEB. 1.4 ELEMENTE DER KOLBENMASCHINE P8 1.4.1 KURBELTRIEB. - 1.4.2 ABDICHTEN DES ARBEITSRAUMES. - 1.4.3 ZYLINDERANORDNUNG UND -ZAHL. - 1.4.4 LAGERUNG UND SCHMIERUNG. - 1.4.5 KUEHLUNG. 2 VERDRAENGERPUMPEN P 12 2.1 BAUARTEN UND ANWENDUNGSGEBIETE P 12 2.2 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN P13 2.2.1 FOERDERHOEHEN, GESCHWINDIGKEITEN UND DRUECKE. - 2.2.2 FOERDERLEISTUNG, ANTRIEBSLEISTUNG, GESAMTWIRKUNGSGRAD. - 2.2.3 INSTATIONAERE STROEMUNG. - 2.2.4 KAVITATION. - 2.2.5 PULSATIONSDAEMPFUNG. 2.3 VERLUSTTEILUNG P 17 2.3.1 BETRIEBSVERHALTEN DER VERLUSTFREIEN VERDRAENGERPUMPE. - 2.3.2 DEFINITION VON WIRKUNGSGRADEN.- 2.3.3 VOELUMETRISCHE VERLUSTE. - 2.3.4 MECHANISCH-HYDRAULISCHE VERLUSTE. - 2.3.5 NUTZHEFERGRAD UND GESAMTWIRKUNGSGRAD. 2.4 AUSLEGUNG UND HAUPTABMESSUNGEN P19 2.4.1 OSZILLIERENDE VERDRAENGERPUMPEN. - 2.4.2 ROTIERENDE VERDRAENGERPUMPEN. 2.5 BAUGRUPPEN UND KONSTRUKTIVE GESTALTUNG P 21 2.5.1 BAUGRUPPEN ZUR EIN- UND AUSLASSSTEUERUNG. - 2.5.2 VERSTELLUNG UND REGELUNG. - 2.5.3 VERWENDUNGSBEDINGTE GESTALTUNG. IMAGE 18 X X X II INHALTSVERZEICHNIS 3 KOMPRESSOREN P25 3.1 BAUARTEN UND ANWENDUNGSGEBIETE P25 3.2 GRUNDLAGEN UND VERGLEICHSPROZESSE P26 3.2.1 VOLUMENSTROM, EINTRITTSPUNKT, AUSTRITTSPUNKT. - 3.2.2 VERDICHTUNG IDEALER UND REALER GASE. - 3.2.3 VERGLEICHSPROZESSE FUER EINSTUFIGE VERDICHTUNG. - 3.2.4 DEFINITION VON WIRKUNGSGRADEN. - 3.2.5 MEHRSTUFIGE VERDICHTUNG. - 3.2.6 VERDICHTUNG FEUCHTER GASE. 3.3 ARBEITSZYKLUS, LIEFERGRADE UND DRUCKVERLUSTE P 30 3.3.1 ARBEITSZYKLUS. - 3.3.2 LIEFERGRADE. - 3.3.3 DRUCKVERLUSTE. 3.4 AUSLEGUNG UND HAUPTABMESSUNGEN P 33 3.4.1 HUBKOLBENVERDICHTER. - 3.4.2 SCHRAUBENVERDICHTER. - 3.4.3 ROTATIONSVERDICHTER. - 3.4.4 FLUESSIGKEITSRINGVERDICHTER. - 3.4.5 ROOTS-GEBLAESE. 3.5 EIN-UND AUSLASSSTEUERUNG P36 3.5.1 AUFBAU SELBSTTAETIGER VENTILE. - 3.5.2 VENTILEINBAU. - 3.5.3 VENTILAUSLEGUNG. 3.6 REGELUNG UND BETRIEBSVERHALTEN P39 3.6.1 REGELUNG. - 3.6.2 BETRIEBSVERHALTEN. 3.7 BAUFORMEN UND BAUGRUPPEN P 42 3.7.1 HUBKOLBENVERDICHTER. - 3.7.2 MEMBRANVERDICHTER. - 3.7.3 SCHRAUBENVERDICHTER. - 3.7.4 ROTATIONSVERDICHTER. 4 VERBRENNUNGSMOTOREN P46 4.1 EINTEILUNG UND VERWENDUNG P46 4.2 ARBEITSVERFAHREN UND ARBEITSPROZESSE P 46 4.2.1 ARBEITSVERFAHREN. - 4.2.2 VERGLEICHSPROZESSE. - 4.2.3 WIRKLICHER ARBEITSPROZESS. 4.3 LADUNGSWECHSEL P52 4.3.1 KENNGROESSEN DES LADUNGSWECHSELS. - 4.3.2 STEUERORGANE FUER DEN LADUNGSWECHSEL. - 4.3.3 LADUNGSWECHSEL DES VIERTAKTMOTORS. - 4.3.4 LADUNGSWECHSEL DES ZWEITAKTMOTORS. - 4.3.5 AUFLADUNG VON MOTOREN. 4.4 VERBRENNUNG IM MOTOR P 60 4.4.1 MOTOREN-KRAFTSTOFFE. - 4.4.2 GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG IM OTTOMOTOR. - 4.4.3 GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG IM DIESELMOTOR. - 4.4.4 HYBRIDE VERFAHREN FUER GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG. 4.5 VERFAHREN ZUR GEMISCHBILDUNG UND ZUENDUNG BEI OTTOMOTOREN P 64 4.5.1 ANFORDERUNGEN AN GEMISCHBILDUNG. - 4.5.2 VERGASER. - 4.5.3 SAUGROHR-BENZIN-EINSPRITZUNG. - 4.5.4 DIREKTE BENZIN-EINSPRITZUNG. - 4.5.5 ZUENDAUSRUESTUNG. 4.6 EINRICHTUNGEN ZUR GEMISCHBILDUNG UND ZUENDUNG BEI DIESELMOTOREN P 67 4.6.1 EINSPRITZSYSTEME. - 4.6.2 EINSPRITZDUESE. - 4.6.3 START- UND ZUENDHILFEN. 4.7 BETRIEBSVERHALTEN UND KENNGROESSEN P71 4.7.1 LEISTUNG, DREHMOMENT UND VERBRAUCH. - 4.7.2 KENNGROESSEN. - 4.7.3 UMWELTVERHALTEN. - 4.7.4 VERBRENNUNGSMOTOR ALS ANTRIEBSAGGREGAT. 4.8 KONSTRUKTION VON MOTOREN P 78 4.8.1 AEHNLICHKEITSBEZIEHUNGEN UND BEANSPRUCHUNG. - 4.8.2 MOTORBAUARTEN. - 4.8.3 MOTORBAUTEILE. - 4.8.4 AUSGEFUEHRTE MOTORKONSTRUKTIONEN. Q FAHRZEUGTECHNIK 1 KRAFTFAHRZEUGTECHNIK Q1 1.1 DEFINITION VON KRAFTFAHRZEUGEN QL 1.2 BEDEUTUNG VON KRAFTFAHRZEUGEN Q 1 1.3 KAROSSERIE Q2 1.4 FAHRWERK Q5 1.4.1 RAEDER. - 1.4.2 RADFUEHRUNGEN. - 1.4.3 FEDERUNG UND DAEMPFUNG. - 1.4.4 LENKUNG. 1.5 ANTRIEB UND BREMSEN Q 10 1.5.1 BREMSEN. -1.5.2 FAHRDYNAMIKREGELSYSTEME. - 1.5.3 ENERGIEWANDLUNG. - 1.5.4 KUPPLUNG UND KENNUNGSWANDLER. - 1.5.5 ACHSGETRIEBE. 1.6 AUSSTATTUNGEN Q 21 1.6.1 VERGLASUNG, SCHEIBENWISCHER. - 1.6.2 SITZANLAGE, BEDIENELEMENTE, ANZEIGEN. - 1.6.3 HEIZUNG UND KLIMATISIERUNG. - 1.6.4 SYSTEME FUER DEN INSASSENSCHUTZ. - 1.6.5 LICHT UND BELEUCHTUNG. - 1.6.6 FAHRERASSISTENZSYSTEME. IMAGE 19 INHALTSVERZEICHNIS XXXIII 1.7 ELEKTRISCHE INFRASTRUKTUR Q24 1.8 EIGENSCHAFTEN DES GESAMTFAHRZEUGS Q26 1.8.1 PACKAGE, ERGONOMIE, MENSCH-MASCHINE-INTERFACE. - 1.8.2 FAHRDYNAMIK. - 1.8.3 AERODYNAMIK.- 1.8.4 VERBRAUCH UND CO 2-EMISSION. - 1.8.5 ABGASVERHALTEN. - 1.8.6 GERAEUSCH. - 1.8.7 FAHRZEUGSICHERHEIT. - 1.8.8 BETRIEBSFESTIGKEIT. 1.9 TYPGENEHMIGUNG Q32 1.10 ENTWICKLUNGSPROZESSE UND -METHODEN Q33 2 SCHIENENFAHRZEUGE Q35 2.1 GENERELLE ANFORDERUNGEN Q35 2.1.1 FAHRZEUGBEGRENZUNGSPROFIL. - 2.1.2 FAHRGASTWECHSELZEITEN. - 2.1.3 LEBENSZYKLUSKOSTEN LCC. 2.2 FAHRWERKE Q37 2.2.1 GRUNDBEGRIFFE DER SPURFUEHRUNGSTECHNIK. - 2.2.2 RADBAUARTEN. - 2.2.3 RADSATZ. - 2.2.4 RAD-SCHIENE- KONTAKT. - 2.2.5 FAHRWERKSKONSTRUKTIONEN. - 2.2.6 NEIGETECHNIK. 2.3 AUFBAU, FAHRZEUGARTEN Q 45 2.3.1 ROHBAU. - 2.3.2 KLIMAANLAGE. - 2.3.3 TUEREN. - 2.3.4 FENSTER. - 2.3.5 FUHRERRAEUME. - 2.3.6 ZUG-STOSSEINRICHTUNGEN. - 2.3.7 FAHRZEUGARTEN. 2.4 ANTRIEBE Q52 2.4.1 FAHRWIDERSTAND. - 2.4.2 KONSTRAKTIONEN. 2.5 ELEKTRISCHE/ELEKTRONISCHE AUSRUESTUNG/DIAGNOSE Q 54 2.5.1 ELEKTRISCHE/ELEKTRONISCHE AUSRUESTUNG/DIAGNOSE. - 2.5.2 DIAGNOSETECHNIK. 2.6 SICHERHEITSTECHNIK Q56 2.6.1 AKTIVE SICHERHEITSTECHNIK/BREMSE, BREMSBAUARTEN. - 2.6.2 PASSIVE SICHERHEIT 2.7 ENTWICKLUNGSMETHODIK Q61 2.7.1 MODELLE. - 2.7.2 FAHRKOMFORT. - 2.7.3 RAD-SCHIENE-KRAEFTE. 2.8 ZUVERLAESSIGKEITSPRUEFUNG Q64 3 LUFTFAHRZEUGE Q66 3.1 ALLGEMEINES Q66 3.1.1 LUFTVERKEHR. - 3.1.2 ANFORDERUNGEN AN DEN LUFTVERKEHR UND AN LUFTFAHRZEUGE. - 3.1.3 EINORDNUNG UND KONSTRAKTIONSGRUPPEN VON LUFTFAHRZEUGEN. - 3.1.4 EINORDNUNG VON LUFTFAHRZEUGEN NACH VORSCHRIFTEN. 3.2 DEFINITIONEN Q69 3.2.1 DIE INTERNATIONALE STANDARDATMOSPHAERE (ISA). - 3.2.2 ACHSENKREUZE. - 3.2.3 WINKEL. - 3.2.4 GEWICHTE. - 3.2.5 FLUGGESCHWINDIGKEITEN. - 3.2.6 GEOMETRISCHE BESCHREIBUNG DES LUFTFAHRZEUGES. - 3.2.7 KRAEFTE UND WINKEL IM FLUG. - 3.2.8 FLUGSTEUENMG. - 3.2.9 FLUGSTABILITAETEN. 3.3 GRUNDLAGEN DER FLUGPHYSIK Q 79 3.3.1 EINFUEHRUNG. - 3.3.2 FLUGZEUGPOLARE. - 3.3.3 FLUGLEISTUNGEN. 3.4 ZELLE, STRUKTUR Q90 3.4.1 KONSTRUKTIONSPHILOSOPHIEN UND -PRINZIPIEN. - 3.4.2 LASTEN, LASTANNAHMEN. - 3.4.3 LEICHTBAU. - 3.4.4 WERKSTOFFE UND BAUWEISEN. - 3.4.5 RUMPF. - 3.4.6 TRAGFLUEGEL. - 3.4.7 WARTUNG UND INSTANDHALTUNG. R STROEMUNGSMASCHINEN 1 GEMEINSAME GRUNDLAGEN R 1 1.1 STROEMUNGSTECHNIK R 1 1.1.1 EINLEITUNG UND DEFINITIONEN. - 1.1.2 WIRKUNGSWEISE. - 1.1.3 STROEMUNGSGESETZE. - 1.1.4 ABSOLUTE UND RELATIVE STROEMUNG. - 1.1.5 SCHAUFELANORDNUNG FUER PUMPEN UND VERDICHTER. - 1.1.6 SCHAUFELANORDNUNG FUER TURBINEN. - 1.1.7 SCHAUFELGITTER, STUFE, MASCHINE, ANLAGE. 1.2 THERMODYNAMIK R3 1.2.1 THERMODYNAMISCHE GESETZE. - 1 . 2 .2 ZUSTANDSAENDERUNG. - 1 . 2 .3 TOTALER WIRKUNGSGRAD. - 1.2.4 STATISCHER WIRKUNGSGRAD. - 1.2.5 POLYTROPER UND ISENTROPER WIRKUNGSGRAD. - 1.2.6 MECHANISCHE VERLUSTE. 1.3 ARBEITSFLUID R6 1.3.1 ALLGEMEINER ZUSAMMENHANG ZWISCHEN THERMISCHEN UND KALORISCHEN ZUSTANDSGROESSEN. - 1.3.2 IDEALE FLUESSIGKEIT. - 1.3.3 IDEALES GAS. - 1.3.4 REALES FLUID. - 1.3.5 KAVITATION BEI FLUESSIGKEITEN. - 1.3.6 KONDENSATION BEI DAEMPFEN. 1.4 SCHAUFELGITTER R 8 1.4.1 ANORDNUNG DER SCHAUFELN IM GITTER. - 1.4.2 LEIT- UND LAUFGITTER. - 1.4.3 EINTEILUNG NACH GESCHWINDIGKEITS- UND DRUCKAENDERUNG. - 1.4.4 REALE STROEMUNG DURCH GITTER. - 1.4.5 GITTERAUSLEGUNG. - 1.4.6 PROFILVERLUSTE. - 1.4.7 VERLUSTE AN DEN SCHAUFELENDEN. IMAGE 20 XXXIV INHALTSVERZEICHNIS 1.5 STUFEN RU 1.5.1 ZUSAMMENSETZEN VON GITTERN ZU STUFEN. - 1.5.2 STUFENKENNGROEBEN. - 1.5.3 AXIALE REPETIERSTUFE EINES VIELSTUFIGEN VERDICHTERS. - 1.5.4 RADIALE REPETIERSTUFE EINES VERDICHTERS. - 1.5.5 KENNGROESSEN-BEREICHE FUER VERDICHTERSTUFEN. - 1.5.6 AXIALE REPETIERSTUFE EINER TURBINE. - 1.5.7 RADIALE TURBINENSTUFE. - 1.5.8 KENNGROESSEN-BEREICHE FUER TURBINENSTUFEN. 1.6 MASCHINE R16 1.6.1 BESCHAUFELUNG, EIN- UND AUSTRITTSGEHAEUSE. - 1.6.2 MASCHINENKENNGROESSEN. - 1.6.3 WAHL DER BAUWEISE. 1.7 BETRIEBSVERHALTEN UND REGELMOEGLICHKEITEN R18 1.7.1 INSTABILER BETRIEBSBEREICH BEI VERDICHTEM. - 1.7.2 ANLAGENCHARAKTERISTIK. - 1.7.3 ZUSAMMENARBEIT VON MASCHINE UND ANLAGE. - 1.7.4 REGELUNG VON VERDICHTERN. - 1.7.5 REGELUNG VON TURBINEN. 1.8 BEANSPRUCHUNG UND FESTIGKEIT DER WICHTIGSTEN BAUTEILE R 20 1.8.1 ROTIERENDE SCHEIBE, ROTIERENDER ZYLINDER. - 1.8.2 DURCHBIEGUNG, KRITISCHE DREHZAHLEN VON ROTOREN. - 1.8.3 BEANSPRUCHUNG DER SCHAUFELN DURCH FLIEHKRAEFTE. - 1.8.4 BEANSPRUCHUNG DER SCHAUFELN DURCH STATIONAERE STROEMUNGSKRAEFTE. - 1.8.5 SCHAUFELSCHWINGUNGEN. - 1.8.6 GEHAEUSE. - 1.8.7 THERMISCHE BEANSPRUCHUNG. 2 WASSERTURBINEN R26 2.1 ALLGEMEINES R26 2.1.1 KENNZEICHEN. -2.1.2 WASSERKRAFTWERKE. -2.1.3 WIRTSCHAFTLICHES. 2.2 GLEICHDRUCKTURBINEN R27 2.2.1 PELTONTURBINEN. - 2.2.2 OSSBERGERTURBINEN. 2.3 UEBERDRUCKTURBINEN R27 2.3.1 FRANCISTURBINEN. - 2.3.2 KAPLANTURBINEN. - 2.3.3 DERIAZTURBINEN. 2.4 WERKSTOFFE R29 2.5 KENNLINIENDARSTELLUNGEN R 30 2.6 EXTREME BETRIEBSVERHAELTNISSE R31 2.7 LAUFWASSER-UND SPEICHERKRAFTWERKE R31 3 KREISELPUMPEN R 32 3.1 ALLGEMEINES R32 3.2 BAUARTEN R 32 3.2.1 LAUFRAD. - 3.2.2 GEHAEUSE. - 3.2.3 FLUID. - 3.2.4 WERKSTOFF. - 3.2.5 ANTRIEB. 3.3 BETRIEBSVERHALTEN R34 3.3.1 KAVITATION. - 3.3.2 KENNLINIEN. - 3.3.3 ANPASSUNG DER KREISELPUMPE AN DEN LEISTUNGSBEDARF. - 3.3.4 ACHSSCHUBAUSGLEICH. 3.4 AUSGEFUEHRTE PUMPEN R40 3.4.1 WASSERWIRTSCHAFT. - 3.4.2 KRAFTWERKSTECHNIK. - 3.4.3 VERFAHRENSTECHNIK. - 3.4.4 ANDERE EINSATZGEBIETE. 4 SCHIFFSPROPELLER R44 4.1 ALLGEMEINES R44 4.2 SCHIFFSPROPELLER R44 5 FOETTINGER-GETRIEBE R46 5.1 PRINZIP UND BAUFORMEN R46 5.2 AUSLEGUNG R47 5.3 FOETTINGER-KUPPLUNGEN R48 5.4 BREMSEN R 48 5.5 FOETTINGER-WANDLER R49 6 DAMPFTURBINEN R 50 6.1 BENENNUNGEN R50 6.2 BAUARTEN R50 6.2.1 KRAFTWERKSTURBINEN. - 6.2.2 INDUSTRIETURBINEN. - 6.2.3 KLEINTURBINEN. 6.3 KONSTRUKTIONSELEMENTE R57 6.3.1 GEHAEUSE. - 6.3.2 VENTILE UND KLAPPEN. - 6.3.3 BESCHAUFELUNG. - 6.3.4 WELLENDICHTUNGEN. - 6.3.5 LAEUFER-DREHEINRICHTUNG. - 6.3.6 LAGER. 6.4 ANFAHREN UND BETRIEB R60 IMAGE 21 INHALTSVERZEICHNIS X X XV 6.5 REGELUNG, SICHERHEITS- UND SCHUTZEINRICHTUNGEN R 60 6.6 BERECHNUNGSVERFAHREN R60 6.6.1 ALLGEMEINES. - 6.6.2 AUSLEGUNG VON INDUSTRIETURBINEN. 7 TURBOVERDICHTER R61 7.1 EINTEILUNG UND EINSATZBEREICHE R61 7.1.1 VENTILATOREN. - 7 . 1 .2 AXIALVERDICHTER. - 7 . 1 .3 RADIALVERDICHTER. 7.2 RADIALE LAUFRADBAUARTEN R63 7.2.1 DAS GESCHLOSSENE 2D-LAUFRAD. - 7.2.2 DAS GESCHLOSSENE 3D-LAUFRAD. - 7.2.3 DAS OFFENE LAUFRAD. - 7.2.4 LAUFRADVERWENDUNG. - 7.2.5 LAUFRADHERSTELLUNG. - 7.2.6 LAUFRADFESTIGKEIT UND STRUKTURDYNAMIK. 7.3 RADIALE VERDICHTERBAUARTEN R65 7.3.1 EINWELLENVERDICHTER. - 7.3.2 MEHRWELLEN-GETRIEBEVERDICHTER. 7.4 REGELUNGSARTEN R67 7.4.1 DREHZAHLREGELUNG. - 7.4.2 SAUGDROSSELREGELUNG. - 7.4.3 EINTTITTSLEITSCHAUFELREGELUNG. - 7.4.4 BYPASS-REGELUNG. 7 .5 B E I S P I EL E I N ER R A D I A L V E R D I C H T E R A U S L E G U NG N A CH V E R E I N F A C H T EM V E R F A H R EN . . . R 70 7.5.1 BETRIEBSBEDINGUNGEN (VORGEGEBEN). - 7.5.2 GASDATEN. - 7.5.3 VOLUMENSTROM, LAUFRADDURCHMESSER, DREHZAHL. - 7.5.4 ENDTEMPERATUR, SPEZIFISCHE POLYTROPE ARBEIT. - 7.5.5 WIRKUNGSGRAD, STUFENZAHL. - 7.5.6 LEISTUNG. 8 GASTURBINEN R73 8.1 EINTEILUNG UND VERWENDUNG R73 8.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN R 74 8.2.1 IDEALISIERTE KREISPROZESSE. - 8.2.2 REALE GASTURBINENPROZESSE. 8.3 BAUGRUPPEN R76 8.3.1 VERDICHTER. - 8.3.2 TURBINE. - 8.3.3 BRENNKAMMER. - 8.3.4 WAERMETAUSCHER. 8.4 GASTURBINE IM KRAFTWERK R79 8.4.1 ALLGEMEINES UND BAUWEISE. - 8.4.2 GAS- UND DAMPF-ANLAGEN. - 8.4.3 LUFTSPEICHER-KRAFTWERK. 8.5 GASTURBINE FUER VERKEHRSFAHRZEUGE R80 8.5.1 LUFTFAHRT - 8.5.2 SCHIFFFAHRT. - 8.5.3 STRASSENFAHRZEUGE. - 8.5.4 ABGASTURBOLADER. 8.6 BRENNSTOFFE R82 8.7 BEANSPRUCHUNGEN UND WERKSTOFFE R 82 8.8 BETRIEBSVERHALTEN R84 8.8.1 AEHNLICHKEITSKENNFELDER. - 8.8.2 TEILLASTBETRIEB. 8.9 ABGASEMISSION R 84 LITERATUR R 85 S FERTIGUNGSVERFAHREN 1 UEBERSICHT UEBER DIE FERTIGUNGSVERFAHREN S 1 1.1 DEFINITION UND KRITERIEN S 1 1.2 SYSTEMATIK S 1 2 URFORMEN S 2 2.1 EINORDNUNG DES URFORMENS IN DIE FERTIGUNGSVERFAHREN S 2 2.2 BEGRIFFSBESTIMMUNG S 2 2.3 DAS URFORMEN IM PROZESS DER HERSTELLUNG VON EINZELTEILEN S 2 2.4 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG DES FORMGIESSENS S 4 2.5 TECHNOLOGISCHER PROZESS DES FORMGIESSENS S 4 2.6 FORMVERFAHREN UND -AUSRUESTUNGEN S 5 2.6.1 URFORMWERKZEUGE. - 2.6.2 VERFAHREN MIT VERLORENEN FORMEN. - 2.6.3 DAUERFORMVERFAHREN. 3 UMFORMEN S 26 3.1 SYSTEMATIK UND EINFUEHRUNG S 26 3.2 GRUNDLAGEN DER UMFORMTECHNIK S 27 3.2.1 FLIESSSPANNUNG. - 3.2.2 FORMAENDERUNGSGROESSEN. - 3.2.3 FLIESSKRITERIEN. - 3.2.4 FLIESSKURVE. - 3.2.5 ANISOTROPIE. - 3.2.6 FORMAENDERUNGSVERMOEGEN.- 3.2.7 GRENZFORMAENDERUNGSDIAGRAMM. IMAGE 22 X X X VI INHALTSVERZEICHNIS 3 .3 M O D E L L V O R S T E L L U N G EN S 30 3 .4 S P A N N U N G EN U ND K R AE F TE B EI A U S G E W AE H L T EN V E R F A H R EN D ER U M F O R M T E C H N IK . . . S 31 3.4.1 STAUCHEN ZYLINDRISCHER KOERPER. - 3.4.2 STAUCHEN RECHTECKIGER KOERPER. - 3.4.3 DRAHTZIEHEN. - 3.4.4 DURCHDRUECKEN. - 3.4.5 TIEFZIEHEN. 3.5 TECHNOLOGIE S 34 3.5.1 STRECKZIEHEN. - 3.5.2 TIEFZIEHEN. - 3.5.3 BIEGEN. - 3.5.4 SUPERPLASTISCHES UMFORMEN VON BLECHEN. - 3.5.5 STAUCHEN. - 3.5.6 SCHMIEDEN. - 3.5.7 STRANGPRESSEN. 4 TRENNEN S 42 4.1 ALLGEMEINES S 42 4.2 SPANEN MIT GEOMETRISCH BESTIMMTEN SCHNEIDEN S 42 4.2.1 GRUNDLAGEN. - 4.2.2 DREHEN. - 4.2.3 BOHREN. - 4.2.4 FRAESEN. - 4.2.5 SONSTIGE VERFAHREN: HOBELN UND STOSSEN, RAEUMEN, SAEGEN. - 4.2.6 SCHNEIDSTOFFE. 4.3 SPANEN MIT GEOMETRISCH UNBESTIMMTER SCHNEIDE S 56 4.3.1 GRUNDLAGEN. - 4.3.2 SCHLEIFEN MIT ROTIERENDEM WERKZEUG. - 4.3.3 HONEN. - 4.3.4 SONSTIGE VERFAHREN: LAEPPEN, INNENDURCHMESSER-TRENNSCHLEIFEN. 4.4 ABTRAGEN S 62 4.4.1 GLIEDERUNG. - 4.4.2 THERMISCHES ABTRAGEN MIT FUNKEN (FUNKENEROSIVES ABTRAGEN). - 4.4.3 LASERTRENNEN. - 4.4.4 ELEKTROCHEMISCHES ABTRAGEN. - 4.4.5 CHEMISCHES ABTRAGEN. 4.5 SCHEREN UND SCHNEIDEN S 66 4.5.1 SYSTEMATIK. - 4.5.2 TECHNOLOGIE. - 4.5.3 KRAEFTE UND ARBEITEN. - 4.5.4 WERKSTUECKEIGENSCHAFTEN. - 4.5.5 WERKZEUGE. - 4.5.6 SONDERSCHNEIDVERFAHREN. 5 SONDERVERFAHREN S 72 5.1 GEWINDEFERTIGUNG S 72 5.1.1 GEWINDEDREHEN. -5.1.2 GEWINDESTREHLEN. -5.1.3 GEWINDESCHNEIDEN. - 5.1.4 GEWINDEBOHREN. - 5.1.5 GEWINDEFRAESEN. - 5.1.6 GEWINDESCHLEIFEN. - 5.1.7 GEWINDEERODIEREN. - 5.1.8 GEWINDEWALZEN. - 5.1.9 GEWINDEFURCHEN. - 5.1.10 GEWINDEDRUECKEN. 5.2 VERZAHNEN S 75 5.2.1 VERZAHNEN VON STIRNRAEDERN. - 5.2.2 VERZAHNEN VON SCHNECKEN. - 5.2.3 VERZAHNEN VON SCHNECKENRAEDERN. - 5.2.4 VERZAHNEN VON KEGELRAEDERN. 5.3 FERTIGUNGSVERFAHREN DER FEINWERK- UND MIKROTECHNIK S 84 5.3.1 EINFUEHRUNG. - 5.3.2 LASERSTRAHLVERFAHREN. - 5.3.3 ELEKTRONENSTRAHLVERFAHREN. - 5.3.4 ULTRASCHALLVERFAHREN. - 5.3.5 FUNKENEROSION UND ELEKTROCHEMISCHES ABTRAGEN. - 5.3.6 HERSTELLEN PLANARER STRUKTUREN. - 5.3.7 VERFAHREN DER MIKROTECHNIK. 5.4 BESCHICHTEN S 93 5.5 RAPID PROTOTYPING S 94 5.5.1 STEREOLITHOGRAFIE (SL). - 5.5.2 SELEKTIVES LASERSINTERA (SLS). - 5.5.3 FUSED DEPOSITION MODELLING (FDM). - 5.5.4 LAMINATED OBJECT MANUFACTURING (LOM). - 5.5.5 3D-PRINTING (3DP). 6 MONTAGE UND DEMONTAGE S 97 6.1 BEGRIFFE S 97 6.2 AUFGABEN DER MONTAGE UND DEMONTAGE S 99 6.2.1 MONTAGE. - 6.2.2 DEMONTAGE. 6.3 DURCHFUEHRUNG DER MONTAGE UND DEMONTAGE S 99 6.3.1 MONTAGEPROZESS. - 6.3.2 DEMONTAGEPROZESS. - 6.3.3 MONTAGEPLANUNG. - 6.3.4 ORGANISATIONSFORMEN DER MONTAGE. - 6.3.5 MONTAGESYSTEME. - 6.3.6 AUTOMATISIERTE MONTAGE. 7 FERTIGUNGS-UND FABRIKBETRIEB . S 103 7.1 MANAGEMENT DER PRODUKTION S 103 7.2 QUALITAETSMANAGEMENT S 104 7.2.1 AUFGABEN. - 7.2.2 QUALITAETSMANAGEMENTSYSTEME (QM-SYSTEME). - 7.2.3 EXCELLENCE-MODELLE. - 7.2.4 WERKZEUGE. - 7.2.5 METHODEN. - 7.2.6 PRUEFVERFAHREN. - 7.2.7 CAQ-SYSTEME. - 7.2.8 LITERATUR. 7.3 ORGANISATION DER PRODUKTION S 112 7.3.1 FORMEN DER ORGANISATION. - 7.3.2 BEREICHE DER PRODUKTION. 7.4 ARBEITSVORBEREITUNG S 113 7.4.1 ARBEITSPLANUNG. - 7.4.2 ARBEITSSTEUERUNG. 7.5 FERTIGUNGSSYSTEME S 116 7.5.1 DAS SYSTEM FERTIGUNG". - 7.5.2 EINTEILUNG VON FERTIGUNGSYSTEMEN. - 7.5.3 AUTOMATISIERUNG VON HANDHABUNGSFUNKTIONEN.-7.5.4 TRANSFERSTRASSEN UND AUTOMATISCHE FERTIGUNGSLINIEN. - 7.5.5 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME. - 7.5.6 WANDLUNGSFAEHIGE FERTIGUNGSSYSTEME. IMAGE 23 INHALTSVERZEICHNIS XXXVII 7.6 BETRIEBLICHE KOSTENRECHNUNG S120 7.6.1 GRANDLAGEN DER BETRIEBLICHEN KOSTENRECHNUNG. - 7.6.2 KOSTENARTENRECHNUNG. - 7.6.3 KOSTENSTELLENRECHNUNG UND BETRIEBSABRECHNUNGSBOEGEN. - 7.6.4 MASCHINENSTUNDENSATZRECHNUNG. - 7.6.5 KALKULATION. - 7.6.6 PROZESSKOSTENRECHNUNG/-KALKULATION. - 7.6.7 LEBENSLAUFKOSTENRECHUNG. 7.7 ARBEITSWISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN S 122 8 ANHANG S: DIAGRAMME UND TABELLEN S 125 T FERTIGUNGSMITTEL 1 ELEMENTE DER WERKZEUGMASCHINEN T 1 1.1 GRUNDLAGEN T1 1.1.1 FUNKTIONSGLIEDERUNG.- 1.1.2 MECHANISCHES VERHALTEN. * 1.2 ANTRIEBE T4 1.2.1 MOTOREN. - 1.2.2 GETRIEBE. - 1 . 2 .3 MECHANISCHE VORSCHUB-UEBERTRAGUNGSELEMENTE. 1.3 GESTELLE T21 1.3.1 ANFORDERUNGEN, BAUFORMEN. - 1.3.2 WERKSTOFFE FUER GESTELLBAUTEILE. - 1.3.3 GESTALTUNG DER GESTELLBAUTEILE. - 1.3.4 BERECHNUNG UND OPTIMIERUNG. 1.4 FUEHRUNGEN T26 1.4.1 LINEARFUEHRUNGEN. - 1.4.2 DREHFUEHRUNGEN. 2 STEUERUNGEN T35 2.1 STEUERUNGSTECHNISCHE GRUNDLAGEN T35 2.1.1 ZUM BEGRIFF STEUERUNG. - 2.1.2 INFORMATIONSDARSTELLUNG. - 2.1.3 PROGRAMMSTEUERUNG UND FUNKTIONSSTEUERANG. - 2.1.4 SIGNALEINGABE UND -AUSGAEBE. - 2.1.5 SIGNALBILDUNG. - 2.1.6 SIGNALVERARBEITUNG. - 2 . 1 .7 STEUERUNGSPROGRAMME. - 2 . 1 .8 AUFBAUORGANISATION VON STEUERUNGEN. - 2.1.9 AUFBAU VON STEUERUNGSSYSTEMEN. - 2.1.10 DEZENTRALISIERUNG DURCH DEN EINSATZ INDUSTRIELLER KOMMUNIKATIONSSYSTEME. - 2.1.11 FELDBUSSE. - 2.1.12 OFFENE STEUERUNGSSYSTEME. 2.2 STEUERUNGSMITTEL T42 2.2.1 MECHANISCHE SPEICHER UND STEUERUNGEN. - 2.2.2 FLUIDISCHE STEUERUNGEN. - 2.2.3 ELEKTRISCHE STEUERUNGEN. 2.3 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN T 43 2.3.1 AUFBAU. - 2.3.2 ARBEITSWEISE. - 2.3.3 PROGRAMMIERUNG. 2.4 NUMERISCHE STEUERUNGEN T 45 2.4.1 ZUM BEGRIFF. - 2.4.2 BEWEGUNGSSTEUERUNGEN. - 2.4.3 NC-PROGRAMMIERUNG. - 2.4.4 DATENSCHNITTSTELLEN. - 2.4.5 STEUERDATENVERARBEITUNG. - 2.4.6 NUMERISCHE GRANDFUNKTIONEN. - 2.4.7 LAGEEINSTELLUNG. 3 MASCHINEN ZUM SCHEREN UND SCHNEIDEN T52 3.1 MASCHINEN ZUM SCHEREN T52 3.2 MASCHINEN ZUM SCHNEIDEN T 53 3.3 BLECHBEARBEITUNGSZENTREN T54 4 WERKZEUGMASCHINEN ZUM UMFORMEN T54 4.1 KENNGROESSEN VON PRESSMASCHINEN T54 4.2 WEGGEBUNDENE PRESSMASCHINEN T56 4.2.1 BAUARTEN. - 4.2.2 BAUGRUPPEN. - 4.2.3 KINETIK UND KINEMATIK. - 4.2.4 ANWENDUNG, AUSFUEHRUNGSBEISPIELE. 4.3 KRAFTGEBUNDENE PRESSMASCHINEN T60 4.3.1 BAUARTEN. - 4 . 3 .2 BAUGRUPPEN. - 4 . 3 .3 ANWENDUNG, AUSFUHRUNGSBEISPIELE. 4.4 ARBEITGEBUNDENE PRESSMASCHINEN T61 4.4.1 HAEMMER. - 4.4.2 SPINDELPRESSEN. 4.5 ARBEITSSICHERHEIT T65 5 SPANENDE WERKZEUGMASCHINEN T66 5.1 DREHMASCHINEN X66 5.1.1 ALLGEMEINES. - 5.1.2 UNIVERSALDREHMASCHINEN.- 5.1.3 FRONTDREHMASCHINEN. - 5.1.4 DREHAUTOMATEN. - 5.1.5 GROSSDREHMASCHINEN.- 5.1.6 SONDERDREHMASCHINEN.- 5.1.7 FLEXIBLE DREHBEARBEITUNGSZENTREN. IMAGE 24 XXXVIII INHALTSVERZEICHNIS 5.2 BOHRMASCHINEN T75 5.2.1 ALLGEMEINES. - 5.2.2 TISCHBOHRMASCHINEN. - 5.2.3 SAEULENBOHRMASCHINEN. - 5.2.4 STANDERBOHRMASCHINEN.- 5.2.5 MEHRSPINDELBOHRMASCHINEN.- 5.2.6 SCHWENKBOHRMASCHINEN.- 5.2.7 KOORDINATENBOHRMASCHINEN.- 5.2.8 REVOLVERBOHRMASCHINEN. - 5.2.9 FEINBOHRMASCHINEN. - S^.LOTIEFBOHRMASCHINEN.-5.2.11 SONDERBOHRMASCHINEN. 5.3 FRAESMASCHINEN T77 5.3.1 ALLGEMEINES. - 5.3.2 KONSOLFRAESMASCHINEN. - 5.3.3 BETTFRAESMASCHINEN. - 5.3.4 NACHFORMFRAESMASCHINEN. - 5.3.5 RUNDFRAESMASCHINEN. - 5.3.6 UNIVERSAL-WERKZEUGFRAESMASCHINEN. - 5.3.7 WAAGERECHT-BOHR- UND -FRAESMASCHINEN. - 5.3.8 HOCHGESCHWINDIGKEITSFRAESMASCHINEN. - 5.3.9 FRAESMASCHINEN MIT PARALLELKINEMATIKEN. - 5.3.10 SONDERFRAESMASCHINEN. 5.4 BEARBEITUNGSZENTREN T81 5.5 HOBEL-UND STOSSMASCHINEN T 83 5.5.1 HOBELMASCHINEN. - 5.5.2 STOSSMASCHINEN. 5.6 RAEUMMASCHINEN T 84 5.7 SAEGE-UND FEILMASCHINEN T85 5.7.1 ALLGEMEINES. - 5.7.2 KALTKREISSAEGEMASCHINEN. - 5.7.3 BANDSAEGE- UND BANDFEILMASCHINEN. - 5.7.4 HUBSAEGE- UND HUBFEILMASCHINEN. 5.8 SCHLEIFMASCHINEN T85 5.8.1 ALLGEMEINES. - 5.8.2 PLANSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.3 RUNDSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.4 SCHRAUBFLAECHENSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.5 VERZAHNUNGSSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.6 PROFILSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.7 BANDSCHLEIFMASCHINEN. - 5.8.8 ENTWICKLUNGSTENDENZEN. 5.9 HONMASCHINEN T89 5.9.1 LANGHUBHONMASCHINEN.- 5.9.2 KURZHUBHONMASCHINEN. 5.10 LAEPPMASCHINEN T91 5.10.1 ALLGEMEINES. - 5.10.2 EINSCHEIBEN-LAEPPMASCHINEN. - 5.10.3 ZWEISCHEIBEN-LAPPMASCHINEN. - 5.10.4 KUGELLAEPPMASCHINEN. 5.11 MEHRMASCHINENSYSTEME T92 6 SCHWEISS-UND LOETMASCHINEN T94 6.1 LICHTBOGENSCHWEISSMASCHINEN T94 6.1.1 BAUAUSFUEHRUNGEN. 6.2 WIDERSTANDSSCHWEISSMASCHINEN T96 6.3 LASERSTRAHL-SCHWEISS-UND LOETEINRICHTUNGEN T96 6.4 LOETEINRICHTUNGEN T96 6.4.1 MECHANISIERTES HARTLOETEN. - 6.4.2 OFENLOETEN MIT WEICH- UND HARTLOTEN. - 6.4.3 WEICHLOETEINRICHTUNGEN IN DER ELEKTRONIK. 7 INDUSTRIEROBOTER T97 7.1 EINTEILUNG VON HANDHABUNGSEINRICHTUNGEN T97 7.2 KOMPONENTEN DES ROBOTERS T 98 7.3 KINEMATISCHES UND DYNAMISCHES MODELL T 98 7.3.1 KINEMATISCHES MODELL. - 7.3.2 DYNAMISCHES MODELL. 7.4 GENAUIGKEIT, KENNGROESSEN, KALIBRIERUNG T 99 7.5 STEUERUNGSSYSTEM EINES INDUSTRIEROBOTERS T99 7.6 PROGRAMMIERUNG T100 7.6.1 PROGRAMMIERVERFAHREN. - 7.6.2 OFFLINE-PROGRAMMIERSYSTCME. 7.7 ANWENDUNGSGEBIETE UND AUSWAHL VON INDUSTRIEROBOTERN T 102 U FOERDERTECHNIK 1 GRUNDLAGEN U 1 1.1 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN UND UEBERSICHT UL I.L.L EINORDNUNG DER FOERDERTECHNIK.- 1.1.2 FOERDERGUETER UND FOERDERMASCHINEN.- 1.1.3 KENNGROESSEN DES FOERDERVORGANGS. 1.2 ANTRIEBE DER FOERDERMASCHINEN U2 1.2.1 HUBWERKE. - 1.2.2 FAHRWERKE. -1.2.3 DREHWERKE. - 1.2.4 EINZIEH- UND WIPPWERKE. - 1.2.5 KRAFTSCHLUESSIGE ANTRIEBE. - 1.2.6 FORMSCHLUESSIGE ANTRIEBE. - 1.2.7 ANTRIEBSMOTOREN UND STEUERUNGEN. IMAGE 25 INHALTSVERZEICHNIS XXXIX 1.3 TRAGWERKE U 10 1.3.1 TRAGWERKSGESTALTUNG. - 1.3.2 GRUNDLAGEN DER TRAGWERKSBERECHNUNG.- 1.3.3 LASTEN UND LASTKOMBINATIONEN. - 1.3.4 ZU FUEHRENDE EINZELNACHWEISE. 1.4 CHARAKTERISTISCHE MASCHINENELEMENTE DER FOERDERTECHNIK U 14 1.4.1 KETTEN UND KETTENTRIEBE. - 1.4.2 SEILE UND SEILTRIEBE. - 1.4.3 FASERSEILE. - 1.4.4 MECHANISCHE ELEMENTE DER ANTRIEBE. - 1.4.5 LAUFRAD UND SCHIENE (SCHIENENFAHRWERKE). 2 HEBEZEUGE UND KRANE U 32 2.1 TRAGMITTEL UND LASTAUFNAHMEMITTEL U32 2.1.1 LASTHAKEN. -2.1.2 LASTAUFNAHMEMITTEL FUER STUECKGUETER. -2.1.3 LASTAUFNAHMEMITTEL FUER SCHUETTGUETER. 2.2 HUBWERKSAUSFUEHRUNGEN U 34 2.2.1 SERIENHEBEZEUGE. - 2.2.2 EINZELHEBEZEUGE. 2.3 KRANARTEN U36 2.3.1 BRUECKEN- UND PORTALKRANE. - 2.3.2 DREHKRANE. - 2.3.3 FAHRZEUGKRANE. - 2.3.4 WEITERE KRANARTEN. 3 FLURFOERDERZEUGE U44 3.1 BAUGRUPPEN U44 3.1.1 FAHRWERK. -3.1.2 FAHRANTRIEB. -3.1.3 HUBGERUEST. - 3.1.4 LASTAUFNAHMEVORRICHTUNG. - 3.1.5 HUBANTRIEB, ANTRIEB DER NEBENFUNKTIONEN. 3.2 HANDBETRIEBENE FLURFOERDERZEUGE U46 3.2.1 KARREN, HANDWAGEN UND ROLLWAGEN. - 3.2.2 HANDGABELHUBWAGEN. 3.3 MOTORISCH BETRIEBENE FLURFOERDERZEUGE U46 3.3.1 NIEDERHUBWAGEN. - 3.3.2 GABELHOCHHUBWAGEN. - 3.3.3 SPREIZENSTAPLER. - 3.3.4 GEGENGEWICHTSTAPLER. - 3.3.5 SCHUBSTAPLER. - 3.3.6 MEHRWEGESTAPLER. - 3.3.7 QUERSTAPLER. - 3.3.8 SCHMALGANGSTAPLER. - 3.3.9 KOMMISSIONIER-FLURFOERDERZEUGE. - 3.3.10 WAGEN. - 3.3.11 SCHLEPPER. - 3.3.12 PORTALSTAPLER, PORTALHUBWAGEN. - 3.3.13 FAHRERLOSE TRANSPORTSYSTEME (FTS). 4 WEITERE UNSTETIGFOERDERER U51 4.1 ELEKTROHAENGEBAHN U51 5 AUFZUEGE UND SCHACHTFOERDERANLAGEN U51 5.1 UEBERSICHT U51 5.2 AUFZUEGE U52 5.2.1 HYDRAULIKAUFZUEGE. - 5.2.2 SEILAUFZUEGE. - 5.2.3 BEMESSUNG, FOERDERSTROM, STEUERUNG. - 5.2.4 STEUERUNGEN. - 5.2.5 SPEZIFISCHE SICHERHEITSEINRICHTUNGEN. 5.3 SCHACHTFOERDERANLAGEN U55 6 STETIGFOERDERER U55 6.1 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN U55 6.2 STETIGFOERDERER MIT ZUGMITTEL U56 6.2.1 GRUNDLAGEN DER BERECHNUNG. - 6.2.2 GURTFOERDERER. - 6.2.3 BECHERWERKE (BECHERFOERDERER). - 6.2.4 KREISFOERDERER. - 6.2.5 GLIEDERBANDFOERDERER. - 6.2.6 KRATZERFOERDERER. - 6.2.7 TROGKETTENFOERDERER. 6.3 STETIGFOERDERER OHNE ZUGMITTEL U74 6.3.1 FOERDERER MIT SCHNECKEN. - 6.3.2 SCHWINGFOERDERER. - 6.3.3 ROLLEN- UND KUGELBAHNEN. 6.4 SORTER U77 6.4.1 SORTIERSYSTEM - SORTIERANLAGE - SORTER. - 6.4.2 SYSTEMATIK DER VERTEILFOERDERER. - 6.4.3 QUERGURTSORTER. - 6.4.4 KIPPSCHALENSORTER. - 6.4 S SCHIEBESCHUHSORTER. 6.5 WEITERE STETIGFOERDERER U79 6.5.1 PLATTENBANDFOERDERER. - 6.5.2 SCHUBPLATTFORMFOERDERER. - 6.5.3 SCHUPPENFOERDERER. - 6.5.4 UMLAUF-S-FOERDERER. - 6.5.5 RUTSCHEN UND FALLROHRE. 6.6 STROEMUNGSFOERDERER U 81 6.6.1 PNEUMATISCHE FOERDERER. - 6.6.2 HYDRAULISCHE FOERDERER. - 6.6.3 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN. 7 LAGER-UND SYSTEMTECHNIK U83 7.1 STUECKGUT-SYSTEMTECHNIK U83 7.1.1 TRANSPORTEINHEITEN (TE) UND TRANSPORTHILFSMITTEL (THM). -7.1.2 FUNKTION UND SUBSYSTEME. - 7.1.3 THEORETISCHE BEHANDLUNG VON MATERIALFLUSSSYSTEMEN. - 7.1.4 LAGEREINRICHTUNG UND LAGERBEDIENUNG. -7.1.5 BELEGUNGS- UND BEDIENSTRATEGIEN. -7.1.6 LAGERKENNZAHLEN. -7.1.7 KOMMISSIONIERANG. - 7.1.8 STEUERUNG AUTOMATISCHER LAGERSYSTEME. - 7.1.9 BETRIEB VON LAGERSYSTEMEN. 7.2 SCHUETTGUT-SYSTEMTECHNIK U97 7.2.1 UEBERSICHT - 7.2.2 SCHUETTGUTLAGER. IMAGE 26 XL INHALTSVERZEICHNIS 8 AUTOMATISIERUNG IN DER MATERIALFLUSSTECHNIK U98 8.1 MATERIALFLUSSSTEUERUNGEN U98 8.2 SENSORIK U98 8.3 AKTUATOREN U 98 8.4 IDENTIFIKATIONSSYSTEME U99 8.4.1 IDENTIFIKATION DURCH PERSONEN UND GERAETE. - 8.4.2 OPTISCHE DATENERFASSUNG UND -UEBERTRAGUNG. - 8.4.3 ELEKTRONISCHE DATENERFASSUNG UND -UEBERTRAGUNG DURCH RFID. - 8.4.4 MAGNETISCHE DATENUEBERTRAGUNG. - 8.4.5 MECHANISCHE DATENUEBERTRAGUNG. - 8.4.6 WEITERVERARBEITUNG DER GEWONNENEN DATEN. 9 BAUMASCHINEN U105 9.1 EINTEILUNG UND BEGRIFFE U 105 9.2 HOCHBAUMASCHINEN U 105 9.2.1 TURMDREHKRANE. - 9.2.2 BETONMISCHANLAGEN. - 9.2.3 TRANSPORTBETONMISCHER. - 9.2.4 BETONPUMPEN. - 9.2.5 VERTEILERMASTEN. 9.3 ERDBAUMASCHINEN U108 9.3.1 BAGGER. - 9.3.2 SCHAUFELLADER. - 9.3.3 PLANIERMASCHINEN. - 9.3.4 TRANSPORTFAHRZEUGE. V ELEKTROTECHNIK 1 GRUNDLAGEN VI 1.1 GRUNDGESETZE VI 1.1.1 FELDGROESSEN UND -GLEICHUNGEN. - 1.1.2 ELEKTROSTATISCHES FELD. -1.1.3 STATIONAERES STROEMUNGSFELD. - 1.1.4 STATIONAERES MAGNETISCHES FELD. - 1.1.5 QUASISTATIONAERES ELEKTROMAGNETISCHES FELD. 1.2 ELEKTRISCHE STROMKREISE V3 1.2.1 GLEICHSTROMKREISE. - 1.2.2 KIRCHHOFF'SCHE SAETZE. - 1.2.3 KAPAZITAETEN. - 1.2.4 INDUKTIONSGESETZ. - 1.2.5 INDUKTIVITAETEN. - 1.2.6 MAGNETISCHE MATERIALIEN. - 1.2.7 KRAFRWIRKUNGEN IM ELEKTROMAGNETISCHEN FELD. 1.3 WECHSELSTROMTECHNIK V 7 1.3.1 WECHSELSTROMGROESSEN. - 1.3.2 LEISTUNG. - 1.3.3 DREHSTROM. - 1.3.4 SCHWINGKREISE UND FILTER. 1.4 NETZWERKE V 12 1.4.1 AUSGLEICHSVORGAENGE. - 1.4.2 NETZWERKBERECHNUNG. 1.5 WERKSTOFFE UND BAUELEMENTE V 14 1.5.1 LEITER, HALBLEITER, ISOLATOREN. - 1.5.2 BESONDERE EIGENSCHAFTEN BEI LEITERN. - 1.5.3 STOFFE IM ELEKTRISCHEN FELD. - 1.5.4 STOFFE IM MAGNETFELD. - 1.5.5 ELEKTROLYTE. 2 TRANSFORMATOREN UND WANDLER V 16 2.1 EINPHASENTRANSFORMATOREN V16 2.1.1 WIRKUNGSWEISE UND ERSATZSCHALTBILDER. -2.1.2 SPANNUNGSINDUKTION. - 2.1.3 LEERLAUF UND KURZSCHLUSS. - 2.1 A ZEIGERDIAGRAMM. 2.2 MESSWANDLER V 18 2.2.1 STROMWANDLER. - 2.2.2 SPANNUNGSWANDLER. 2.3 DREHSTROMTRANSFORMATOREN V18 3 ELEKTRISCHE MASCHINEN V20 3.1 ALLGEMEINES V20 3.1.1 MASCHINENARTEN. -3.1.2 BAUFORMEN UND ACHSHOEHEN. -3.1.3 SCHUTZARTEN. - 3.1.4 ELEKTROMAGNETISCHE AUSNUTZUNG. - 3.1.5 VERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD. - 3.1.6 ERWAERMUNG UND KUEHLUNG. - 3.1.7 BETRIEBSARTEN. - 3.1.8 SCHWINGUNGEN UND GERAEUSCHE. - 3.1.9 DREHFELDER IN DREHSTROMMASCHINEN. 3.2 ASYNCHRONMASCHINEN V 25 3.2.1 AUSFUEHRUNGEN. - 3.2.2 ERSATZSCHALTBILD UND KREISDIAGRAMM. - 3.2.3 BETRIEBSKENNLINIEN. - 3.2.4 EINFLUSS DER STROMVERDRAENGUNG. - 3.2.5 EINPHASENMOTOREN. 3.3 SYNCHRONMASCHINEN V 27 3.3.1 AUSFUEHRUNGEN. - 3.3.2 BETRIEBSVERHALTEN. - 3.3.3 KURZSCHLUSSVERHALTEN. 3.4 GLEICHSTROMMASCHINEN V 30 3.4.1 AUSFUEHRUNGEN. - 3.4.2 STATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN. - 3.4.3 INSTATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN. 3.5 KLEINMOTOREN V 31 3.5.1 ALLGEMEINES. - 3.5.2 ASYNCHRON-KIEINMOTOREN. - 3.5.3 SYNCHRON-KLEINMOTOREN FUER NETZBETRIEB. - 3.5.4 SCHRITTMOTOREN. - 3.5.5 ELEKTRONISCH KOMMUTIERTE MOTOREN. - 3.5.6 GLEICHSTROM-KLEINMOTOREN. - 3.5.7 UNIVERSALMOTOREN. IMAGE 27 INHALTSVERZEICHNIS X LI 3.6 LINEARMOTOREN V 34 3.6.1 GLEICHSTROMLINEARMOTOREN.- 3.6.2 ASYNCHRONLINEARMOTOREN.- 3.6.3 SYNCHRONLINEARMOTOREN. 3.7 TORQUEMOTOREN V36 4 LEISTUNGSELEKTRONIK V 36 4.1 GRUNDLAGEN UND BAUELEMENTE V 36 4.1.1 ALLGEMEINES. - 4.1.2 AUSFUEHRUNGEN VON HALBLEITERVENTILEN. - 4.1.3 LEISTUNGSMERKMALE DER VENTILE. - 4.1.4 EINTEILUNG DER STROMRICHTER. 4.2 WECHSELSTROM-UND DREHSTROMSTELLER V39 4.3 NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER V39 4.3.1 NETZGEFUEHRTE GLEICH- UND WECHSELRICHTER. - 4.3.2 STEUERKENNLINIEN. - 4.3.3 UMKEHRSTROMRICHTER. - 4.3.4 NETZRUECKWIRKUNGEN. - 4.3.5 DIREKTUMRICHTER. 4.4 SELBSTGEFUEHRTE STROMRICHTER V 42 4.4.1 GLEICHSTROMSTELLER. - 4.4.2 SELBSTGEFUEHRTE WECHSELRICHTER UND UMRICHTER. - 4.4.3 BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION. 5 ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK V45 5.1 ALLGEMEINES V45 5.1.1 AUFGABEN. - 5 . 1 .2 STATIONAERER BETRIEB. - 5.1.3 ANFAHREN. - 5.1.4 DREHZAHLVERSTELLUNG. - 5.1.5 DREHSCHWINGUNGEN. - 5.1.6 ELEKTRISCHE BREMSUNG. - 5.1.7 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT. 5.2 GLEICHSTROMANTRIEBE V48 5.2.1 GLEICHSTROMANTRIEBE MIT NETZGEFUEHRTEN STROMRICHTERN. - 5.2.2 REGELUNG IN DER ANTRIEBSTECHNIK. - 5.2.3 DREHZAHLREGELUNG. 5.3 DREHSTROMANTRIEBE V52 5.3.1 ANTRIEBE MIT DREHSTROMSTELLER. - 5.3.2 STROMRICHTERKASKADEN. - 5.3.3 STROMRICHTERMOTOR. - 5.3.4 UMRICHTERANTRIEBE MIT SELBSTGEFUEHRTEM WECHSELRICHTER. - 5.3.5 REGELUNG VON DREHSTROMANTRIEBEN. 6 ENERGIEVERTEILUNG V 57 6.1 ALLGEMEINES V57 6.2 KABEL UND LEITUNGEN V58 6.2.1 LEITUNGSNACHBILDUNG. - 6.2.2 KENNGROESSEN DER LEITUNGEN. 6.3 SCHALTGERAETE V59 6.3.1 SCHALTANLAGEN. - 6.3.2 HOCHSPANNUNGSSCHALTGERAETE.- 6.3.3 NIEDERSPANNUNGSSCHALTGERAETE. 6.4 SCHUTZEINRICHTUNGEN V 60 6.4.1 KURZSCHLUSSSCHUTZ. - 6.4.2 SCHUTZSCHALTER. - 6.4.3 THERMISCHER UEBERSTROMSCHUTZ. - 6.4.4 KURZSCHLUSSSTROEME. - 6.4.5 SELEKTIVER NETZSCHUTZ. - 6.4.6 BERUEHRUNGSSCHUTZ. 6.5 ENERGIESPEICHERUNG V 62 6.5.1 ENERGIESPEICHERUNG. - 6.5.2 BATTERIEN. - 6.5.3 ANDERE ENERGIESPEICHER. 6.6 ELEKTRISCHE ENERGIE AUS ERNEUERBAREN QUELLEN . V 64 6.6.1 ELEKTRISCHE ENERGIE AUS ERNEUERBAREN QUELLEN. - 6.6.2 WINDENERGIE. 7 ELEKTROWAERME V66 7.1 WIDERSTANDSERWAERMUNG V66 7.2 LICHTBOGENERWAERMUNG V 67 7.2.1 LICHTBOGENOFEN. - 7.2.2 LICHTBOGENSCHWEISSEN. 7.3 INDUKTIVE ERWAERMUNG V68 7.3.1 STROMVERDRAENGUNG, EINDRINGTIEFE. - 7.3.2 AUFWOELBUNG UND BEWEGUNGEN IM SCHMELZGUL - 7.3.3 OBERFLAECHENERWAERMUNG. - 7.3.4 STROMVERSORGUNG. 7.4 DIELEKTRISCHE ERWAERMUNG V69 8 ANHANG V: DIAGRAMME UND TABELLEN V71 LITERATUR V73 W MESSTECHNIK UND SENSORIK 1 GRUNDLAGEN W1 1.1 AUFGABE DER MESSTECHNIK W 1 IMAGE 28 XLII INHALTSVERZEICHNIS 1.2 STRUKTUREN DER MESSTECHNIK W 1 1.2.1 MESSKETTE. - 1.2.2 KENNGROESSEN VON MESSGLIEDERN. - 1.2.3 MESSABWEICHUNG VON MESSGLIEDEM. - 1.2.4 DYNAMISCHE UEBERTRAGUNGSEIGENSCHAFTEN VON MESSGLIEDEM. 1.3 PLANUNG VON MESSUNGEN W4 1.4 AUSWERTUNG VON MESSUNGEN W4 1.4.1 TYP A - METHODE ZUR ERMITTLUNG DER STANDARDMESSUNSICHERHEIT DURCH STATISTISCHE ANALYSE VON MESSREIHEN. - 1.4.2 TYP B - METHODE ZUR ERMITTLUNG DER STANDARDMESSUNSICHERHEIT. 1.5 ERGEBNISDARSTELLUNG UND DOKUMENTATION W 5 2 MESSGROESSEN UND MESSVERFAHREN W6 2.1 EINHEITENSYSTEM UND GLIEDERUNG DER MESSGROESSEN DER TECHNIK W6 2.1.1 INTERNATIONALES EINHEITENSYSTEM. - 2.1.2 GLIEDERUNG DER MESSGROESSEN. 2.2 SENSOREN UND AKTOREN W 6 2.2.1 MESSGROESSENUMFONNUNG. - 2.2.2 ZERSTOERUNGSFREIE BAUTEIL- UND MASCHINENDIAGNOSTIK. 2.3 GEOMETRISCHE MESSGROESSEN W7 2.3.1 LAENGENMESSTECHNIK. - 2.3.2 GEWINDE- UND ZAHNRADMESSTECHNIK. - 2.3.3 OBERFLAECHENMESSTECHNIK. - 2.3.4 MUSTERERKENNUNG UND BILDVERARBEITUNG. 2.4 KINEMATISCHE UND SCHWINGUNGSTECHNISCHE MESSGROESSEN W12 2.4.1 WEGMESSTECHNIK. - 2.4.2 GESCHWINDIGKEITS- UND DREHZAHLMESSTECHNIK. - 2.4.3 BESCHLEUNIGUNGSMESSTECHNIK. 2.5 MECHANISCHE BEANSPRUCHUNGEN W14 2.5.1 KRAFTMESSTECHNIK. - 2.5.2 DEHNUNGSMESSTECHNIK.- 2.5.3 EXPERIMENTELLE SPANNUNGSANALYSE. - 2.5.4 DRUCKMESSTECHNIK. 2.6 STROEMUNGSTECHNISCHE MESSGROESSEN W18 2.6.1 FLUESSIGKEITSSTAND. - 2.6.2 VOLUMEN, DURCHFLUSS, STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT. - 2.6.3 VISKOSIMETRIE. 2.7 THERMISCHE MESSGROESSEN W20 2.7.1 TEMPERATURMESSTECHNIK. - 2.7.2 KALORIMETRIE. 2.8 OPUESCHE MESSGROESSEN W22 2.8.1 LICHT- UND FARBMESSTECHNIK. - 2.8.2 REFRAKTOMETRIE. - 2.8.3 POLARIMETRIE. 2.9 UMWELTMESSGROESSEN W23 2.9.1 STRAHLUNGSMESSTECHNIK. - 2.9.2 AKUSTISCHE MESSTECHNIK. - 2.9.3 KLIMAMESSTECHNIK. 2.10 STOFFMESSGROESSEN W25 2.10.1 ANORGANISCH-CHEMISCHE ANALYTIK. - 2.10.2 ORGANISCH-CHEMISCHE ANALYTIK. - 2.10.3 OBERFLAECHENANALYTIK. 3 MESSSIGNALVERARBEITUNG W27 3.1 SIGNALARTEN W27 3.2 ANALOGE ELEKTRISCHE MESSTECHNIK W 27 3.2.1 STROM-, SPANNUNGS- UND WIDERSTANDSMESSTECHNIK. - 3.2.2 KOMPENSATOREN UND MESSBRUECKEN. - 3.2.3 MESSVERSTAERKER. - 3.2.4 FUNKTIONSBAUSTEINE. 3.3 DIGITALE ELEKTRISCHE MESSTECHNIK W31 3.3.1 DIGITALE MESSSIGNALDARSTELLUNG. - 3.3.2 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER. 3.4 RECHNERUNTERSTUETZTE MESSSIGNALVERARBEITUNG W 32 4 MESSWERTAUSGABE W 34 4.1 MESSWERTANZEIGE W34 4.1.1 MESSWERKE. - 4.1.2 DIGITALVOLTMETER, DIGITALMULTIMETER. -4.1.3 OSZILLOSKOPE. 4.2 MESSWERTREGISTRIERUNG W36 4.2.1 SCHREIBER. - 4.2.2 DRUCKER. - 4.2.3 MESSWERTSPEICHERUNG. 5 ANHANG W: DIAGRAMME UND TABELLEN . W 37 LITERATUR W39 X REGELUNGSTECHNIK 1 GRUNDBEGRIFFE XI 2 LINEARE UEBERTRAGUNGSGLIEDER X 3 2.1 STATISCHES VERHALTEN X3 2.1.1 LINEARE KENNLINIE. - 2.1.2 NICHTLINEARITAETEN. IMAGE 29 INHALTSVERZEICHNIS XLIII 2.2 DYNAMISCHES VERHALTEN LINEARER ZEITINVARIANTER UEBERTRAGUNGSGLIEDER X 3 2.2.1 SPRANGANTWORT UND UEBERGANGSFUNKTION. - 2.2.2 FREQUENZGANG UND ORTSKURVE. - 2.2.3 DIFFERENTIALGLEICHUNG UND UEBERTRAGUNGSFUNKTION. 2.3 LINEARE GRUNDGLIEDER X5 2.3.1 /»-GLIED. - 2.3.2 /-GLIED. - 2.3.3 D-GLIED. - 2.3.4 R,-GLIED. - 2.3.5 T, -GLIED. - 2.3.6 R 2/O-GLIED. 2.4 GRUNDSTRUKTUREN DES WIRKUNGSPLANS X 6 2.4.1 REIHENSTRUKTUR. - 2.4.2 PARALLELSTRUKTUR. - 2.4.3 KREISSTRUKTUR. 3 REGELSTRECKEN X7 3.1 STRUKTUR UND GROESSEN DES REGELKREISES X7 3.1.1 FUNKTIONSBLOECKE DES REGELKREISES. - 3.1.2 GROESSEN DES REGELKREISES. - 3.1.3 STELL- UND STOERVERHALTEN DER STRECKE. 3.2 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH (/»-STRECKEN) X9 3.2.1 /»-STRECKE 0. ORDNUNG (/»-TO). - 3.2.2 /»-STRECKE 1. ORDNUNG ( P - R , ). - 3.2.3 /»-STRECKE 2. UND HOEHERER ORDNUNG (/»-?*). - 3.2.4 /»-STRECKE MIT TOTZEIT P-T,. - 3.2.5 STRECKE MIT AUSGLEICH WER ORDNUNG UND TOTZEIT P-TJ-TT. 3.3 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH (/-STRECKEN) X 10 3.3.1 /-STRECKE 0. ORDNUNG (I-T O). - 3.3.2 /-STRECKE 1. ORDNUNG (/-7"I). - 3.3.3 /-STRECKE I-TERORDNUNG UND TOTZEIT (I-TI-T T). 4 REGLER X LL 4.1 ARTEN LINEARER REGLER X LL 4.1.1 /»-ANTEIL, /»-REGLER. -4.1.2 /-ANTEIL, /-REGLER. - 4.1.3 /»/-REGLER. - 4.1.4 /»D-REGLER. - 4.1.5 WD-REGLER. 4.2 TECHNISCHE AUSFUEHRUNG DER REGLER X 12 4.2.1 VERSTAERKER MIT RUECKFUEHRUNG. - 4.2.2 RECHNERGESTUETZTER REGLER. - 4.2.3 ENTWICKLUNGSTENDENZEN. 5 LINEARER REGELKREIS X 14 5.1 FUEHRUNGS-UND STOERUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES X 14 5.1.1 FUEHRUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES. - 5.1.2 STOERUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES. 5.2 STABILITAET DES REGELKREISES X 15 5.3 OPTIMIERUNG VON REGELKREISEN X 16 5.3.1 GUETE DER REGELUNG. - 5.3.2 EINSTELLREGELN FUER REGELKREISE. 6 SPEZIELLE FORMEN DER REGELUNG X 17 6.1 MEHRSCHLEIFIGE REGELUNG X 17 6.1.1 REGELUNG MIT STOERGROESSENAUFSCHALTUNG. - 6.1.2 KASKADENREGELUNG. 6.2 ZWEIPUNKT-REGELUNG X 18 6.3 ADAPTIVE REGELUNG X 19 LITERATUR X19 Y ELEKTRONISCHE DATENVERARBEITUNG 1 EINFUEHRUNG Y1 2 INFORMATIONSTECHNOLOGIE Y 1 2.1 GRUNDLAGEN UND BEGRIFFE YL 2.1.1 ZAHLENDARSTELLUNGEN UND ARITHMETISCHE OPERATIONEN. - 2.1.2 DATENSTRUKTUREN UND DATENTYPEN. - 2.1.3 ALGORITHMEN. - 2.1.4 NUMERISCHE BERECHNUNGSVERFAHREN. - 2.1.5 PROGRAMMIERMETHODEN. - 2.1.6 PROGRAMMIERSPRACHEN. - 2.1.7 OBJEKTORIENTIERTE PROGRAMMIERUNG. - 2.1.8 SOFRWAREENTWICKLUNG. 2.2 DIGITALRECHNERTECHNOLOGIE Y 8 2.2.1 HARDWAREKOMPONENTEN. - 2.2.2 HARDWAREARCHITEKTUREN. - 2.2.3 RECHNEMETZE. - 2.2.4 CLIENT-/SERVERARCHITEKTUREN. - 2.2.5 BETRIEBSSYSTEME. 2.3 INTERNET Y12 2.4 INTEGRATIONSTECHNOLOGIEN Y12 2.5 SICHERHEIT Y13 2.5.1 SAFETY. - 2.5.2 SECURITY. 3 VIRTUELLE PRODUKTENTSTEHUNG Y 15 3.1 PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS Y15 IMAGE 30 X L IV INHALTSVERZEICHNIS 3.2 BASISMETHODEN Y 15 3.2.1 GEOMETRISCHE MODELLIERUNG. - 3.2.2 FEATURETECHNOLOGIE. - 3.2.3 PARAMETRIK UND ZWANGSBEDINGUNGEN. - 3.2.4 WISSENSBASIERTE MODELLIERUNG. - 3.2.5 STRUKTURMODELLIERUNG. - 3.2.6 DURCHGAENGIGE ERSTELLUNG VON DOKUMENTEN. 3.3 SYSTEME DER RECHNERUNTERSTUETZTEN PRODUKTENTSTEHUNG Y 22 3.3.1 CAA-SYSTEME. - 3.3.2 CAD-SYSTEME. - 3.3.3 CAE-SYSTEME. - 3.3.4 CAI-SYSTEME. - 3.3.5 CAM-SYSTEME. - 3.3.6 CAP-SYSTEME. - 3.3.7 CAPP-SYSTEME. - 3.3.8 CAR-SYSTEME. - 3.3.9 CAS-SYSTEME. - 3.3.10 CAT-SYSTEME. - 3.3.11 DMU-SYSTEME. - 3.3.12 VR-/AR-SYSTEME. - 3.3.13 RPT-SYSTEME. - 3.3.14 TDM-/PDM-SYSTEME. - 3.3.15 ERP-SYSTEME. - 3.3.16 PPS-SYSTEME. 3.4 PRODUKTDATENMANAGEMENT Y 24 3.5 KOOPERATIVE PRODUKTENTWICKLUNG Y 28 3.6 SCHNITTSTELLEN Y 28 4 ANHANG Y: DIAGRAMME UND TABELLEN Y 30 LITERATUR Y 33 Z ALLGEMEINE TABELLEN FACHAUSDRUECKE 1 AUTORENPORTRAETS 51 SACHVERZEICHNIS 69 INSERENTENVERZEICHNIS 121
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