Ausgewählte Antriebselemente werden rechnerisch an Beispielen behandelt. Kap. 1: Leistung, Drehmoment und Massenträgheitsmoment, Beschleunigungsverläufe, Anlauf- und Auslaufzeiten charakterisieren Antriebe. Die rotatorische kinetische Energie ist halb so groß wie das Drehmoment. / Kap. 2: Die Radial-, Tangential- und Schubspannungen an kreissymmetrischen Bauteilen werden in Polarkoordinaten beschrieben. Bei statischer Beanspruchung sind Umfangs- und Radialspannung sowie Umfangs- und Radialdehnung gleich. / Kap. 3: Umfangs-, Radial- und Schubspannungen rotierender Scheiben sind fliehkraftabhängig. / Kap. 4: Der Kraftfluss beim Kurbeltrieb der Kolbenkraft- und -arbeitsmaschine unterscheiden sich und damit auch die Pleuelstangen-, Radial- und Tangentialkraft. Literleistung bezogen auf die spezifische Nutzarbeit ergibt die spezifische Drehzahl. / Kap. 5: Achsen und Wellen übertragen drehende Bewegungen. Unwuchten führen zu ungleichförmiger Bewegung und Belastung von Maschinenteilen und erzeugen Schwingungen gekennzeichnet durch Eigenfrequenz und Resonanz. / Kap. 6: Form- und reibschlüssige Kupplungen unterschiedlicher Bauart werden exemplarisch behandelt. Beim Riementrieb führt die Eytelweinsche Formel auf die Seil- und Reibkräfte, Vorspann- und Umfangskraft sowie Antriebsleistung. / Kap. 7 behandelt Wälzlager, Führungen und Federn. Federn werden auf Schub, Biegung, Torsion oder Zug/Druck beansprucht. An Schraubenfedern dominieren Schub und Biegung, an Tellerfedern Schub- und Umfangsspannungen. / Kap. 8: Für die Kühlung von Maschinen wird die mittlere logarithmische Temperatur von Gleich- und Gegenstrom-Wärmetauscher hergeleitet, die Motorkühlung mit Wärmetauscher und das Aufheizen und Abkühlen eines Motors berechnet. / Kap. 9: Unter den Wärmekraftmaschinen werden die Kreisprozesse von Otto-, Diesel- und Stirlingmotor dargestellt und beispielhaft berechnet. Die Gasturbinen- Prozesse werden formelmäßig beschrieben und der Abgasturbolader berechnet. / Kap. 10 behandelt elektrische Maschinen und Energiespeicher. Im Anhang werden die Größen Leistung, Arbeit und Energie aus Kapitel 1 aufgegriffen, konservative Kraft, potentielle und kinetische Energie sowie Gesamtenergie erläutert.
Aktualisiert: 2020-02-22
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Ausgewählte Antriebselemente werden in diesem Buch rechnerisch hergeleitet und an Beispielen behandelt. "Antriebselemente 1" behandelt die Themen Leistung von Maschinen, statische Festigkeit kreissymmetrischer Bauteile und Beanspruchungen von Bauteilen, Schwungrad und Festigkeit rotierender Scheiben, Kurbeltrieb und Hubkolbenmotoren sowie Achsen und Wellen, Unwucht und Schwingungen. Leistung, Drehmoment und Massenträgheitsmoment, Beschleunigungsverläufe, Anlauf- und Auslaufzeiten charakterisieren Antriebe. Zug, Druck, Biegung, Torsion und Schub sind mögliche Beanspruchungen von Bauteilen. Die Festigkeit dünnwandiger Behälter unter Innendruck wird mit den Kesselformeln berechnet und auf Hydraulikzylinder und Gastank angewendet. Schwungrad und Kolbentrieb sind klassische mechanische Antriebselemente. Umfangs-, Radial- und Schubspannungen rotierender Scheiben sind fliehkraftabhängig. Der Tensor des dreidimensionalen Spannungszustandes lässt sich unter Verwendung eines Faktors auf der Hauptdiagonalen mit nur einem Modul für Stahl darstellen. Der Kurbeltrieb der Kolbenkraftmaschine übersetzt die translatorische Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbel. Bei der Kolbenarbeitsmaschine erfolgt der Kraftfluss in umgekehrter Richtung von der antreibenden Kurbel auf den Kolben. Pleuelstangen-, Radial- und Tangentialkraft der Kraft- und Arbeitsmaschine unterscheiden sich. Achsen und Wellen übertragen drehende Bewegungen. Unwuchten führen zu ungleichförmiger Bewegung und Belastung von Lager- und Befestigungsteilen und erzeugen Schwingungen. Eigenfrequenz und Resonanz kennzeichnen harmonische Schwingungen. Die Schwingungsisolation von Maschinen erfolgt als tiefe oder hohe Abstimmung.
Aktualisiert: 2019-03-15
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