Rechnen und Projektieren Mechatronik Projektieren, Problemlösen
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer GmbH & Co.
2018
|
| Ausgabe: | 4. Auflage |
| Schriftenreihe: | Europa-Fachbuchreihe für Mechatronik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 G RU N D LAG EN
....................................................
7
1.1 RECHNEN MIT ZAHLEN UND VARIABLEN............. 7
1.2 RECHNEN MIT BRUECHEN...................................... 8
1.3 GLEICHUNGEN UND FORMELN
.............................
10
1.3.1 GLEICHUNGEN.....................................................
10
1.3.2
FORMELN............................................................. 13
1.4 WINKELBERECHNUNGEN...................................... 14
1.5 WINKELFUNKTIONEN IM RECHTWINKLIGEN
DREIECK...............................................................
16
1.6 SCHLUSSRECHNUNG (DREISATZRECHNUNG)
........
18
1.7 PROZENTRECHNUNG
............................................
19
1.8
FLAECHEN...............................................................
21
1.9 RAUMINHALT, MASSE UND GEWICHTSKRAFT. . . . 23
1.9.1 RAUMINHALT.......................................................
23
1.9.2 MASSE UND GEWICHTSKRAFT
.............................
23
1.10 DIAGRAMM E.......................................................
25
1.10.1 KREISDIAGRAMM
................................................
25
1.10.2 BALKENDIAGRAMM
............................................
25
1.10.3 HISTOGRAMM UND PARETODIAGRAMM
................
25
2 D A TE N V E RA RB E ITU N G S TE C H N IK
...................
28
2.1 ZAHLENSYSTEME
................................................
28
2.1.1 UMWANDLUNG VON DUALZAHLEN IN
DEZIMALZAHLEN
................................................
28
2.1.2 UMWANDLUNG VON SEDEZIMALZAHLEN
(HEXADEZIMALZAHLEN) IN DEZIMALZAHLEN .... 29
2.1.3 UMWANDLUNG VON DEZIMALZAHLEN IN
DUALZAHLEN......................................................... 29
2.1.4 UMWANDLUNG VON DEZIMALZAHLEN IN
SEDEZIMALZAHLEN
..............................................
30
2.1.5 UMWANDLUNG VON DUALZAHLEN IN
SEDEZIMALZAHLEN
..............................................
31
2.1.6 UMWANDLUNG VON SEDEZIMALZAHLEN IN
DUALZAHLEN ....................................................... 31
2.2 BCD-CODE......................................................... 31
2.3 POTENZEN UND WURZELN.................................... 32
2.4 ZEHNERPOTENZEN, V ORSAETZE
...........................
33
3 PRUEF- UND M E S S TE C H N IK
.............................
34
3.1 MESSFEHLER ANALOGER ELEKTRISCHER
MESSGERAETE....................................................... 34
3.2 MESSFEHLER DIGITALER ELEKTRISCHER
MESSGERAETE....................................................... 35
4 Q U A LITAE TS M A N A G E M E N T
.............................
37
4.1 GRUNDLAGEN DER STATISTIK
...............................
37
4.2 STATISTISCHE PROZESSLENKUNG MIT
QUALITAETSREGELKARTEN...................................... 40
4.3 STATISTISCHE BERECHNUNGEN MIT DEM
TASCHENRECHNER
..............................................
44
5 W ERKSTOFFTECHN IK UND H ILFS S TO FFE
........
45
5.1 WAERMETECHNIK
..................................................
45
5.1.1 LAENGENAENDERUNG BEI ERWAERMUNG
.................
45
5.1.2 VOLUMENAENDERUNG BEI ERWAERMUNG
.............
46
5.2 VISKOSITAET VON DRUCKFLUESSIGKEITEN
...............
47
5.3 FESTIGKEITSBERECHNUNG.................................. 49
5.3.1 BEANSPRUCHUNG AUF ZUG
.................................
49
5.3.2 BEANSPRUCHUNG AUF DRUCK
.............................
51
5.3.3 BEANSPRUCHUNG AUF FLAECHENPRESSUNG
........
53
5.3.4 BEANSPRUCHUNG AUF SCHUB (SCHERUNG) .... 54
5.3.5 SCHNEIDEN VON WERKSTOFFEN
.........................
56
5.3.6 FESTIGKEITSKLASSE UND EINSCHRAUBTIEFE BEI
SCHRAUBEN......................................................... 58
6 F E RTIG U N G S TE C H N IK ...................................... 60
6.1 MASSTOLERANZEN UND PASSUNGEN
...................
60
6.1.1 MASSTOLERANZEN
................................................
60
6.1.2 PASSUNGEN.........................................................
62
6.1.3 ISO-PASSUNGEN
................................................
63
6.2 HAUPTNUTZUNGSZEIT BEIM BOHREN, SENKEN
UND R EIBEN
......................................................
66
6.3 KOSTENRECHNUNG, KALKULATION
.......................
69
6.4 SCHNITTKRAFT UND LEISTUNGSBEDARF BEIM
ZERSPANEN......................................................... 73
7 M ECHANISCHE S Y S TE M E
.............................
75
7.1 BERECHNUNGEN AM ZAHNRAD
...........................
75
7.1.1 ZAHNRADMASSE AUSSEN- UND INNENVERZAHNTER
STIRNRAEDER MIT GERADVERZAHNUNG
.................
75
7.1.2 ZAHNRADMASSE AUSSENVERZAHNTER STIRNRAEDER
MIT SCHRAEGVERZAHNUNG.................................... 76
7.1.3 ACHSABSTAND BEI ZAHNRAEDERN
.......................
77
7.2 UEBERSETZUNGEN UND GETRIEBE
........................
79
7.2.1 EINFACHE UEBERSETZUNGEN
...............................
79
7.2.2 MEHRFACHE UEBERSETZUNGEN
...........................
82
7.3 BEWEGUNGSLEHRE
...............................................
85
7.3.1 GLEICHFOERMIGE BEWEGUNG
.............................
85
7.3.2 KREISFOERMIGE BEWEGUNG
...............................
88
7.3.3 UNGLEICHFOERMIGE BEWEGUNG
.........................
90
7.4
KRAEFTE..................................................................
93
7.4.1 DARSTELLEN VON KRAEFTEN.................................... 93
7.4.2 ZUSAMMENSETZEN VON K RAEFTEN...........
..........
94
7.4.3 ZERLEGEN VON KRAEFTEN...................................... 95
7.4.4 REIBUNGSKRAEFTE
................................................
97
7.5 ROLLEN UND FLASCHENZUEGE................................ 99
7.6 HEBEL UND D REHM OM ENT
.................................
101
7.6.1 HEBELGESETZ
........................................................
102
7.7 MECHANISCHE ARBEIT UND ENERGIE...................104
7.7.1 MECHANISCHE A RBEIT..........................................104
7.7.2 DIE SCHIEFE EBENE..............................................105
7.7.3 DER KEIL ALS SCHIEFE EBENE
...............................
106
7.7.4 DIE SCHRAUBE ALS SCHIEFE EBENE.....................107
7.7.5 MECHANISCHE ENERGIE
.......................................
108
7.8 MECHANISCHE LEISTUNG
.....................................
110
7.9 WIRKUNGSGRAD
..................................................
111
8 G LE ICH S TRO M TEC H N IK
.....................................
115
8.1 ELEKTRISCHE LADUNG UND STROM STAERKE
........
115
8.2 STROM DICHTE......................................................
116
8.3 WIDERSTAND UND LEITWERT
.................................
117
8.4 TEMPERATURABHAENGIGE WIDERSTAENDE
..........
120
8.5 OHMSCHES GESETZ..............................................121
8.6 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN
..........
122
8.7 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN
..........
123
8.8 GEMISCHTE SCHALTUNGEN
.................................
124
8.9 SPANNUNGSTEILER................................................126
8.9.1 DER UNBELASTETE SPANNUNGSTEILER...................126
8.9.2 DER BELASTETE SPANNUNGSTEILER
.......................
127
8.10 WHEATSTONE SCHE BRUECKENSCHALTUNG
..........
128
8.11 DIE ELEKTRISCHE LEISTUNG
.................................
130
8.12 DIE ELEKTRISCHE ARBEIT
.......................................
131
8.13 DAS ELEKTRISCHE FELD..........................................132
8.14 KONDENSATOR......................................................
133
8.14.1 LADUNG UND KAPAZITAET EINES
KONDENSATORS....................................................133
8.14.2 BAUFORM UND KAPAZITAET EINES
KONDENSATORS....................................................134
8.14.3 SCHALTUNGSARTEN VON KAPAZITAETEN...................135
8.14.4 LADE- UND ENTLADEVERHALTEN EINES
KONDENSATORS....................................................136
8.15 SPULEN
................................................................
137
8.15.1 BAUFORM UND INDUKTIVITAET EINER S P U LE
........
137
8.15.2 SCHALTUNGSARTEN VON INDUKTIVITAETEN
..............
138
8.15.3 EIN- UND AUSSCHALTVERHALTEN EINER SPULE... 139
8.16 GLEICHSTROMVERHALTEN VON
HALBLEITERDIODEN................................................140
8.17
BIPOLARTRANSISTOR................................................141
8.17.1 BIPOLARTRANSISTOR ALS GLEICHSTROMVERSTAERKER 141
8.17.2 BIPOLARTRANSISTOR ALS SCHALTER
.........................
142
9 W E C H S E LS TRO M
................................................143
9.1 PERIODENDAUER, FREQUENZ UND
KREISFREQUENZ....................................................143
9.2 MOMENTANWERT DER SPANNUNG
.......................
143
9.3 MOMENTANWERT DES STROM S
...........................
144
9.4 EFFEKTIVWERT UND SCHEITEL WERT VON
SPANNUNG UND S TRO M
.....................................
144
9.5 LEISTUNG IM WECHSELSTROMKREIS.....................146
9.6 BAUTEILE IM WECHSELSTROMKREIS.....................148
9.6.1 BLINDWIDERSTAND VON KAPAZITAETEN...................148
9.6.2 BLINDWIDERSTAND VON INDUKTIVITAETEN
..............
149
9.7 SCHWINGKREISE..................................................150
9.7.1 REIHENSCHALTUNG VON
R, L
UND
C
......................
150
9.7.2 PARALLELSCHALTUNG VON
R, L
UND
C
...................
152
9.8 TRANSFORMATOR
....................................................
154
10 DREIPHASENW ECHSELSTROM
(D RE H S TRO M )....................................................155
10.1 STERNSCHALTUNG
(SYMMETRISCH, GLEICHARTIG)
...............................
155
10.2 DREIECKSCHALTUNG
(SYMMETRISCH, GLEICHARTIG)
...............................
156
10.3 LEISTUNG BEI STERN-DREIECKSCHALTUNG
(SYMMETRISCH)....................................................158
10.4 DREHSTROMKOMPENSATION
...............................
159
11 ELEKTRISCHE A N TR IE B E
...................
160
11.1 DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOR...........................160
11.2 GLEICHSTROMMOTOREN
.......................................
163
11.2.1 NEBENSCHLUSSMOTOR/FREMDERREGTER M OTOR. 163
11.2.2 REIHENSCHLUSSMOTOR/DOPPELSCHLUSSMOTOR. 166
12 ELEKTRISCHE A N LAG E N
.....................................
168
12.1 FEHLERSTROMKREIS................................................168
12.2 SCHUTZ DURCH ABSCHALTUNG MIT LIBERSTROM-
SCHUTZEINRICHTUNGEN IM TN-SYSTEM
............
170
12.3 SCHUTZ DURCH ABSCHALTUNG MIT RCD
IM TT-SYSTEM....................................................172
12.4 LEITUNGSSCHUTZ..................................................173
12.5 LEITUNGSBERECHNUNG
.......................................
175
12.5.1 SPANNUNGSFALL AUF GLEICHSTROMLEITUNGEN .. 175
12.5.2 SPANNUNGSFALL AUF WECHSELSTROMLEITUNGEN 177
12.5.3 SPANNUNGSFALL AUF
3~WECHSELSTROMLEITUNGEN
...............................
179
13 GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN
.......................
181
13.1 UNGESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . . . 181
13.2 GESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN
........
183
14 FLUIDTECHNIK: PNEUMATIK
.......................
185
14.1 DRUCKARTEN UND DRUCKEINHEITEN.....................185
14.2 ZUSTANDSAENDERUNGEN BEI GASEN.....................187
14.3
KOLBENKRAFT........................................................188
14.4 LUFTVERBRAUCH IN PNEUMATISCHEN ANLAGEN . 190
14.5 VAKUUMTECHNIK - HANDHABUNG MIT
UNTERDRUECK........................................................192
15 FLUIDTECHNIK: HYDRAULIK...........................195
15.1
HYDROSTATIK - HYDROSTATISCHER DRUCK,
KOLBENKRAFT........................................................195
15.2 HYDROSTATIK - HYDRAULISCHE PRESSE
................
197
15.3 HYDROSTATIK - DRUCKUEBERSETZUNG
..................
199
15.4 HYDRODYNAMIK - FLUESSIGKEITEN IN
BEWEGUNG..........................................................200
15.5
HYDRODYNAMIK - HYDRAULISCHE LEISTUNG . . . 202
16 NC-TECHNIK...............................................204
16.1 GEOMETRISCHE GRUNDLAGEN
.............................
204
16.2 KOORDINATENM ASSE............................................207
16.3 WERKSTUECKE MIT GERADLINIGEN UND
KREISBOGENFOERMIGEN KONTUREN.......................211
17 REGELUNGSTECHNIK....................................214
17.1 REGELKREIS
..........................................................
214
17.2 REGELUNGSARTEN..................................................215
17.3 STRECKEN
..............................................................
216
17.3.1 STRECKEN MIT AUSGLEICH
...................................
216
17.3.2 STRECKEN OHNE AUSGLEICH (I-STRECKEN)
..........
223
17.4
REGLER...................................................................225
17.4.1
ZWEIPUNKTREGLER................................................225
17.5 REGLER MIT OPERATIONSVERSTAERKER (O PV).. . . 228
17.5.1 OPV ALS KOMPARATOR (ZWEIPUNKTREGLER)
------
228
17.5.2 NICHTINVERTIERENDER VERSTAERKER (P-REGLER) .. 229
17.5.3 INVERTIERENDER VERSTAERKER (P-REGLER)
..............
230
17.5.4 OPV ALS INTEGRIERER (I-REGLER)...........................231
17.5.5 OPV ALS DIFFERENZIERER (D-REGLER)
..................
233
17.6 FUZZY-LOGIK UND FUZZY-CONTROL
.....................
234
17.6.1 SCHARFE UND UNSCHARFE W ERTE.........................235
17.6.2
FUZZIFIZIERUNG...................................................... 236
17.6.3 MENGENVERKNUEPFUNGEN
...................................
238
17.6.4 INFERENZ
..............................................................
240
17.6.5
DEFUZZIFIZIERUNG..................................................242
18 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
.....................
243
18.1 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN
...............................
243
18.2 SPEICHERN VON SIGNALEN
...................................
248
18.3 VERBINDUNGSPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN:
VPS.......................................................................250
18.3.1 PNEUMATISCHE STEUERUNGEN
...........................
250
18.3.2 ELEKTROPNEUMATISCHE STEUERUNGEN
..............
254
18.3.3 HYDRAULISCHE UND ELEKTROHYDRAULISCHE
STEUERUNGEN
......................................................
263
18.4 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN
(S P S
)...................................................................266
18.4.1 SPS ALS KLEINSTEUERUNG (STEUERRELAIS)
..........
266
18.4.2 SPS ALS MODULARES SYSTEM
.............................
269
18.4.3 GRUNDVERKNUEPFUNGEN IN EINER SPS
...............
272
18.4.4 OEFFNER ALS EINGANGSVARIABLE UND
SPEICHERFUNKTIONEN DER SP S...........................274
18.4.5 KONNEKTOR, MERKER UND FLANKEN
AUSWERTUNGEN IN EINER SPS
.............................
276
18.4.6 ZEITOPERATIONEN EINER SPS
...............................
278
18.4.7 ZAEHL- UND VERGLEICHSOPERATIONEN EINER SPS 281
18.4.8 ABLAUFSTEUERUNGEN UND STRUKTURIERTE
PROGRAMMIERUNG..............................................283
18.4.9 ANALOGWERTVERARBEITUNG MIT SPS
..................
287
18.5 SYSTEMATISCHER ENTWURF VON SCHALTPLAENEN
UND STEUERUNGSLOESUNGEN
...............................
293
18.5.1 FUNKTIONS- UND SR-TABELLEN...........................293
18.5.2 PROGRAMMABLAUFPLAN UND STRUKTOGRAMM.. 293
18.5.3 ABLAUF-FUNKTIONSPLAN: G RAFCET.......................293
18.6 BUSSYSTEMTECHNIK
...........................................
300
18.7 KOMMUNIKATION IN N E TZ E N .............................303
19 PROJEKT- UND PRUEFUNGSAUFGABEN
.............
307
19.1 DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOR UND
RIEMENANTRIEB..................................................307
19.2 TRANSPORTBAND..................................................308
19.3 QUALITAETSSICHERUNG
...........................................
309
19.4 GETRIEBE
..............................................................
312
19.5 TAUCHBAD
............................................................
315
19.6
PATERNOSTER........................................................319
19.7 SPANNEN MIT HYDRAULIK
...................................
323
19.8 WERKSTATTSCHLEIFMASCHINE
...............................
328
19.9 PNEUMATISCHE STEUERUNG MIT ZWEI
SCHALTKREISEN....................................................330
19.10 ELEKTROPNEUMATIK - SORTIEREN VON
M ATERIALIEN........................................................332
ANHANG
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STICHWORTVERZEICHNIS
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