Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau

von: Karl-Heinrich Grote, Jörg Feldhusen

Springer-Verlag, 2011

ISBN: 9783642173066

Sprache: Deutsch

1938 Seiten, Download: 131014 KB

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Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau

	Hinweise zur Benutzung	43
	Chronik des Taschenbuchs	45
	A Mathematik	46
	1 Mathematik für Ingenieure	46
	2 Ergänzungen zur Höheren Mathematik	46
	3 Numerische Methoden	46
	3.1 Numerische -- Analytische Lösung	47
	3.2 Standardaufgabe der linearen Algebra	47
	3.2.1 Mehrgitterverfahren	48
	3.3 Interpolation, Integration	48
	3.4 Rand- und Anfangswertprobleme	49
	3.5 Optimierungsprobleme	49
	Literatur	50
	B Mechanik	53
	1 Statik starrer Körper	53
	1.1 Allgemeines	53
	1.2 Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften mit gemeinsamem Angriffspunkt	54
	1.2.1 Ebene Kräftegruppe	54
	1.2.2 Räumliche Kräftegruppe	54
	1.3 Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften mit verschiedenen Angriffspunkten	55
	1.3.1 Kräfte in der Ebene	55
	1.3.2 Kräfte im Raum	56
	1.4 Gleichgewicht und Gleichgewichtsbedingungen	56
	1.4.1 Kräftesystem im Raum	56
	1.4.2 Kräftesystem in der Ebene	56
	1.4.3 Prinzip der virtuellen Arbeiten	57
	1.4.4 Arten des Gleichgewichts	57
	1.4.5 Standsicherheit	58
	1.5 Lagerungsarten, Freimachungsprinzip	58
	1.6 Auflagerreaktionen an Körpern	58
	1.6.1 Körper in der Ebene	58
	1.6.2 Körper im Raum	59
	1.7 Systeme starrer Körper	59
	1.8 Fachwerke	60
	1.8.1 Ebene Fachwerke	60
	1.8.2 Räumliche Fachwerke	61
	1.9 Seile und Ketten	61
	1.9.1 Seil unter Eigengewicht (Kettenlinie)	62
	1.9.2 Seil unter konstanter Streckenlast	62
	1.9.3 Seil mit Einzellast	63
	1.10 Schwerpunkt (Massenmittelpunkt)	63
	1.11 Haftung und Reibung	63
	1.11.1 Anwendungen zur Haftung und Gleitreibung	64
	1.11.2 Schraube (Bewegungsschraube)	65
	1.11.3 Rollwiderstand	66
	1.11.4 Widerstand an Seilrollen	66
	2 Kinematik	67
	2.1 Bewegung eines Punkts	67
	2.1.1 Allgemeines	67
	2.1.2 Ebene Bewegung	68
	2.1.3 Räumliche Bewegung	71
	2.2 Bewegung starrer Körper	71
	2.2.1 Translation (Parallelverschiebung, Schiebung)	71
	2.2.2 Rotation (Drehbewegung, Drehung)	71
	2.2.3 Allgemeine Bewegung des starren Körpers	72
	3 Kinetik	76
	3.1 Energetische Grundbegriffe -- Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad	76
	3.1.1 Spezielle Arbeiten	76
	3.2 Kinetik des Massenpunkts und des translatorisch bewegten Körpers	77
	3.2.1 Dynamisches Grundgesetz von Newton (2. Newton'sches Axiom)	77
	3.2.2 Arbeits- und Energiesatz	78
	3.2.3 Impulssatz	78
	3.2.4 Prinzip von d'Alembert und geführte Bewegungen	78
	3.2.5 Impulsmomenten- (Flächen-) und Drehimpulssatz	79
	3.3 Kinetik des Massenpunktsystems	79
	3.3.1 Schwerpunktsatz	79
	3.3.2 Arbeits- und Energiesatz	79
	3.3.3 Impulssatz	80
	3.3.4 Prinzip von d'Alembert und geführte Bewegungen	80
	3.3.5 Impulsmomenten- und Drehimpulssatz	81
	3.3.6 Lagrange'sche Gleichungen	81
	3.3.7 Prinzip von Hamilton	81
	3.3.8 Systeme mit veränderlicher Masse	81
	3.4 Kinetik starrer Körper	82
	3.4.1 Rotation eines starren Körpers um eine feste Achse	82
	3.4.2 Allgemeines über Massenträgheitsmomente	83
	3.4.3 Allgemeine ebene Bewegung starrer Körper	84
	3.4.4 Allgemeine räumliche Bewegung	85
	3.5 Kinetik der Relativbewegung	87
	3.6 Stoß	87
	3.6.1 Gerader zentraler Stoß	87
	3.6.2 Schiefer zentraler Stoß	88
	3.6.3 Exzentrischer Stoß	88
	3.6.4 Drehstoß	88
	4 Schwingungslehre	88
	4.1 Systeme mit einem Freiheitsgrad	88
	4.1.1 Freie ungedämpfte Schwingungen	88
	4.1.2 Freie gedämpfte Schwingungen	90
	4.1.3 Ungedämpfte erzwungene Schwingungen	91
	4.1.4 Gedämpfte erzwungene Schwingungen	91
	4.1.5 Kritische Drehzahl und Biegeschwingung der einfach besetzten Welle	92
	4.2 Systeme mit mehreren Freiheitsgraden (Koppelschwingungen)	92
	4.2.1 Freie Schwingungen mit zwei und mehr Freiheitsgraden	92
	4.2.2 Erzwungene Schwingungen mit zwei und mehr Freiheitsgraden	93
	4.2.3 Eigenfrequenzen ungedämpfter Systeme	93
	4.2.4 Schwingungen der Kontinua	94
	4.3 Nichtlineare Schwingungen	96
	4.3.1 Schwinger mit nichtlinearer Federkennlinie oder Rückstellkraft	96
	4.3.2 Schwingungen mit periodischen Koeffizienten (rheolineare Schwingungen)	96
	5 Hydrostatik (Statik der Flüssigkeiten)	97
	6 Hydro- und Aerodynamik (Strömungslehre, Dynamik der Fluide)	99
	6.1 Eindimensionale Strömungen idealer Flüssigkeiten	99
	6.1.1 Anwendungen der Bernoulli'schen Gleichung für den stationären Fall	100
	6.1.2 Anwendung der Bernoulli'schen Gleichung für den instationären Fall	101
	6.2 Eindimensionale Strömungen zäher Newton'scher Flüssigkeiten (Rohrhydraulik)	101
	6.2.1 Stationäre laminare Strömung in Rohren mit Kreisquerschnitt	101
	6.2.2 Stationäre turbulente Strömung in Rohren mit Kreisquerschnitt	102
	6.2.3 Strömung in Leitungen mit nicht vollkreisförmigen Querschnitten	103
	6.2.4 Strömungsverluste durch spezielle Rohrleitungselemente und Einbauten	103
	6.2.5 Stationärer Ausfluss aus Behältern	106
	6.2.6 Stationäre Strömung durch offene Gerinne	106
	6.2.7 Instationäre Strömung zäher Newton'scher Flüssigkeiten	106
	6.2.8 Freier Strahl	106
	6.3 Eindimensionale Strömung Nicht-Newton'scher Flüssigkeiten	107
	6.3.1 Berechnung von Rohrströmungen	107
	6.4 Kraftwirkungen strömender inkompressibler Flüssigkeiten	107
	6.4.1 Impulssatz	107
	6.4.2 Anwendungen	108
	6.5 Mehrdimensionale Strömung idealer Flüssigkeiten	109
	6.5.1 Allgemeine Grundgleichungen	109
	6.5.2 Potentialströmungen	109
	6.6 Mehrdimensionale Strömung zäher Flüssigkeiten	111
	6.6.1 Bewegungsgleichungen von Navier-Stokes	111
	6.6.2 Einige Lösungen für kleine Reynolds'sche Zahlen (laminare Strömung)	111
	6.6.3 Grenzschichttheorie	112
	6.6.4 Strömungswiderstand von Körpern	112
	6.6.5 Tragflügel und Schaufeln	113
	6.6.6 Schaufeln und Profile im Gitterverband	116
	7 Ähnlichkeitsmechanik	117
	7.1 Allgemeines	117
	7.2 Ähnlichkeitsgesetze (Modellgesetze)	117
	7.2.1 Statische Ähnlichkeit	117
	7.2.2 Dynamische Ähnlichkeit	118
	7.2.3 Thermische Ähnlichkeit	119
	7.2.4 Analyse der Einheiten (Dimensionsanalyse) und Pi-Theorem	119
	Literatur	120
	C Festigkeitslehre	121
	1 Allgemeine Grundlagen	121
	1.1 Spannungen und Verformungen	121
	1.1.1 Spannungen	121
	1.1.2 Verformungen	123
	1.1.3 Formänderungsarbeit	124
	1.2 Festigkeitsverhalten der Werkstoffe	124
	1.3 Festigkeitshypothesen und Vergleichsspannungen	126
	1.3.1 Normalspannungshypothese	126
	1.3.2 Schubspannungshypothese	126
	1.3.3 Gestaltänderungsenergiehypothese	126
	1.3.4 Erweiterte Schubspannungshypothese	126
	1.3.5 Anstrengungsverhältnis nach Bach	126
	2 Beanspruchung stabförmiger Bauteile	127
	2.1 Zug- und Druckbeanspruchung	127
	2.1.1 Stäbe mit konstantem Querschnitt und konstanter Längskraft	127
	2.1.2 Stäbe mit veränderlicher Längskraft	127
	2.1.3 Stäbe mit veränderlichem Querschnitt	127
	2.1.4 Stäbe mit Kerben	127
	2.1.5 Stäbe unter Temperatureinfluss	128
	2.2 Abscherbeanspruchung	128
	2.3 Flächenpressung und Lochleibung	128
	2.3.1 Ebene Flächen	128
	2.3.2 Gewölbte Flächen	128
	2.4 Biegebeanspruchung	129
	2.4.1 Schnittlasten: Normalkraft, Querkraft, Biegemoment	129
	2.4.2 Schnittlasten am geraden Träger in der Ebene	129
	2.4.3 Schnittlasten an gekrümmten ebenen Trägern	130
	2.4.4 Schnittlasten an räumlichen Trägern	130
	2.4.5 Biegespannungen in geraden Balken	130
	2.4.6 Schubspannungen und Schubmittelpunkt am geraden Träger	134
	2.4.7 Biegespannungen in stark gekrümmten Trägern	137
	2.4.8 Durchbiegung von Trägern	138
	2.4.9 Formänderungsarbeit bei Biegung und Energiemethoden zur Berechnung von Einzeldurchbiegungen	143
	2.5 Torsionsbeanspruchung	145
	2.5.1 Stäbe mit Kreisquerschnitt und konstantem Durchmesser	145
	2.5.2 Stäbe mit Kreisquerschnitt und veränderlichem Durchmesser	146
	2.5.3 Dünnwandige Hohlquerschnitte (Bredt'sche Formeln)	146
	2.5.4 Stäbe mit beliebigem Querschnitt	146
	2.5.5 Wölbkrafttorsion	148
	2.6 Zusammengesetzte Beanspruchung	148
	2.6.1 Biegung und Längskraft	148
	2.6.2 Biegung und Schub	149
	2.6.3 Biegung und Torsion	149
	2.6.4 Längskraft und Torsion	150
	2.6.5 Schub und Torsion	150
	2.6.6 Biegung mit Längskraft sowie Schub und Torsion	150
	2.7 Statisch unbestimmte Systeme	150
	3 Elastizitätstheorie	151
	3.1 Allgemeines	151
	3.2 Rotationssymmetrischer Spannungszustand	152
	3.3 Ebener Spannungszustand	153
	4 Beanspruchung bei Berührung zweier Körper (Hertz'sche Formeln)	154
	4.1 Kugel	154
	4.2 Zylinder	154
	4.3 Beliebig gewölbte Fläche	154
	5 Flächentragwerke	155
	5.1 Platten	155
	5.1.1 Rechteckplatten	155
	5.1.2 Kreisplatten	156
	5.1.3 Elliptische Platten	156
	5.1.4 Gleichseitige Dreieckplatte	156
	5.1.5 Temperaturspannungen in Platten	157
	5.2 Scheiben	157
	5.2.1 Kreisscheibe	157
	5.2.2 Ringförmige Scheibe	157
	5.2.3 Unendlich ausgedehnte Scheibe mit Bohrung	157
	5.2.4 Keilförmige Scheibe unter Einzelkräften	157
	5.3 Schalen	157
	5.3.1 Biegeschlaffe Rotationsschalen und Membrantheorie für Innendruck	158
	5.3.2 Biegesteife Schalen	158
	6 Dynamische Beanspruchung umlaufender Bauteile durch Fliehkräfte	159
	6.1 Umlaufender Stab	159
	6.2 Umlaufender dünnwandiger Ring oder Hohlzylinder	160
	6.3 Umlaufende Scheiben	160
	6.3.1 Vollscheibe konstanter Dicke	160
	6.3.2 Ringförmige Scheibe konstanter Dicke	160
	6.3.3 Scheiben gleicher Festigkeit	160
	6.3.4 Scheiben veränderlicher Dicke	161
	6.3.5 Umlaufender dickwandiger Hohlzylinder	161
	7 Stabilitätsprobleme	161
	7.1 Knickung	161
	7.1.1 Knicken im elastischen (Euler-)Bereich	161
	7.1.2 Knicken im unelastischen (Tetmajer-)Bereich	162
	7.1.3 Näherungsverfahren zur Knicklastberechnung	162
	7.1.4 Stäbe bei Änderung des Querschnitts bzw. der Längskraft	163
	7.1.5 Knicken von Ringen, Rahmen und Stabsystemen	163
	7.1.6 Biegedrillknicken	163
	7.2 Kippen	164
	7.2.1 Träger mit Rechteckquerschnitt	164
	7.2.2 Träger mit I-Querschnitt	164
	7.3 Beulung	164
	7.3.1 Beulen von Platten	164
	7.3.2 Beulen von Schalen	166
	7.3.3 Beulspannungen im unelastischen (plastischen) Bereich	166
	8 Finite Berechnungsverfahren	167
	8.1 Finite Elemente Methode	167
	8.2 Randelemente	169
	8.3 Finite Differenzen Methode	171
	9 Plastizitätstheorie	172
	9.1 Allgemeines	172
	9.2 Anwendungen	173
	9.2.1 Biegung des Rechteckbalkens	173
	9.2.2 Räumlicher und ebener Spannungszustand	173
	10 Festigkeitsnachweis	175
	10.1 Berechnungs- und Bewertungskonzepte	175
	10.2 Nennspannungskonzepte	175
	10.3 Kerbgrundkonzepte	176
	11 Anhang C: Diagramme und Tabellen	179
	Literatur	183
	D Thermodynamik	184
	1 Thermodynamik. Grundbegriffe	184
	1.1 Systeme, Systemgrenzen, Umgebung	184
	1.2 Beschreibung des Zustands eines Systems. Thermodynamische Prozesse	184
	2 Temperaturen. Gleichgewichte	185
	2.1 Thermisches Gleichgewicht	185
	2.2 Nullter Hauptsatz und empirische Temperatur	185
	2.3 Temperaturskalen	185
	2.3.1 Die Internationale Praktische Temperaturskala	186
	3 Erster Hauptsatz	186
	3.1 Allgemeine Formulierung	186
	3.2 Die verschiedenen Energieformen	186
	3.2.1 Arbeit	186
	3.2.2 Innere Energie und Systemenergie	187
	3.2.3 Wärme	188
	3.3 Anwendung auf geschlossene Systeme	188
	3.4 Anwendung auf offene Systeme	188
	3.4.1 Stationäre Prozesse	188
	3.4.2 Instationäre Prozesse	189
	4 Zweiter Hauptsatz	189
	4.1 Das Prinzip der Irreversibilität	189
	4.2 Allgemeine Formulierung	190
	4.3 Spezielle Formulierungen	190
	4.3.1 Adiabate, geschlossene Systeme	190
	4.3.2 Systeme mit Wärmezufuhr	191
	5 Exergie und Anergie	191
	5.1 Exergie eines geschlossenen Systems	191
	5.2 Exergie eines offenen Systems	191
	5.3 Exergie einer Wärme	192
	5.4 Anergie	192
	5.5 Exergieverluste	192
	6 Stoffthermodynamik	193
	6.1 Thermische Zustandsgrößen von Gasen und Dämpfen	193
	6.1.1 Ideale Gase	193
	6.1.2 Gaskonstante und das Gesetz von Avogadro	193
	6.1.3 Reale Gase	193
	6.1.4 Dämpfe	194
	6.2 Kalorische Zustandsgrößen von Gasen und Dämpfen	195
	6.2.1 Ideale Gase	195
	6.2.2 Reale Gase und Dämpfe	195
	6.3 Inkompressible Fluide	197
	6.4 Feste Stoffe	197
	6.4.1 Wärmedehnung	197
	6.4.2 Schmelz- und Sublimationsdruckkurve	197
	6.4.3 Kalorische Zustandsgrößen	197
	7 Zustandsänderungen von Gasen und Dämpfen	198
	7.1 Zustandsänderungen ruhender Gase und Dämpfe	198
	7.2 Zustandsänderungen strömender Gase und Dämpfe	199
	7.2.1 Strömung idealer Gase	199
	7.2.2 Düsen- und Diffusorströmung	200
	8 Thermodynamische Prozesse	200
	8.1 Energiewandlung mittels Kreisprozessen	200
	8.2 Carnot-Prozess	200
	8.3 Wärmekraftanlagen	201
	8.3.1 Ackeret-Keller-Prozess	201
	8.3.2 Geschlossene Gasturbinenanlage	202
	8.3.3 Dampfkraftanlage	202
	8.4 Verbrennungskraftanlagen	203
	8.4.1 Offene Gasturbinenanlage	203
	8.4.2 Ottomotor	204
	8.4.3 Dieselmotor	204
	8.4.4 Brennstoffzellen	205
	8.5 Kälteanlagen und Wärmepumpen	205
	8.5.1 Kompressionskälteanlage	205
	8.5.2 Kompressionswärmepumpe	206
	8.6 Kraft-Wärme-Kopplung	206
	9 Gemische	207
	9.1 Gemische idealer Gase	207
	9.2 Gas-Dampf-Gemische. Feuchte Luft	207
	9.2.1 Mollier-Diagramm der feuchten Luft	208
	9.2.2 Zustandsänderungen feuchter Luft	209
	10 Verbrennung	210
	10.1 Reaktionsgleichungen	210
	10.2 Heizwert und Brennwert	210
	10.3 Verbrennungstemperatur	211
	11 Wärmeübertragung	211
	11.1 Stationäre Wärmeleitung	211
	11.2 Wärmeübergang und Wärmedurchgang	212
	11.3 Nichtstationäre Wärmeleitung	213
	11.3.1 Der halbunendliche Körper	213
	11.3.2 Zwei halbunendliche Körper in thermischem Kontakt	214
	11.3.3 Temperaturausgleich in einfachen Körpern	214
	11.4 Wärmeübergang durch Konvektion	215
	11.4.1 Wärmeübergang ohne Phasenumwandlung	215
	11.4.2 Wärmeübergang beim Kondensieren und beim Sieden	217
	11.5 Wärmeübertragung durch Strahlung	218
	11.5.1 Gesetz von Stefan-Boltzmann	218
	11.5.2 Kirchhoff'sches Gesetz	218
	11.5.3 Wärmeaustausch durch Strahlung	218
	11.5.4 Gasstrahlung	219
	12 Anhang D: Diagramme und Tabellen	219
	Literatur	234
	E Werkstofftechnik	235
	1 Werkstoff- und Bauteileigenschaften	235
	1.1 Beanspruchungs- und Versagensarten	235
	1.1.1 Belastungs- und Beanspruchungsfälle	235
	1.1.2 Versagen durch mechanische Beanspruchung	236
	1.1.3 Versagen durch komplexe Beanspruchungen	237
	1.2 Grundlegende Konzepte für den Festigkeitsnachweis	239
	1.2.1 Festigkeitshypothesen	239
	1.2.2 Nenn-, Struktur- und Kerbspannungskonzept	239
	1.2.3 Òrtliches Konzept	240
	1.2.4 Plastisches Grenzlastkonzept	240
	1.2.5 Bruchmechanikkonzepte	240
	1.3 Werkstoffkennwerte für die Bauteildimensionierung	241
	1.3.1 Statische Festigkeit	241
	1.3.2 Schwingfestigkeit	242
	1.3.3 Bruchmechanische Werkstoffkennwerte bei statischer Beanspruchung	243
	1.3.4 Bruchmechanische Werkstoffkennwerte bei zyklischer Beanspruchung	245
	1.4 Einflüsse auf die Werkstoffeigenschaften	246
	1.4.1 Werkstoffphysikalische Grundlagen der Festigkeit und Zähigkeit metallischer Werkstoffe	246
	1.4.2 Metallurgische Einflüsse	246
	1.4.3 Technologische Einflüsse	247
	1.4.4 Oberflächeneinflüsse	247
	1.4.5 Umgebungseinflüsse	248
	1.4.6 Gestalteinfluss auf statische Festigkeitseigenschaften	248
	1.4.7 Gestalteinfluss auf Schwingfestigkeitseigenschaften	249
	1.5 Festigkeitsnachweis von Bauteilen	250
	1.5.1 Festigkeitsnachweis bei statischer Beanspruchung	250
	1.5.2 Festigkeitsnachweis bei Schwingbeanspruchung mit konstanter Amplitude	251
	1.5.3 Festigkeitsnachweis bei Schwingbeanspruchung mit variabler Amplitude (Betriebsfestigkeitsnachweis)	251
	1.5.4 Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis unter statischer Beanspruchung	253
	1.5.5 Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis unter zyklischer Beanspruchung	254
	1.5.6 Festigkeitsnachweis unter Zeitstand- und Kriechermüdungsbeanspruchung	254
	2 Werkstoffprüfung	257
	2.1 Grundlagen	257
	2.1.1 Probenentnahme	257
	2.1.2 Versuchsauswertung	258
	2.2 Prüfverfahren	258
	2.2.1 Zugversuch	259
	2.2.2 Druckversuch	259
	2.2.3 Biegeversuch	260
	2.2.4 Härteprüfverfahren	260
	2.2.5 Kerbschlagbiegeversuch	261
	2.2.6 Bruchmechanische Prüfungen	261
	2.2.7 Chemische und physikalische Analysemethoden	262
	2.2.8 Materialographische Untersuchungen	263
	2.2.9 Technologische Prüfungen	264
	2.2.10 Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung	264
	2.2.11 Dauerversuche	265
	3 Eigenschaften und Verwendung der Werkstoffe	266
	3.1 Eisenwerkstoffe	266
	3.1.1 Das Zustandsschaubild Eisen-Kohlenstoff	266
	3.1.2 Stahlerzeugung	267
	3.1.3 Wärmebehandlung	268
	3.1.4 Stähle	272
	3.1.5 Gusseisenwerkstoffe	284
	3.2 Nichteisenmetalle	287
	3.2.1 Kupfer und seine Legierungen	287
	3.2.2 Aluminium und seine Legierungen	289
	3.2.3 Magnesiumlegierungen	290
	3.2.4 Titanlegierungen	291
	3.2.5 Nickel und seine Legierungen	292
	3.2.6 Zink und seine Legierungen	292
	3.2.7 Blei	293
	3.2.8 Zinn	293
	3.2.9 Überzüge auf Metallen	293
	3.3 Nichtmetallische anorganische Werkstoffe	295
	3.3.1 Keramische Werkstoffe	295
	3.3.2 Glas	297
	3.3.3 Beton	298
	3.3.4 Holz	299
	3.4 Werkstoffauswahl	303
	4 Kunststoffe	305
	4.1 Einführung	305
	4.2 Aufbau und Verhalten von Kunststoffen	305
	4.3 Eigenschaften	306
	4.4 Wichtige Thermoplaste	306
	4.5 Fluorhaltige Kunststoffe	308
	4.6 Duroplaste	308
	4.7 Kunststoffschäume	309
	4.8 Elastomere	309
	4.9 Prüfung von Kunststoffen	310
	4.9.1 Kennwertermittlung an Probekörpern	310
	4.9.2 Prüfung von Fertigteilen	313
	4.10 Verarbeiten von Kunststoffen	313
	4.10.1 Urformen von Kunststoffen	313
	4.10.2 Umformen von Kunststoffen	316
	4.10.3 Fügen von Kunststoffen	316
	4.11 Gestalten und Fertigungsgenauigkeit von Kunststoff-Formteilen	317
	4.12 Nachbehandlungen	318
	5 Tribologie	319
	5.1 Reibung	319
	5.2 Verschleiß	320
	5.3 Systemanalyse von Reibungs- und Verschleißvorgängen	321
	5.3.1 Funktion von Tribosystemen	321
	5.3.2 Beanspruchungskollektiv	322
	5.3.3 Struktur tribologischer Systeme	322
	5.3.4 Tribologische Kenngrößen	322
	5.3.5 Checkliste zur Erfassung der wichtigsten tribologisch relevanten Größen	323
	5.4 Schmierung	323
	5.5 Schmierstoffe	323
	5.5.1 Schmieröle	324
	5.5.2 Schmierfette	326
	5.5.3 Festschmierstoffe	326
	5.6 Tribotechnische Werkstoffe	326
	6 Korrosion und Korrosionsschutz	327
	6.1 Einleitung	327
	6.2 Elektrochemische Korrosion	328
	6.2.1 Allgemeine Korrosion	330
	6.2.2 Lokalkorrosion und Passivität	331
	6.2.3 Galvanische Korrosion	335
	6.2.4 Interkristalline Korrosion	336
	6.2.5 Rissphänomene	336
	6.2.6 Korrosion unter Verschleißbeanspruchung	339
	6.2.7 Mikrobiologisch beeinflusste Korrosion	340
	6.3 Chemische Korrosion und Hochtemperaturkorrosion	340
	6.3.1 Hochtemperaturkorrosion ohne mechanische Beanspruchung	341
	6.3.2 Hochtemperaturkorrosion mit mechanischer Beanspruchung	342
	6.4 Korrosion nichtmetallischer Werkstoffe	342
	6.4.1 Korrosion von anorganischen nichtmetallischen Werkstoffen	342
	6.4.2 Korrosionsartige Schädigung von organischen Werkstoffen	343
	6.5 Korrosionsprüfung	344
	7 Anhang E: Diagramme und Tabellen	345
	F Grundlagen der Konstruktionstechnik	377
	1 Grundlagen technischer Systeme und des methodischen Vorgehens	377
	1.1 Technische Systeme	377
	1.1.1 Energie-, Stoff- und Signalumsatz	377
	1.1.2 Funktionszusammenhang	377
	1.1.3 Wirkzusammenhang	378
	1.1.4 Bauzusammenhang	379
	1.1.5 Systemzusammenhang	379
	1.1.6 Generelle Zielsetzung und Bedingungen	379
	1.2 Methodisches Vorgehen	380
	1.2.1 Allgemeine Arbeitsmethodik	380
	1.2.2 Allgemeiner Lösungsprozess	380
	1.2.3 Abstrahieren zum Erkennen der Funktionen	380
	1.2.4 Suche nach Lösungsprinzipien	380
	1.2.5 Beurteilen von Lösungen	383
	1.3 Konstruktionsprozess	386
	1.3.1 Klären der Aufgabenstellung	386
	1.3.2 Konzipieren	387
	1.3.3 Entwerfen	388
	1.3.4 Ausarbeiten	388
	1.3.5 Effektive Organisationsformen	389
	1.3.6 Rapid Prototyping	390
	1.3.7 Konstruktionsarten	390
	1.4 Gestaltung	390
	1.4.1 Grundregeln	390
	1.4.2 Gestaltungsprinzipien	390
	1.4.3 Gestaltungsrichtlinien	393
	1.4.4 Faser-Kunststoff-Verbunde	396
	1.5 Baureihen- und Baukastenentwicklung	401
	1.5.1 Ähnlichkeitsbeziehungen	401
	1.5.2 Dezimalgeometrische Normzahlreihen	401
	1.5.3 Geometrisch ähnliche Baureihe	402
	1.5.4 Halbähnliche Baureihen	402
	1.5.5 Anwenden von Exponentengleichungen	403
	1.5.6 Baukasten	404
	1.6 Normen- und Zeichnungswesen	404
	1.6.1 Normenwerk	404
	1.6.2 Grundnormen	405
	1.6.3 Zeichnungen und Stücklisten	408
	1.6.4 Sachnummernsysteme	411
	2 Anwendung für Maschinensysteme der Stoffverarbeitung	414
	2.1 Aufgabe und Einordnung	414
	2.2 Struktur von Verarbeitungsmaschinen	415
	2.2.1 Verarbeitungssystem	415
	2.2.2 Antriebs- und Steuerungssystem	417
	2.2.3 Raumsystem	421
	2.3 Verarbeitungsanlagen	423
	3 Bio-Industrie-Design: Herausforderungen und Visionen	425
	Literatur	427
	G Mechanische Konstruktionselemente	428
	1 Bauteilverbindungen	428
	1.1 Schweißen	428
	1.1.1 Schweißverfahren	428
	1.1.2 Schweißbarkeit der Werkstoffe	428
	1.1.3 Stoß- und Nahtarten	435
	1.1.4 Darstellung der Schweißnähte	437
	1.1.5 Festigkeit von Schweißverbindungen	438
	1.1.6 Thermisches Abtragen	447
	1.2 Löten	448
	1.2.1 Vorgang	448
	1.2.2 Weichlöten	448
	1.2.3 Hartlöten und Schweißlöten (Fugenlöten)	448
	1.2.4 Hochtemperaturlöten	449
	1.3 Kleben	450
	1.3.1 Anwendung und Vorgang	450
	1.3.2 Klebstoffe	450
	1.3.3 Tragfähigkeit	451
	1.4 Reibschlussverbindungen	452
	1.4.1 Formen, Anwendungen	452
	1.4.2 Pressverbände	453
	1.4.3 Klemmverbindungen	455
	1.5 Formschlussverbindungen	456
	1.5.1 Formen, Anwendungen	456
	1.5.2 Stiftverbindungen	456
	1.5.3 Bolzenverbindungen	457
	1.5.4 Keilverbindungen	457
	1.5.5 Pass- und Scheibenfeder-Verbindungen	458
	1.5.6 Zahn- und Keilwellenverbindungen	459
	1.5.7 Polygonwellenverbindungen	459
	1.5.8 Vorgespannte Welle-Nabe-Verbindungen	459
	1.5.9 Axiale Sicherungselemente	459
	1.5.10 Nietverbindungen	460
	1.6 Schraubenverbindungen	461
	1.6.1 Aufgaben	461
	1.6.2 Kenngrößen der Schraubenbewegung	461
	1.6.3 Gewindearten	462
	1.6.4 Schrauben- und Mutterarten	463
	1.6.5 Schrauben- und Mutternwerkstoffe	464
	1.6.6 Kräfte und Verformungen beim Anziehen von Schraubenverbindungen	464
	1.6.7 Überlagerung von Vorspannkraft und Betriebslast	466
	1.6.8 Auslegung und Dauerfestigkeitsberechnung von Schraubenverbindungen	469
	1.6.9 Sicherung von Schraubenverbindungen	472
	2 Federnde Verbindungen (Federn)	475
	2.1 Aufgaben, Eigenschaften, Kenngrößen	475
	2.1.1 Aufgaben	475
	2.1.2 Federkennlinie, Federsteifigkeit, Federnachgiebigkeit	476
	2.1.3 Arbeitsaufnahmefähigkeit, Nutzungsgrad, Dämpfungsvermögen, Dämpfungsfaktor	476
	2.2 Metallfedern	477
	2.2.1 Zug/Druck-beanspruchte Zug- oder Druckfedern	477
	2.2.2 Einfache und geschichtete Blattfedern (gerade oder schwachgekrümmte, biegebeanspruchte Federn)	477
	2.2.3 Spiralfedern (ebene gewundene, biegebeanspruchte Federn) und Schenkelfedern (biegebeanspruchte Schraubenfedern)	479
	2.2.4 Tellerfedern (scheibenförmige, biegebeanspruchte Federn)	479
	2.2.5 Drehstabfedern (gerade, drehbeanspruchte Federn)	480
	2.2.6 Zylindrische Schraubendruckfedern und Schraubenzugfedern	481
	2.3 Gummifedern	483
	2.3.1 Der Werkstoff "Gummi" und seine Eigenschaften	483
	2.3.2 Gummifederelemente	484
	2.4 Federn aus Faser-Kunststoff-Verbunden	486
	2.5 Gasfedern	486
	2.6 Industrie-Stoßdämpfer	487
	2.6.1 Anwendungsgebiete	487
	2.6.2 Funktionsweise des Industrie-Stoßdämpfers	487
	2.6.3 Aufbau eines Industrie-Stoßdämpfers	487
	2.6.4 Berechnung und Auswahl	487
	3 Kupplungen und Bremsen	488
	3.1 Überblick, Aufgaben	488
	3.2 Drehstarre, nicht schaltbare Kupplungen	489
	3.2.1 Starre Kupplungen	489
	3.2.2 Drehstarre Ausgleichskupplungen	489
	3.3 Elastische, nicht schaltbare Kupplungen	491
	3.3.1 Feder- und Dämpfungsverhalten	491
	3.3.2 Auslegungsgesichtspunkte, Schwingungsverhalten	492
	3.3.3 Bauarten	493
	3.3.4 Auswahlgesichtspunkte	493
	3.4 Drehnachgiebige, nicht schaltbare Kupplungen	494
	3.5 Fremdgeschaltete Kupplungen	495
	3.5.1 Formschlüssige Schaltkupplungen	495
	3.5.2 Kraft-(Reib-)schlüssige Schaltkupplungen	496
	3.5.3 Der Schaltvorgang bei reibschlüssigen Schaltkupplungen	497
	3.5.4 Auslegung einer reibschlüssigen Schaltkupplung	498
	3.5.5 Auswahl einer Kupplungsgröße	499
	3.5.6 Allgemeine Auswahlkriterien	499
	3.5.7 Bremsen	499
	3.6 Selbsttätig schaltende Kupplungen	500
	3.6.1 Drehmomentgeschaltete Kupplungen	500
	3.6.2 Drehzahlgeschaltete Kupplungen	501
	3.6.3 Richtungsgeschaltete Kupplungen (Freiläufe)	501
	4 Wälzlager	503
	4.1 Kennzeichen und Eigenschaften der Wälzlager	503
	4.2 Bauarten der Wälzlager	503
	4.2.1 Lager für rotierende Bewegungen	503
	4.2.2 Linearwälzlager	507
	4.3 Wälzlagerkäfige	507
	4.4 Wälzlagerwerkstoffe	508
	4.5 Bezeichnungen für Wälzlager	508
	4.6 Konstruktive Ausführung von Lagerungen	508
	4.6.1 Konstruktive Ausführung von Lagerungen	508
	4.6.2 Schwimmende oder Stütz-Traglagerung und angestellte Lagerung	509
	4.6.3 Lagersitze, axiale und radiale Festlegung der Lagerringe	510
	4.6.4 Lagerluft	510
	4.7 Wälzlagerschmierung	511
	4.7.1 Allgemeines	511
	4.7.2 Fettschmierung	512
	4.7.3 Òlschmierung	513
	4.7.4 Feststoffschmierung	513
	4.8 Wälzlagerdichtungen	513
	4.9 Belastbarkeit und Lebensdauer der Wälzlager	514
	4.9.1 Belastbarkeit und Lebensdauer der Wälzlager	514
	4.9.2 Statische bzw. dynamische Tragfähigkeit und Lebensdauerberechnung	515
	4.10 Bewegungswiderstand und Referenzdrehzahlen der Wälzlager	517
	5 Gleitlagerungen	519
	5.1 Grundlagen	519
	5.1.1 Aufgabe, Einteilung und Anwendungen	519
	5.1.2 Wirkungsweise	519
	5.1.3 Reibungszustände	519
	5.2 Berechnung hydrodynamischer Gleitlager	520
	5.2.1 Stationär belastete Radialgleitlager	520
	5.2.2 Radialgleitlager im instationären Betrieb	523
	5.2.3 Stationär belastete Axialgleitlager	523
	5.2.4 Mehrgleitflächenlager	526
	5.3 Hydrostatische Anfahrhilfen	527
	5.4 Berechnung hydrostatischer Gleitlager	527
	5.4.1 Hydrostatische Radialgleitlager	527
	5.4.2 Hydrostatische Axialgleitlager	528
	5.5 Dichtungen	529
	5.6 Wartungsfreie Gleitlager	529
	5.7 Konstruktive Gestaltung	529
	5.7.1 Konstruktion und Schmierspaltausbildung	529
	5.7.2 Lagerschmierung	530
	5.7.3 Lagerkühlung	531
	5.7.4 Lagerwerkstoffe	531
	5.7.5 Lagerbauformen	531
	6 Zugmittelgetriebe	533
	6.1 Bauarten, Anwendungen	533
	6.2 Flachriemengetriebe	533
	6.2.1 Kräfte am Flachriemengetriebe	533
	6.2.2 Beanspruchungen	534
	6.2.3 Geometrische Beziehungen	534
	6.2.4 Kinematik, Leistung, Wirkungsgrad	535
	6.2.5 Riemenlauf und Vorspannung	536
	6.2.6 Riemenwerkstoffe	537
	6.2.7 Entwurfsberechnung	537
	6.3 Keilriemen	538
	6.3.1 Anwendungen und Eigenschaften	538
	6.3.2 Typen und Bauarten von Keilriemen	538
	6.3.3 Entwurfsberechnung	539
	6.4 Synchronriemen (Zahnriemen)	539
	6.4.1 Aufbau, Eigenschaften, Anwendung	539
	6.4.2 Gestaltungshinweise	539
	6.4.3 Entwurfsberechnung	540
	6.5 Kettengetriebe	540
	6.5.1 Bauarten, Eigenschaften, Anwendung	540
	6.5.2 Gestaltungshinweise	540
	6.5.3 Entwurfsberechnung	540
	7 Reibradgetriebe	541
	7.1 Wirkungsweise, Definitionen	541
	7.2 Bauarten, Beispiele	541
	7.2.1 Reibradgetriebe mit festem Übersetzungsverhältnis	542
	7.2.2 Wälzgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung	542
	7.3 Berechnungsgrundlagen	544
	7.3.1 Bohrbewegung	544
	7.3.2 Schlupf	544
	7.3.3 Übertragbare Leistung und Wirkungsgrad	546
	7.3.4 Gebräuchliche Werkstoffpaarungen	546
	7.4 Hinweise für Anwendung und Betrieb	547
	8 Zahnradgetriebe	548
	8.1 Stirnräder -- Verzahnungsgeometrie	548
	8.1.1 Verzahnungsgesetz	548
	8.1.2 Übersetzung, Zähnezahlverhältnis, Momentenverhältnis	549
	8.1.3 Konstruktion von Eingriffslinie und Gegenflanke	549
	8.1.4 Flankenlinien und Formen der Verzahnung	549
	8.1.5 Allgemeine Verzahnungsgrößen	549
	8.1.6 Gleit- und Rollbewegung	551
	8.1.7 Evolventenverzahnung	551
	8.1.8 Sonstige Verzahnungen (außer Evolventen) und ungleichmäßig übersetzende Zahnräder	554
	8.2 Verzahnungsabweichungen und -toleranzen, Flankenspiel	554
	8.3 Schmierung und Kühlung	555
	8.3.1 Schmierstoff und Schmierungsart	556
	8.4 Werkstoffe und Wärmebehandlung -- Verzahnungsherstellung	557
	8.4.1 Typische Beispiele aus verschiedenen Anwendungsgebieten	557
	8.4.2 Werkstoffe und Wärmebehandlung -- Gesichtspunkte für die Auswahl	557
	8.5 Tragfähigkeit von Gerad- und Schrägstirnrädern	557
	8.5.1 Zahnschäden und Abhilfen	557
	8.5.2 Pflichtenheft	558
	8.5.3 Anhaltswerte für die Dimensionierung	559
	8.5.4 Nachrechnung der Tragfähigkeit	560
	8.6 Kegelräder	565
	8.6.1 Geradzahn-Kegelräder	565
	8.6.2 Kegelräder mit Schräg- oder Bogenverzahnung	565
	8.6.3 Zahnform	565
	8.6.4 Kegelrad-Geometrie	565
	8.6.5 Tragfähigkeit	566
	8.6.6 Lagerkräfte	567
	8.6.7 Hinweise zur Konstruktion von Kegelrädern	567
	8.6.8 Sondergetriebe	567
	8.7 Stirnschraubräder	567
	8.8 Schneckengetriebe	567
	8.8.1 Zylinderschnecken-Geometrie	568
	8.8.2 Auslegung	568
	8.8.3 Zahnkräfte, Lagerkräfte	569
	8.8.4 Geschwindigkeiten, Beanspruchungskennwerte	569
	8.8.5 Reibungszahl, Wirkungsgrad	570
	8.8.6 Nachrechnung der Tragfähigkeit	571
	8.8.7 Gestaltung, Werkstoffe, Lagerung, Genauigkeit, Schmierung, Montage	572
	8.9 Umlaufgetriebe	573
	8.9.1 Kinematische Grundlagen, Bezeichnungen	573
	8.9.2 Allgemeingültigkeit der Berechnungsgleichungen	574
	8.9.3 Vorzeichenregeln	575
	8.9.4 Drehmomente, Leistungen, Wirkungsgrade	575
	8.9.5 Selbsthemmung und Teilhemmung	576
	8.9.6 Konstruktive Hinweise	577
	8.9.7 Auslegung einfacher Planetengetriebe	577
	8.9.8 Zusammengesetzte Planetengetriebe	579
	8.10 Gestaltung der Zahnradgetriebe	581
	8.10.1 Bauarten	581
	8.10.2 Anschluss an Motor und Arbeitsmaschine	582
	8.10.3 Gestalten und Bemaßen der Zahnräder	582
	8.10.4 Gestalten der Gehäuse	583
	8.10.5 Lagerung	583
	9 Getriebetechnik	587
	9.1 Getriebesystematik	587
	9.1.1 Grundlagen	587
	9.1.2 Arten ebener Getriebe	588
	9.2 Getriebeanalyse	590
	9.2.1 Kinematische Analyse ebener Getriebe	590
	9.2.2 Kinetostatische Analyse ebener Getriebe	592
	9.2.3 Kinematische Analyse räumlicher Getriebe	593
	9.2.4 Laufgüte der Getriebe	594
	9.3 Getriebesynthese	595
	9.3.1 Viergelenkgetriebe	595
	9.3.2 Kurvengetriebe	596
	9.4 Sondergetriebe	596
	10 Anhang G: Diagramme und Tabellen	598
	Literatur	615
	H Fluidische Antriebe	616
	1 Grundlagen der fluidischen Energieübertragung	616
	1.1 Der Fließprozess	616
	1.1.1 Energieübertragung durch Flüssigkeiten	616
	1.1.2 Energieübertragung durch Gase	617
	1.2 Hydraulikflüssigkeiten	618
	1.3 Systematik	618
	1.3.1 Aufbau und Funktion der Hydrogetriebe	618
	1.3.2 Ordnung der Fluidgetriebe	619
	2 Bauelemente hydrostatischer Getriebe	619
	2.1 Verdrängermaschinen mit rotierender Welle	619
	2.1.1 Zahnringmaschine Zahnradpumpen und Zahnring-(Gerotor-)pumpen	621
	2.1.2 Flügelzellenpumpen	622
	2.1.3 Kolbenpumpen	622
	2.1.4 Andere Pumpenbauarten	623
	2.1.5 Hydromotoren in Umlaufverdrängerbauart	624
	2.1.6 Hydromotoren in Hubverdränger-(Kolben-)bauart	624
	2.2 Verdrängermaschinen mit translatorischem (Ein- und) Ausgang	625
	2.3 Hydroventile	625
	2.3.1 Wegeventile	626
	2.3.2 Sperrventile	627
	2.3.3 Druckventile	627
	2.3.4 Stromventile	627
	2.3.5 Proportionalventile	628
	2.3.6 Servoventile	629
	2.4 Hydraulikzubehör	629
	3 Aufbau und Funktion der Hydrogetriebe	629
	3.1 Hydrokreise	629
	3.1.1 Offener Kreislauf	629
	3.1.2 Geschlossener Kreislauf	629
	3.1.3 Halboffener Kreislauf	630
	3.2 Funktion der Hydrogetriebe	630
	3.2.1 Berechnung des stationären Betriebsverhaltens	630
	3.2.2 Dynamisches Betriebsverhalten	630
	3.3 Steuerung der Getriebeübersetzung	631
	3.3.1 Getriebe mit Verstelleinheiten	631
	3.3.2 Selbsttätig arbeitende Regler und Verstellungen an Verstellmaschinen	631
	3.3.3 Stromteilgetriebe	632
	4 Ausführung und Auslegung von Hydrogetrieben	632
	4.1 Getriebeschaltung	632
	4.2 Auslegung von Hydrokreisen	633
	5 Pneumatische Antriebe	634
	5.1 Bauelemente	634
	5.2 Schaltung	635
	6 Anhang H: Diagramme und Tabellen	636
	Literatur	639
	I Mechatronische Systeme	640
	1 Mechatronik: Methodik und Komponenten	640
	1.1 Einführung	640
	1.2 Basisdisziplinen	640
	1.3 Modellbildung und Entwurf	640
	1.4 Komponenten mechatronischer Systeme	641
	1.4.1 Sensoren	641
	1.4.2 Aktoren	642
	1.4.3 Prozessdatenverarbeitung und Bussysteme	643
	2 Elektronische Bauelemente	645
	2.1 Passive Komponenten	645
	2.1.1 Aufbau elektronischer Schaltungen	645
	2.1.2 Widerstände	645
	2.1.3 Kapazitäten	646
	2.1.4 Induktivitäten	646
	2.2 Dioden	647
	2.2.1 Diodenkennlinien und Daten	647
	2.2.2 Schottky-Dioden	647
	2.2.3 Kapazitätsdioden	647
	2.2.4 Z-Dioden	647
	2.2.5 Leistungsdioden	647
	2.3 Transistoren	647
	2.3.1 Bipolartransistoren	648
	2.3.2 Feldeffekttransistoren	649
	2.3.3 IGB-Transistoren	650
	2.4 Thyristoren	651
	2.4.1 Thyristorkennlinien und Daten	651
	2.4.2 Steuerung des Thyristors	652
	2.4.3 Triacs, Diacs	652
	2.4.4 Abschaltbare Thyristoren	652
	2.5 Operationsverstärker	652
	2.6 Optoelektronische Komponenten	652
	2.6.1 Optoelektronische Empfänger	653
	2.6.2 Optoelektronische Sender	654
	2.6.3 Optokoppler	655
	3 Aufbau mechatronischer Systeme	655
	3.1 Einführung	655
	3.2 Beispiele mechatronischer Systeme	656
	K Thermischer Apparatebau und Industrieöfen	659
	1 Industrieöfen	659
	1.1 Grundlagen	659
	1.2 Charakterisierung	659
	1.3 Spezifischer Energieverbrauch	662
	1.4 Wärmerückgewinnung durch Luftvorwärmung	663
	2 Drehrohröfen	665
	2.1 Bauarten und Prozesse	665
	2.1.1 Wirkungsweise	665
	2.1.2 Materialtransport	666
	2.1.3 Beheizung	667
	2.1.4 Drehrohrmantel	667
	2.1.5 Lagerung und Antrieb	668
	2.1.6 Ofenköpfe	668
	2.1.7 Sonderbauarten	668
	2.1.8 Anbackungen	669
	2.1.9 Historische Entwicklung	669
	2.1.10 Thermische Behandlungsprozesse	669
	2.2 Quertransport	670
	2.2.1 Arten der Querbewegung	670
	2.2.2 Rolling Motion	670
	2.2.3 Segregation	671
	2.3 Axialtransport	671
	2.3.1 Betttiefenprofil	671
	2.3.2 Mittlere Verweilzeit	672
	2.4 Wärmeübergang	672
	2.4.1 Gesamtmechanismus	672
	2.4.2 Direkter Wärmeübergang	672
	2.4.3 Regenerativer Wärmeübergang	673
	2.4.4 Axiale Temperaturverläufe	673
	3 Schacht-, Kupol- und Hochöfen	675
	3.1 Prozesse und Funktionsweisen	675
	3.2 Strömung	675
	3.2.1 Druckverlust	675
	3.2.2 Lückengrad	676
	3.2.3 Quereinblasung	677
	3.3 Wärme- und Stoffübertragung	678
	3.4 Axiale Temperatur- und Massenstromprofile	678
	4 Òfen für geformtes Gut	679
	4.1 Betriebsweise	679
	4.2 Durchlauföfen	680
	4.2.1 Stoßofen	680
	4.2.2 Hubbalkenofen	680
	4.2.3 Tunnelwagenofen	680
	4.2.4 Rollenherdofen	681
	4.2.5 Konstruktive Merkmale	684
	4.2.6 Verfahrenstechnische Merkmale	686
	4.3 Beschreibung von Chargenöfen	687
	4.4 Beheizung	688
	4.4.1 Direkte Beheizung	688
	4.4.2 Indirekte Beheizung	690
	4.4.3 Elektrobeheizung	691
	4.5 Wärmeübertragung	692
	4.5.1 Strahlung in Industrieöfen	693
	4.5.2 Konvektion	699
	4.5.3 Wärmeübergang ins Solid	700
	5 Feuerfestmaterialien	701
	6 Wärmeübertrager	703
	6.1 Konstante Wärmestromdichte	703
	6.2 Konstante Wandtemperatur	704
	6.3 Wärmeübertragung Fluid--Fluid	704
	6.3.1 Temperaturverläufe	704
	6.3.2 Gleiche Kapazitätsströme (Gegenstrom)	705
	6.3.3 Ungleiche Kapazitätsstromverhältnisse	706
	6.4 Auslegung von Wärmeübertragern	706
	6.5 Kondensatoren	707
	6.5.1 Grundbegriffe der Kondensation	707
	6.5.2 Oberflächenkondensatoren	708
	6.5.3 Luftgekühlte Kondensatoren	709
	7 Konstruktionselemente von Apparaten und Rohrleitungen	709
	7.1 Berechnungsgrundlagen	709
	7.2 Zylindrische Mäntel und Rohre unter innerem Überdruck	710
	7.3 Zylindrische Mäntel unter äußerem Überdruck	711
	7.4 Ebene Böden	711
	7.4.1 Wanddicke verschraubter runder ebener Böden ohne Ausschnitt	712
	7.4.2 Wanddicke ebener Böden mit Ausschnitten	713
	7.5 Gewölbte Böden	713
	7.6 Ausschnitte	714
	7.6.1 Spannungsbeanspruchte Querschnitte	714
	7.6.2 Druckbeanspruchte Querschnittsflächen Ap	715
	7.7 Flanschverbindungen	715
	7.7.1 Schrauben	715
	7.7.2 Flansche	717
	7.8 Rohrleitungen	720
	7.8.1 Rohrdurchmesser	720
	7.8.2 Strömungsverluste	720
	7.8.3 Rohrarten, Normen, Werkstoffe	720
	7.8.4 Rohrverbindungen	721
	7.8.5 Dehnungsausgleicher	722
	7.8.6 Rohrhalterungen	723
	7.9 Absperr- und Regelorgane	723
	7.9.1 Allgemeines	723
	7.9.2 Ventile	724
	7.9.3 Schieber	725
	7.9.4 Hähne (Drehschieber)	726
	7.9.5 Klappen	726
	7.10 Dichtungen	726
	7.10.1 Berührungsdichtungen an ruhenden Flächen	727
	7.10.2 Berührungsdichtungen an gleitenden Flächen	728
	8 Anhang K: Diagramme und Tabellen	730
	Literatur	732
	L Energietechnik und Wirtschaft	733
	1 Grundsätze der Energieversorgung	733
	1.1 Planung und Investitionen	734
	1.2 Elektrizitätswirtschaft	734
	1.3 Gaswirtschaft	737
	1.4 Fernwärmewirtschaft	738
	1.4.1 Stand der Fernwärmeversorgung und Entwicklungsmöglichkeiten	739
	2 Primärenergien	739
	2.1 Definitionen	739
	2.2 Feste Brennstoffe	739
	2.2.1 Natürliche feste Brennstoffe	739
	2.2.2 Künstliche feste Brennstoffe	740
	2.2.3 Abfallbrennstoffe	740
	2.2.4 Eigenschaften	740
	2.2.5 Mineralische Bestandteile	740
	2.3 Flüssige Brennstoffe	741
	2.3.1 Zusammensetzung	741
	2.3.2 Natürliche flüssige Brennstoffe	741
	2.3.3 Künstliche flüssige Brennstoffe	742
	2.3.4 Abfallbrennstoffe	742
	2.3.5 Eigenschaften	742
	2.4 Gasförmige Brennstoffe oder Brenngase	744
	2.4.1 Natürliche Brenngase	744
	2.4.2 Künstliche Brenngase	744
	2.4.3 Eigenschaften	744
	2.5 Kernbrennstoffe	745
	2.5.1 Brutprozess	746
	2.5.2 Brennstoffkreislauf	746
	2.5.3 Endlagerung radioaktiver Abfälle	747
	2.6 Regenerative Energien	747
	2.6.1 Wasserenergie	747
	2.6.2 Windenergie	748
	2.6.3 Solarenergie	748
	2.6.4 Geothermische Energie	748
	2.6.5 Biogas	749
	2.6.6 Biomasse	750
	3 Wandlung von Primärenergie in Nutzenergie	751
	3.1 Erzeugung elektrischer Energie	751
	3.1.1 Wärmekraftwerke	751
	3.1.2 Kernkraftwerke	756
	3.1.3 Kombi-Kraftwerke	756
	3.1.4 Motorkraftwerke	758
	3.1.5 Brennstoffzelle	758
	3.2 Kraft-Wärme-Kopplung	759
	3.3 Wandlung regenerativer Energien	761
	3.3.1 Wasserkraftanlagen	761
	3.3.2 Windkraftanlagen	761
	3.3.3 Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie	762
	3.3.4 Wärmepumpen	764
	3.3.5 Prognose Windenergie	766
	4 Verteilen und Speicherung von Nutzenergie	766
	4.1 Energietransport	766
	4.1.1 Mineralöltransporte	766
	4.1.2 Erdgastransporte	767
	4.1.3 Elektrische Verbundnetze	767
	4.1.4 Fernwärmetransporte	768
	4.2 Energiespeicherung	769
	4.2.1 Pumpspeicherwerke	769
	4.2.2 Luftspeicherwerke	769
	4.2.3 Dampfspeicherung	770
	4.2.4 Elektrische Speicher	770
	5 Feuerungen	771
	5.1 Allgemeines	771
	5.1.1 Verbrennungsvorgang	771
	5.1.2 Kennzahlen	771
	5.1.3 Druckzustände	772
	5.1.4 Emissionen	772
	5.2 Feuerungen für feste Brennstoffe	773
	5.2.1 Rostfeuerungen	773
	5.2.2 Kohlenstaubfeuerung	774
	5.2.3 Wirbelschichtfeuerung	777
	5.3 Feuerungen für flüssige Brennstoffe	779
	5.3.1 Besondere Eigenschaften	779
	5.3.2 Brenner	779
	5.3.3 Gesamtanlage	780
	5.4 Feuerungen für gasförmige Brennstoffe	780
	5.4.1 Verbrennung und Brennereinteilung	780
	5.4.2 Brennerbauarten	780
	5.5 Allgemeines Feuerungszubehör	780
	5.5.1 Gebläse	780
	5.5.2 Schornstein	781
	5.6 Umweltschutztechnologien	781
	5.6.1 Rauchgasentstaubung	781
	5.6.2 Rauchgasentschwefelung	782
	5.6.3 Rauchgasentstickung	783
	5.6.4 Entsorgung der Kraftwerksnebenprodukte	784
	5.6.5 Kohlendioxidabscheidung	784
	6 Dampferzeuger	785
	6.1 Angaben zum System	785
	6.1.1 Bauarten	785
	6.1.2 Dampferzeugersysteme	785
	6.1.3 Drücke	786
	6.1.4 Temperaturen	786
	6.1.5 Leistung	786
	6.1.6 Sicherheit	786
	6.2 Ausgeführte Dampferzeuger	786
	6.2.1 Großwasserraumkessel	786
	6.2.2 Naturumlaufkessel für fossile Brennstoffe	786
	6.2.3 Zwanglaufkessel für fossile Brennstoffe	788
	6.2.4 Dampferzeuger für Kernreaktoren	791
	6.3 Teile und Bauelemente von Dampferzeugern	791
	6.3.1 Verdampfer	791
	6.3.2 Überhitzer und Zwischenüberhitzer	792
	6.3.3 Speisewasservorwärmer (Eco)	793
	6.3.4 Luftvorwärmer (Luvo)	793
	6.3.5 Speisewasseraufbereitung	793
	6.4 Wärmetechnische Berechnung	794
	6.4.1 Energiebilanz und Wirkungsgrad	794
	6.4.2 Ermittlung der Heizfläche	795
	6.4.3 Strömungswiderstände	795
	6.4.4 Festigkeitsberechnung	795
	7 Kernreaktoren	796
	7.1 Bauteile des Reaktors und Reaktorgebäude	796
	7.2 Sicherheitstechnik von Kernreaktoren	796
	7.3 Funktionsbedingungen für Kernreaktoren	797
	7.3.1 Grundbegriffe der Reaktortheorie	797
	7.3.2 Reaktorkern mit Reflektor	798
	7.4 Bauarten von Kernreaktoren	798
	7.4.1 Leichtwasserreaktoren (LWR)	798
	7.4.2 Weiterentwicklung der Leichtwasserreaktortechnik	800
	7.4.3 Schwerwasserreaktoren	801
	7.4.4 Gasgekühlte thermische Reaktoren	801
	7.4.5 Schnelle Brutreaktoren (SNR)	803
	7.4.6 Kennwerte von Reaktortypen	803
	8 Anhang L: Diagramme und Tabellen	803
	Literatur	806
	M Kälte-, Klima- und Heizungstechnik	807
	1 Kältetechnik	807
	1.1 Einsatzgebiete	807
	1.2 Kältetechnische Verfahren	807
	1.2.1 Kaltdampf-Kompressionskälteanlage	807
	1.2.2 Absorptionskälteanlage	808
	1.2.3 Verdunstungskühlverfahren	809
	1.3 Kältetechnische Betriebsstoffe	810
	1.3.1 Kältemittel	810
	1.3.2 Kältemaschinen-Öle	813
	1.3.3 Kühlsolen	813
	1.4 Systeme und Bauteile der kältetechnischen Anlagen	814
	1.4.1 Kältemittelverdichter	814
	1.4.2 Verdampfer	816
	1.4.3 Verflüssiger	817
	1.4.4 Sonstige Bauteile	817
	1.5 Direktverdampfer-Anlagen	818
	1.5.1 Verflüssigersätze, Splitgeräte für Klimaanlagen	819
	1.6 Kaltwassersätze	819
	1.6.1 Kompressions-Kaltwassersätze	819
	1.6.2 Absorptions-Kaltwassersatz	819
	1.7 Rückkühlwerke	821
	1.7.1 Kühlwassertemperaturen im Jahresverlauf	821
	1.7.2 Wasserbehandlung	822
	1.8 Freie Kühlung	822
	1.8.1 Freie Kühlung durch Außenluft	822
	1.8.2 Freie Kühlung durch Solekreislauf	822
	1.8.3 Freie Kühlung durch Kältemittel-Pumpen-System	822
	1.8.4 Freie Kühlung durch Rückkühlwerk	822
	1.9 Speichersysteme	823
	1.9.1 Eisspeichersysteme	823
	1.9.2 Kältespeicherung in eutektischer Lösung	824
	1.9.3 Kältespeicherung in Binäreis	824
	1.10 Wärmepumpenanlagen	825
	1.10.1 Wärmequellen	826
	1.10.2 Kleinwärmepumpen	826
	1.10.3 Wärmepumpen größerer Leistung	827
	1.10.4 Absorptionswärmepumpen	828
	1.10.5 Wärmepumpensysteme Heizbetrieb	828
	1.10.6 Systeme für gleichzeitigen Kühl- und Heizbetrieb	829
	1.10.7 Wärmepumpen in Heizsystemen	830
	2 Klimatechnik	833
	2.1 Anforderungen an das Raumklima	833
	2.1.1 Raumtemperatur	833
	2.1.2 Raumluftfeuchte	834
	2.1.3 Raumluftgeschwindigkeit	834
	2.1.4 Schadstoffgehalt	834
	2.1.5 Weitere Einflussgröße	834
	2.2 Auslegung von Klimadaten	835
	2.2.1 Meteorologische Grundlagen	835
	2.2.2 Heizlast	835
	2.2.3 Kühllast	837
	2.2.4 Luftbedarf	838
	2.3 Luftführung und Luftdurchlässe	839
	2.3.1 Luftführung	839
	2.3.2 Luftdurchlässe	842
	2.4 Komponenten von Lüftungs- und Klimaanlagen	844
	2.4.1 Ventilator	844
	2.4.2 Lufterhitzer, -kühler	846
	2.4.3 Luftbefeuchter	846
	2.4.4 Wärmerückgewinnung	848
	2.4.5 Filter	849
	2.4.6 Schalldämpfer	850
	2.4.7 Luftkanalsystem	851
	2.4.8 Mess- und Regelungstechnik	853
	2.5 Lüftungsanlage	853
	2.5.1 Einrichtungen zur freien Lüftung	853
	2.5.2 Mechanische Lüftungsanlagen	854
	2.6 Zentrale Raumlufttechnische Anlagen	854
	2.6.1 Klassifizierung raumlufttechnischer Systeme	854
	2.6.2 Nur-Luft-Anlagen	856
	2.6.3 Luft-Wasser-Anlagen	858
	2.7 Dezentrale Klimaanlage	862
	3 Systeme und Bauteile der Heizungstechnik	864
	3.1 Einzelheizung	864
	3.2 Zentralheizung	865
	3.2.1 Systeme	865
	3.2.2 Raum-Heizkörper, -Heizflächen	865
	3.2.3 Rohrnetz für Warm- und Heißwasserleitungen	867
	3.2.4 Armaturen	868
	3.2.5 Umwälzpumpen	869
	3.2.6 Wärmeerzeugung	870
	3.2.7 Heizzentrale	872
	3.2.8 Wärmeverbrauchsermittlung	872
	4 Anhang M: Diagramme und Tabellen	875
	N Grundlagen der Verfahrenstechnik	876
	1 Einführung	876
	2 Mechanische Verfahrenstechnik	877
	2.1 Einführung	877
	2.2 Zerkleinern	878
	2.2.1 Bruchphysik	878
	2.2.2 Zerkleinerungsmaschinen	878
	2.3 Agglomerieren/Granulieren	879
	2.3.1 Bindemechanismen, Agglomeratfestigkeit	879
	2.3.2 Agglomerationstechnik	880
	2.4 Trennen	880
	2.4.1 Abscheiden von Partikeln aus Gasen	880
	2.4.2 Abscheiden von Feststoffpartikeln aus Flüssigkeiten	881
	2.4.3 Klassieren in Gasen	882
	2.5 Mischen von Feststoffen	882
	2.6 Lagern	883
	2.6.1 Fließverhalten von Schüttgütern	883
	2.6.2 Dimensionierung von Silos	883
	3 Thermische Verfahrenstechnik	884
	3.1 Absorbieren, Rektifizieren, Flüssig-flüssig-Extrahieren	884
	3.1.1 Durchsatz	884
	3.1.2 Stofftrennung	885
	3.2 Verdampfen und Kristallisieren	888
	3.3 Adsorbieren, Trocknen, Fest-flüssig-Extrahieren	889
	3.4 Membrantrennverfahren	892
	4 Chemische Verfahrenstechnik	893
	4.1 Einleitung	893
	4.2 Stöchiometrie	893
	4.3 Chemische Thermodynamik	894
	4.4 Kinetik chemischer Reaktionen	895
	4.5 Ideale isotherme Reaktoren	897
	4.6 Reale Reaktoren	898
	5 Mehrphasenströmungen	900
	5.1 Einphasenströmung	900
	5.2 Widerstand fester und fluider Partikel	901
	5.3 Feststoff/Fluidströmung	902
	5.3.1 Pneumatische Förderung	902
	5.3.2 Hydraulische Förderung	905
	5.3.3 Wirbelschicht	906
	5.4 Gas-/Flüssigkeitsströmung	907
	5.4.1 Strömungsform	907
	5.4.2 Druckverlust	907
	5.4.3 Filmströmung	908
	6 Bioverfahrenstechnik	908
	6.1 Mikroorganismen mit technischer Bedeutung	909
	6.1.1 Bakterien	909
	6.1.2 Pilze	909
	6.1.3 Hefen	910
	6.1.4 Algen	910
	6.1.5 Viren	910
	6.1.6 Pflanzliche und tierische Zellen (Gewebe)	910
	6.2 Kultivierungsbedingungen	911
	6.2.1 Wachstumsbedingungen	911
	6.2.2 Phänomenologie des Wachstums	912
	6.2.3 Ablauf technischer Fermentationen	913
	6.3 Sterilisation	914
	6.3.1 Hitzesterilisation	914
	6.3.2 Sterilfiltration	916
	6.4 Bioreaktoren	917
	6.4.1 Oberflächenkultivierung	917
	6.4.2 Submerskultivierung	917
	6.4.3 Mess- und Regelungstechnik	919
	6.4.4 Schaumzerstörung	920
	6.4.5 Steriler Betrieb	920
	6.5 Kinetik enzymatischer Reaktionen	920
	6.5.1 Katalytische Wirkung der Enzyme	920
	6.5.2 Michaelis-Menten-Kinetik	920
	6.5.3 Transformationen der Michaelis-Menten-Gleichung	921
	6.5.4 Einfluss von Temperatur, pH-Wert, Inhibitoren und Aktivatoren	921
	6.6 Kinetik des mikrobiellen Wachstums	922
	6.6.1 Substratlimitiertes Wachstum	922
	6.6.2 Wachstumshemmung	924
	6.6.3 Wachstum mit Transportlimitierung	924
	6.6.4 Wachstum in kontinuierlicher Kultivierung	924
	6.6.5 Fed-Batch-Kultivierung	926
	6.6.6 Zellerhaltung	927
	6.6.7 Filamentöses Wachstum	927
	O Maschinendynamik	930
	1 Kurbeltrieb, Massenkräfte und -momente, Schwungradberechnung	930
	1.1 Drehkraftdiagramm von Mehrzylindermaschinen	930
	1.2 Massenkräfte und Momente	932
	1.2.1 Analytische Verfahren	932
	1.2.2 Ausgleich der Kräfte und Momente	937
	2 Schwingungen	938
	2.1 Problematik der Maschinenschwingungen	938
	2.2 Einige Grundbegriffe	938
	2.2.1 Mechanisches Ersatzsystem	938
	2.2.2 Bewegungsgleichungen, Systemmatrizen	938
	2.2.3 Modale Parameter: Eigenfrequenzen, modale Dämpfungen, Eigenvektoren	939
	2.2.4 Modale Analyse	940
	2.2.5 Frequenzgangfunktionen mechanischer Systeme, Amplituden- und Phasengang	940
	2.3 Grundaufgaben der Maschinendynamik	941
	2.3.1 Direktes Problem	942
	2.3.2 Eingangsproblem	942
	2.3.3 Identifikationsproblem	942
	2.3.4 Entwurfsproblem	942
	2.3.5 Verbesserung des Schwingungszustands einer Maschine	942
	2.4 Darstellung von Schwingungen im Zeit- und Frequenzbereich	943
	2.4.1 Darstellung von Schwingungen im Zeitbereich	943
	2.4.2 Darstellung von Schwingungen im Frequenzbereich	943
	2.5 Entstehung von Maschinenschwingungen, Erregerkräfte F(t)	945
	2.5.1 Freie Schwingungen (Eigenschwingungen)	945
	2.5.2 Selbsterregte Schwingungen	945
	2.5.3 Parametererregte Schwingungen	945
	2.5.4 Erzwungene Schwingungen	945
	2.6 Mechanische Ersatzsysteme, Bewegungsgleichungen	948
	2.6.1 Strukturfestlegung	948
	2.6.2 Parameterermittlung	949
	2.6.3 Beispiele für mechanische Ersatzsysteme: Feder-Masse-Dämpfer-Modelle	949
	2.6.4 Beispiele für mechanische Ersatzsysteme: Finite-Elemente-Modelle	950
	2.7 Anwendungsbeispiele für Maschinenschwingungen	951
	2.7.1 Drehschwinger mit zwei Drehmassen	951
	2.7.2 Torsionsschwingungen einer Turbogruppe	953
	2.7.3 Biegeschwingungen einer mehrstufigen Kreiselpumpe	954
	3 Maschinenakustik	956
	3.1 Grundbegriffe	956
	3.1.1 Schall, Frequenz, Hörbereich, Schalldruck, Schalldruckpegel, Lautstärke	956
	3.1.2 Schnelle, Schnellepegel, Kennimpedanz	956
	3.1.3 Schallintensität, Schallintensitätspegel	957
	3.1.4 Schallleistung, Schallleistungspegel	957
	3.1.5 Fourierspektrum, Spektrogramm, Geräuschanalyse	957
	3.1.6 Frequenzbewertung, A-, C- und Z-Bewertung	957
	3.1.7 Bezugswerte, Pegelarithmetik	958
	3.2 Geräuschentstehung	958
	3.2.1 Direkte und indirekte Geräuschentstehung	958
	3.2.2 Maschinenakustische Grundgleichung	959
	3.2.3 Anregungskräfte	959
	3.2.4 Körperschallfunktion	959
	3.2.5 Luftschallabstrahlung	960
	3.3 Möglichkeiten zur Geräuschminderung	961
	3.3.1 Verminderung der Kraftanregung	961
	3.3.2 Verminderung der Körperschallfunktion	962
	3.3.3 Verminderung der Luftschallabstrahlung	962
	3.4 Aktive Maßnahmen zur Lärm- und Schwingungsminderung	963
	3.5 Numerische Verfahren zur Simulation von Luft- und Körperschall	964
	3.6 Strukturintensität und Körperschallfluss	965
	P Kolbenmaschinen	968
	1 Allgemeine Grundlagen der Kolbenmaschinen	968
	1.1 Definition und Einteilung der Kolbenmaschinen	968
	1.2 Vollkommene und reale Kolbenmaschine	968
	1.2.1 Die vollkommene Maschine	968
	1.2.2 Die reale Maschine	969
	1.3 Hubkolbenmaschinen	971
	1.3.1 Triebwerksbauarten	971
	1.3.2 Kinematik des Kurbeltriebs	971
	1.3.3 Kräfte am Kurbeltrieb	972
	1.4 Elemente der Kolbenmaschine	975
	1.4.1 Kurbeltrieb	975
	1.4.2 Abdichten des Arbeitsraumes	977
	1.4.3 Zylinderanordnung und -zahl	978
	1.4.4 Lagerung und Schmierung	978
	1.4.5 Kühlung	979
	2 Verdrängerpumpen	979
	2.1 Bauarten und Anwendungsgebiete	979
	2.2 Berechnungsgrundlagen	980
	2.2.1 Förderhöhen, Geschwindigkeiten und Drücke	980
	2.2.2 Förderleistung, Antriebsleistung, Gesamtwirkungsgrad	981
	2.2.3 Instationäre Strömung	981
	2.2.4 Kavitation	982
	2.2.5 Pulsationsdämpfung	983
	2.3 Verlustteilung	984
	2.3.1 Betriebsverhalten der verlustfreien Verdrängerpumpe	984
	2.3.2 Definition von Wirkungsgraden	984
	2.3.3 Volumetrische Verluste	985
	2.3.4 Mechanisch-hydraulische Verluste	985
	2.3.5 Nutzliefergrad und Gesamtwirkungsgrad	985
	2.4 Auslegung und Hauptabmessungen	986
	2.4.1 Oszillierende Verdrängerpumpen	986
	2.4.2 Rotierende Verdrängerpumpen	987
	2.5 Baugruppen und konstruktive Gestaltung	988
	2.5.1 Baugruppen zur Ein- und Auslasssteuerung	988
	2.5.2 Verstellung und Regelung	989
	2.5.3 Verwendungsbedingte Gestaltung	989
	3 Kompressoren	992
	3.1 Bauarten und Anwendungsgebiete	992
	3.2 Grundlagen und Vergleichsprozesse	993
	3.2.1 Volumenstrom, Eintrittspunkt, Austrittspunkt	993
	3.2.2 Verdichtung idealer und realer Gase	993
	3.2.3 Vergleichsprozesse für einstufige Verdichtung	993
	3.2.4 Definition von Wirkungsgraden	995
	3.2.5 Mehrstufige Verdichtung	996
	3.2.6 Verdichtung feuchter Gase	996
	3.3 Arbeitszyklus, Liefergrade und Druckverluste	997
	3.3.1 Arbeitszyklus	997
	3.3.2 Liefergrade	997
	3.3.3 Druckverluste	999
	3.4 Auslegung und Hauptabmessungen	1000
	3.4.1 Hubkolbenverdichter	1000
	3.4.2 Schraubenverdichter	1001
	3.4.3 Rotationsverdichter	1002
	3.4.4 Flüssigkeitsringverdichter	1002
	3.4.5 Roots-Gebläse	1003
	3.5 Ein- und Auslasssteuerung	1003
	3.5.1 Aufbau selbsttätiger Ventile	1003
	3.5.2 Ventileinbau	1004
	3.5.3 Ventilauslegung	1004
	3.6 Regelung und Betriebsverhalten	1006
	3.6.1 Regelung	1006
	3.6.2 Betriebsverhalten	1009
	3.7 Bauformen und Baugruppen	1009
	3.7.1 Hubkolbenverdichter	1009
	3.7.2 Membranverdichter	1010
	3.7.3 Schraubenverdichter	1010
	3.7.4 Rotationsverdichter	1012
	4 Verbrennungsmotoren	1013
	4.1 Einteilung und Verwendung	1013
	4.2 Arbeitsverfahren und Arbeitsprozesse	1013
	4.2.1 Arbeitsverfahren	1013
	4.2.2 Vergleichsprozesse	1014
	4.2.3 Wirklicher Arbeitsprozess	1015
	4.3 Ladungswechsel	1019
	4.3.1 Kenngrößen des Ladungswechsels	1019
	4.3.2 Steuerorgane für den Ladungswechsel	1020
	4.3.3 Ladungswechsel des Viertaktmotors	1022
	4.3.4 Ladungswechsel des Zweitaktmotors	1023
	4.3.5 Aufladung von Motoren	1024
	4.4 Verbrennung im Motor	1027
	4.4.1 Motoren-Kraftstoffe	1027
	4.4.2 Gemischbildung und Verbrennung im Ottomotor	1028
	4.4.3 Gemischbildung und Verbrennung im Dieselmotor	1029
	4.4.4 Hybride Verfahren für Gemischbildung und Verbrennung	1030
	4.5 Verfahren zur Gemischbildung und Zündung bei Ottomotoren	1031
	4.5.1 Anforderungen an Gemischbildung	1031
	4.5.2 Vergaser	1031
	4.5.3 Saugrohr-Benzin-Einspritzung	1032
	4.5.4 Direkte Benzin-Einspritzung	1032
	4.5.5 Zündausrüstung	1033
	4.6 Einrichtungen zur Gemischbildung und Zündung bei Dieselmotoren	1034
	4.6.1 Einspritzsysteme	1034
	4.6.2 Einspritzdüse	1037
	4.6.3 Start- und Zündhilfen	1038
	4.7 Betriebsverhalten und Kenngrößen	1038
	4.7.1 Leistung, Drehmoment und Verbrauch	1038
	4.7.2 Kenngrößen	1039
	4.7.3 Umweltverhalten	1039
	4.7.4 Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat	1044
	4.8 Konstruktion von Motoren	1045
	4.8.1 Ähnlichkeitsbeziehungen und Beanspruchung	1045
	4.8.2 Motorbauarten	1047
	4.8.3 Motorbauteile	1048
	4.8.4 Ausgeführte Motorkonstruktionen	1051
	Q Fahrzeugtechnik	1058
	1 Kraftfahrzeugtechnik	1058
	1.1 Definition von Kraftfahrzeugen	1058
	1.2 Bedeutung von Kraftfahrzeugen	1058
	1.3 Karosserie	1059
	1.4 Fahrwerk	1062
	1.4.1 Räder	1062
	1.4.2 Radführungen	1064
	1.4.3 Federung und Dämpfung	1065
	1.4.4 Lenkung	1065
	1.5 Antrieb und Bremsen	1067
	1.5.1 Bremsen	1067
	1.5.2 Fahrdynamikregelsysteme	1068
	1.5.3 Energiewandlung	1070
	1.5.4 Kupplung und Kennungswandler	1074
	1.5.5 Achsgetriebe	1075
	1.6 Ausstattungen	1078
	1.6.1 Verglasung, Scheibenwischer	1078
	1.6.2 Sitzanlage, Bedienelemente, Anzeigen	1078
	1.6.3 Heizung und Klimatisierung	1078
	1.6.4 Systeme für den Insassenschutz	1078
	1.6.5 Licht und Beleuchtung	1079
	1.6.6 Fahrerassistenzsysteme	1080
	1.7 Elektrische Infrastruktur	1081
	1.8 Eigenschaften des Gesamtfahrzeugs	1083
	1.8.1 Package, Ergonomie, Mensch-Maschine-Interface	1083
	1.8.2 Fahrdynamik	1083
	1.8.3 Aerodynamik	1086
	1.8.4 Verbrauch und CO2-Emission	1086
	1.8.5 Abgasverhalten	1087
	1.8.6 Geräusch	1088
	1.8.7 Fahrzeugsicherheit	1088
	1.8.8 Betriebsfestigkeit	1088
	1.9 Typgenehmigung	1089
	1.10 Entwicklungsprozesse und -methoden	1090
	2 Schienenfahrzeuge	1092
	2.1 Generelle Anforderungen	1092
	2.1.1 Fahrzeugbegrenzungsprofil	1093
	2.1.2 Fahrgastwechselzeiten	1093
	2.1.3 Lebenszykluskosten LCC	1093
	2.2 Fahrwerke	1094
	2.2.1 Grundbegriffe der Spurführungstechnik	1094
	2.2.2 Radbauarten	1095
	2.2.3 Radsatz	1095
	2.2.4 Rad-Schiene-Kontakt	1095
	2.2.5 Fahrwerkskonstruktionen	1098
	2.2.6 Neigetechnik	1101
	2.3 Aufbau, Fahrzeugarten	1102
	2.3.1 Rohbau	1102
	2.3.2 Klimaanlage	1102
	2.3.3 Türen	1103
	2.3.4 Fenster	1105
	2.3.5 Führerräume	1105
	2.3.6 Zug-Stoßeinrichtungen	1106
	2.3.7 Fahrzeugarten	1108
	2.4 Antriebe	1109
	2.4.1 Fahrwiderstand	1109
	2.4.2 Konstruktionen	1109
	2.5 Elektrische/Elektronische Ausrüstung/Diagnose	1111
	2.5.1 Elektrische/Elektronische Ausrüstung/Diagnose	1111
	2.5.2 Diagnosetechnik	1113
	2.6 Sicherheitstechnik	1113
	2.6.1 Aktive Sicherheitstechnik/Bremse, Bremsbauarten	1113
	2.6.2 Passive Sicherheit	1117
	2.7 Entwicklungsmethodik	1118
	2.7.1 Modelle	1119
	2.7.2 Fahrkomfort	1121
	2.7.3 Rad-Schiene-Kräfte	1121
	2.8 Zuverlässigkeitsprüfung	1121
	3 Luftfahrzeuge	1123
	3.1 Allgemeines	1123
	3.1.1 Luftverkehr	1123
	3.1.2 Anforderungen an den Luftverkehr und an Luftfahrzeuge	1124
	3.1.3 Einordnung und Konstruktionsgruppen von Luftfahrzeugen	1124
	3.1.4 Einordnung von Luftfahrzeugen nach Vorschriften	1125
	3.2 Definitionen	1126
	3.2.1 Die internationale Standardatmosphäre (ISA)	1126
	3.2.2 Achsenkreuze	1128
	3.2.3 Winkel	1128
	3.2.4 Gewichte	1129
	3.2.5 Fluggeschwindigkeiten	1130
	3.2.6 Geometrische Beschreibung des Luftfahrzeuges	1130
	3.2.7 Kräfte und Winkel im Flug	1134
	3.2.8 Flugsteuerung	1134
	3.2.9 Flugstabilitäten	1135
	3.3 Grundlagen der Flugphysik	1136
	3.3.1 Einführung	1136
	3.3.2 Flugzeugpolare	1137
	3.3.3 Flugleistungen	1138
	3.4 Zelle, Struktur	1147
	3.4.1 Konstruktionsphilosophien und -prinzipien	1147
	3.4.2 Lasten, Lastannahmen	1147
	3.4.3 Leichtbau	1148
	3.4.4 Werkstoffe und Bauweisen	1150
	3.4.5 Rumpf	1152
	3.4.6 Tragflügel	1153
	3.4.7 Wartung und Instandhaltung	1156
	R Strömungsmaschinen	1158
	1 Gemeinsame Grundlagen	1158
	1.1 Strömungstechnik	1158
	1.1.1 Einleitung und Definitionen	1158
	1.1.2 Wirkungsweise	1158
	1.1.3 Strömungsgesetze	1158
	1.1.4 Absolute und relative Strömung	1159
	1.1.5 Schaufelanordnung für Pumpen und Verdichter	1160
	1.1.6 Schaufelanordnung für Turbinen	1160
	1.1.7 Schaufelgitter, Stufe, Maschine, Anlage	1160
	1.2 Thermodynamik	1160
	1.2.1 Thermodynamische Gesetze	1160
	1.2.2 Zustandsänderung	1161
	1.2.3 Totaler Wirkungsgrad	1161
	1.2.4 Statischer Wirkungsgrad	1162
	1.2.5 Polytroper und isentroper Wirkungsgrad	1162
	1.2.6 Mechanische Verluste	1162
	1.3 Arbeitsfluid	1163
	1.3.1 Allgemeiner Zusammenhang zwischen thermischen und kalorischen Zustandsgrößen	1163
	1.3.2 Ideale Flüssigkeit	1163
	1.3.3 Ideales Gas	1163
	1.3.4 Reales Fluid	1164
	1.3.5 Kavitation bei Flüssigkeiten	1165
	1.3.6 Kondensation bei Dämpfen	1165
	1.4 Schaufelgitter	1165
	1.4.1 Anordnung der Schaufeln im Gitter	1165
	1.4.2 Leit- und Laufgitter	1165
	1.4.3 Einteilung nach Geschwindigkeits- und Druckänderung	1166
	1.4.4 Reale Strömung durch Gitter	1166
	1.4.5 Gitterauslegung	1167
	1.4.6 Profilverluste	1168
	1.4.7 Verluste an den Schaufelenden	1168
	1.5 Stufen	1168
	1.5.1 Zusammensetzen von Gittern zu Stufen	1168
	1.5.2 Stufenkenngrößen	1169
	1.5.3 Axiale Repetierstufe eines vielstufigen Verdichters	1171
	1.5.4 Radiale Repetierstufe eines Verdichters	1171
	1.5.5 Kenngrößen-Bereiche für Verdichterstufen	1171
	1.5.6 Axiale Repetierstufe einer Turbine	1171
	1.5.7 Radiale Turbinenstufe	1172
	1.5.8 Kenngrößen-Bereiche für Turbinenstufen	1173
	1.6 Maschine	1173
	1.6.1 Beschaufelung, Ein- und Austrittsgehäuse	1173
	1.6.2 Maschinenkenngrößen	1174
	1.6.3 Wahl der Bauweise	1174
	1.7 Betriebsverhalten und Regelmöglichkeiten	1175
	1.7.1 Instabiler Betriebsbereich bei Verdichtern	1175
	1.7.2 Anlagencharakteristik	1176
	1.7.3 Zusammenarbeit von Maschine und Anlage	1176
	1.7.4 Regelung von Verdichtern	1176
	1.7.5 Regelung von Turbinen	1177
	1.8 Beanspruchung und Festigkeit der wichtigsten Bauteile	1177
	1.8.1 Rotierende Scheibe, rotierender Zylinder	1178
	1.8.2 Durchbiegung, kritische Drehzahlen von Rotoren	1179
	1.8.3 Beanspruchung der Schaufeln durch Fliehkräfte	1179
	1.8.4 Beanspruchung der Schaufeln durch stationäre Strömungskräfte	1180
	1.8.5 Schaufelschwingungen	1180
	1.8.6 Gehäuse	1181
	1.8.7 Thermische Beanspruchung	1182
	2 Wasserturbinen	1183
	2.1 Allgemeines	1183
	2.1.1 Kennzeichen	1183
	2.1.2 Wasserkraftwerke	1183
	2.1.3 Wirtschaftliches	1184
	2.2 Gleichdruckturbinen	1184
	2.2.1 Peltonturbinen	1184
	2.2.2 Ossbergerturbinen	1184
	2.3 Überdruckturbinen	1184
	2.3.1 Francisturbinen	1184
	2.3.2 Kaplanturbinen	1186
	2.3.3 Dériazturbinen	1186
	2.4 Werkstoffe	1186
	2.5 Kennliniendarstellungen	1187
	2.6 Extreme Betriebsverhältnisse	1188
	2.7 Laufwasser- und Speicherkraftwerke	1188
	3 Kreiselpumpen	1189
	3.1 Allgemeines	1189
	3.2 Bauarten	1189
	3.2.1 Laufrad	1189
	3.2.2 Gehäuse	1190
	3.2.3 Fluid	1191
	3.2.4 Werkstoff	1191
	3.2.5 Antrieb	1191
	3.3 Betriebsverhalten	1191
	3.3.1 Kavitation	1191
	3.3.2 Kennlinien	1192
	3.3.3 Anpassung der Kreiselpumpe an den Leistungsbedarf	1194
	3.3.4 Achsschubausgleich	1195
	3.4 Ausgeführte Pumpen	1197
	3.4.1 Wasserwirtschaft	1197
	3.4.2 Kraftwerkstechnik	1197
	3.4.3 Verfahrenstechnik	1198
	3.4.4 Andere Einsatzgebiete	1198
	4 Schiffspropeller	1201
	4.1 Allgemeines	1201
	4.2 Schiffspropeller	1201
	5 Föttinger-Getriebe	1203
	5.1 Prinzip und Bauformen	1203
	5.2 Auslegung	1204
	5.3 Föttinger-Kupplungen	1205
	5.4 Bremsen	1205
	5.5 Föttinger-Wandler	1206
	6 Dampfturbinen	1207
	6.1 Benennungen	1207
	6.2 Bauarten	1207
	6.2.1 Kraftwerksturbinen	1207
	6.2.2 Industrieturbinen	1211
	6.2.3 Kleinturbinen	1214
	6.3 Konstruktionselemente	1214
	6.3.1 Gehäuse	1214
	6.3.2 Ventile und Klappen	1214
	6.3.3 Beschaufelung	1215
	6.3.4 Wellendichtungen	1216
	6.3.5 Läufer-Dreheinrichtung	1216
	6.3.6 Lager	1216
	6.4 Anfahren und Betrieb	1217
	6.5 Regelung, Sicherheits- und Schutzeinrichtungen	1217
	6.6 Berechnungsverfahren	1217
	6.6.1 Allgemeines	1217
	6.6.2 Auslegung von Industrieturbinen	1217
	7 Turboverdichter	1218
	7.1 Einteilung und Einsatzbereiche	1218
	7.1.1 Ventilatoren	1218
	7.1.2 Axialverdichter	1218
	7.1.3 Radialverdichter	1219
	7.2 Radiale Laufradbauarten	1220
	7.2.1 Das geschlossene 2D-Laufrad	1220
	7.2.2 Das geschlossene 3D-Laufrad	1220
	7.2.3 Das offene Laufrad	1221
	7.2.4 Laufradverwendung	1221
	7.2.5 Laufradherstellung	1221
	7.2.6 Laufradfestigkeit und Strukturdynamik	1222
	7.3 Radiale Verdichterbauarten	1222
	7.3.1 Einwellenverdichter	1222
	7.3.2 Mehrwellen-Getriebeverdichter	1224
	7.4 Regelungsarten	1224
	7.4.1 Drehzahlregelung	1226
	7.4.2 Saugdrosselregelung	1226
	7.4.3 Eintrittsleitschaufelregelung	1227
	7.4.4 Bypass-Regelung	1227
	7.5 Beispiel einer Radialverdichterauslegung nach vereinfachtem Verfahren	1227
	7.5.1 Betriebsbedingungen (vorgegeben)	1227
	7.5.2 Gasdaten	1228
	7.5.3 Volumenstrom, Laufraddurchmesser, Drehzahl	1228
	7.5.4 Endtemperatur, spezifische polytrope Arbeit	1228
	7.5.5 Wirkungsgrad, Stufenzahl	1229
	7.5.6 Leistung	1229
	8 Gasturbinen	1230
	8.1 Einteilung und Verwendung	1230
	8.2 Thermodynamische Grundlagen	1231
	8.2.1 Idealisierte Kreisprozesse	1231
	8.2.2 Reale Gasturbinenprozesse	1232
	8.3 Baugruppen	1233
	8.3.1 Verdichter	1233
	8.3.2 Turbine	1233
	8.3.3 Brennkammer	1234
	8.3.4 Wärmetauscher	1236
	8.4 Gasturbine im Kraftwerk	1236
	8.4.1 Allgemeines und Bauweise	1236
	8.4.2 Gas- und Dampf-Anlagen	1237
	8.4.3 Luftspeicher-Kraftwerk	1237
	8.5 Gasturbine für Verkehrsfahrzeuge	1237
	8.5.1 Luftfahrt	1237
	8.5.2 Schifffahrt	1238
	8.5.3 Straßenfahrzeuge	1238
	8.5.4 Abgasturbolader	1239
	8.6 Brennstoffe	1239
	8.7 Beanspruchungen und Werkstoffe	1239
	8.8 Betriebsverhalten	1241
	8.8.1 Ähnlichkeitskennfelder	1241
	8.8.2 Teillastbetrieb	1241
	8.9 Abgasemission	1241
	Literatur	1242
	S Fertigungsverfahren	1244
	1 Übersicht über die Fertigungsverfahren	1244
	1.1 Definition und Kriterien	1244
	1.2 Systematik	1244
	2 Urformen	1245
	2.1 Einordnung des Urformens in die Fertigungsverfahren	1245
	2.2 Begriffsbestimmung	1245
	2.3 Das Urformen im Prozess der Herstellung von Einzelteilen	1245
	2.4 Wirtschaftliche Bedeutung des Formgießens	1247
	2.5 Technologischer Prozess des Formgießens	1247
	2.6 Formverfahren und -ausrüstungen	1248
	2.6.1 Urformwerkzeuge	1248
	2.6.2 Verfahren mit verlorenen Formen	1248
	2.6.3 Dauerformverfahren	1260
	3 Umformen	1269
	3.1 Systematik und Einführung	1269
	3.2 Grundlagen der Umformtechnik	1270
	3.2.1 Fließspannung	1270
	3.2.2 Formänderungsgrößen	1270
	3.2.3 Fließkriterien	1271
	3.2.4 Fließkurve	1271
	3.2.5 Anisotropie	1272
	3.2.6 Formänderungsvermögen	1272
	3.2.7 Grenzformänderungsdiagramm	1272
	3.3 Modellvorstellungen	1273
	3.4 Spannungen und Kräfte bei ausgewählten Verfahren der Umformtechnik	1274
	3.4.1 Stauchen zylindrischer Körper	1274
	3.4.2 Stauchen rechteckiger Körper	1275
	3.4.3 Drahtziehen	1275
	3.4.4 Durchdrücken	1275
	3.4.5 Tiefziehen	1276
	3.5 Technologie	1277
	3.5.1 Streckziehen	1277
	3.5.2 Tiefziehen	1278
	3.5.3 Biegen	1278
	3.5.4 Superplastisches Umformen von Blechen	1280
	3.5.5 Stauchen	1281
	3.5.6 Schmieden	1281
	3.5.7 Strangpressen	1283
	4 Trennen	1285
	4.1 Allgemeines	1285
	4.2 Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden	1285
	4.2.1 Grundlagen	1285
	4.2.2 Drehen	1287
	4.2.3 Bohren	1291
	4.2.4 Fräsen	1293
	4.2.5 Sonstige Verfahren: Hobeln und Stoßen, Räumen, Sägen	1297
	4.2.6 Schneidstoffe	1298
	4.3 Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide	1299
	4.3.1 Grundlagen	1299
	4.3.2 Schleifen mit rotierendem Werkzeug	1301
	4.3.3 Honen	1303
	4.3.4 Sonstige Verfahren: Läppen, Innendurchmesser-Trennschleifen	1304
	4.4 Abtragen	1305
	4.4.1 Gliederung	1305
	4.4.2 Thermisches Abtragen mit Funken (Funkenerosives Abtragen)	1305
	4.4.3 Lasertrennen	1307
	4.4.4 Elektrochemisches Abtragen	1308
	4.4.5 Chemisches Abtragen	1309
	4.5 Scheren und Schneiden	1309
	4.5.1 Systematik	1309
	4.5.2 Technologie	1310
	4.5.3 Kräfte und Arbeiten	1311
	4.5.4 Werkstückeigenschaften	1312
	4.5.5 Werkzeuge	1312
	4.5.6 Sonderschneidverfahren	1313
	5 Sonderverfahren	1315
	5.1 Gewindefertigung	1315
	5.1.1 Gewindedrehen	1315
	5.1.2 Gewindestrehlen	1315
	5.1.3 Gewindeschneiden	1316
	5.1.4 Gewindebohren	1316
	5.1.5 Gewindefräsen	1317
	5.1.6 Gewindeschleifen	1317
	5.1.7 Gewindeerodieren	1318
	5.1.8 Gewindewalzen	1318
	5.1.9 Gewindefurchen	1318
	5.1.10 Gewindedrücken	1318
	5.2 Verzahnen	1318
	5.2.1 Verzahnen von Stirnrädern	1318
	5.2.2 Verzahnen von Schnecken	1324
	5.2.3 Verzahnen von Schneckenrädern	1325
	5.2.4 Verzahnen von Kegelrädern	1326
	5.3 Fertigungsverfahren der Feinwerk- und Mikrotechnik	1327
	5.3.1 Einführung	1327
	5.3.2 Laserstrahlverfahren	1328
	5.3.3 Elektronenstrahlverfahren	1330
	5.3.4 Ultraschallverfahren	1331
	5.3.5 Funkenerosion und elektrochemisches Abtragen	1332
	5.3.6 Herstellen planarer Strukturen	1332
	5.3.7 Verfahren der Mikrotechnik	1333
	5.4 Beschichten	1336
	5.5 Rapid Prototyping	1337
	5.5.1 Stereolithografie (SL)	1337
	5.5.2 Selektives Lasersintern (SLS)	1337
	5.5.3 Fused Deposition Modelling (FDM)	1338
	5.5.4 Laminated Object Manufacturing (LOM)	1338
	5.5.5 3D-Printing (3DP)	1338
	6 Montage und Demontage	1340
	6.1 Begriffe	1340
	6.2 Aufgaben der Montage und Demontage	1342
	6.2.1 Montage	1342
	6.2.2 Demontage	1342
	6.3 Durchführung der Montage und Demontage	1342
	6.3.1 Montageprozess	1342
	6.3.2 Demontageprozess	1343
	6.3.3 Montageplanung	1345
	6.3.4 Organisationsformen der Montage	1345
	6.3.5 Montagesysteme	1345
	6.3.6 Automatisierte Montage	1345
	7 Fertigungs- und Fabrikbetrieb	1346
	7.1 Management der Produktion	1346
	7.2 Qualitätsmanagement	1347
	7.2.1 Aufgaben	1347
	7.2.2 Qualitätsmanagementsysteme (QM-Systeme)	1347
	7.2.3 Excellence-Modelle	1348
	7.2.4 Werkzeuge	1349
	7.2.5 Methoden	1351
	7.2.6 Prüfverfahren	1354
	7.2.7 CAQ-Systeme	1354
	7.2.8 Literatur	1355
	7.3 Organisation der Produktion	1355
	7.3.1 Formen der Organisation	1355
	7.3.2 Bereiche der Produktion	1356
	7.4 Arbeitsvorbereitung	1356
	7.4.1 Arbeitsplanung	1356
	7.4.2 Arbeitssteuerung	1358
	7.5 Fertigungssysteme	1359
	7.5.1 Das System "Fertigung"	1359
	7.5.2 Einteilung von Fertigungsystemen	1359
	7.5.3 Automatisierung von Handhabungsfunktionen	1361
	7.5.4 Transferstraßen und automatische Fertigungslinien	1361
	7.5.5 Flexible Fertigungssysteme	1362
	7.5.6 Wandlungsfähige Fertigungssysteme	1362
	7.6 Betriebliche Kostenrechnung	1363
	7.6.1 Grundlagen der betrieblichen Kostenrechnung	1363
	7.6.2 Kostenartenrechnung	1363
	7.6.3 Kostenstellenrechnung und Betriebsabrechnungsbögen	1364
	7.6.4 Maschinenstundensatzrechnung	1364
	7.6.5 Kalkulation	1365
	7.6.6 Prozesskostenrechnung/-kalkulation	1365
	7.6.7 Lebenslaufkostenrechung	1365
	7.7 Arbeitswissenschaftliche Grundlagen	1365
	8 Anhang S: Diagramme und Tabellen	1368
	T Fertigungsmittel	1370
	1 Elemente der Werkzeugmaschinen	1370
	1.1 Grundlagen	1370
	1.1.1 Funktionsgliederung	1370
	1.1.2 Mechanisches Verhalten	1370
	1.2 Antriebe	1373
	1.2.1 Motoren	1373
	1.2.2 Getriebe	1380
	1.2.3 Mechanische Vorschub-Übertragungselemente	1385
	1.3 Gestelle	1390
	1.3.1 Anforderungen, Bauformen	1390
	1.3.2 Werkstoffe für Gestellbauteile	1391
	1.3.3 Gestaltung der Gestellbauteile	1393
	1.3.4 Berechnung und Optimierung	1395
	1.4 Führungen	1395
	1.4.1 Linearführungen	1396
	1.4.2 Drehführungen	1401
	2 Steuerungen	1404
	2.1 Steuerungstechnische Grundlagen	1404
	2.1.1 Zum Begriff Steuerung	1404
	2.1.2 Informationsdarstellung	1404
	2.1.3 Programmsteuerung und Funktionssteuerung	1404
	2.1.4 Signaleingabe und -ausgabe	1405
	2.1.5 Signalbildung	1405
	2.1.6 Signalverarbeitung	1405
	2.1.7 Steuerungsprogramme	1407
	2.1.8 Aufbauorganisation von Steuerungen	1407
	2.1.9 Aufbau von Steuerungssystemen	1407
	2.1.10 Dezentralisierung durch den Einsatz industrieller Kommunikationssysteme	1408
	2.1.11 Feldbusse	1409
	2.1.12 Offene Steuerungssysteme	1409
	2.2 Steuerungsmittel	1411
	2.2.1 Mechanische Speicher und Steuerungen	1411
	2.2.2 Fluidische Steuerungen	1411
	2.2.3 Elektrische Steuerungen	1412
	2.3 Speicherprogrammierbare Steuerungen	1412
	2.3.1 Aufbau	1412
	2.3.2 Arbeitsweise	1412
	2.3.3 Programmierung	1413
	2.4 Numerische Steuerungen	1414
	2.4.1 Zum Begriff	1414
	2.4.2 Bewegungssteuerungen	1414
	2.4.3 NC-Programmierung	1414
	2.4.4 Datenschnittstellen	1415
	2.4.5 Steuerdatenverarbeitung	1416
	2.4.6 Numerische Grundfunktionen	1417
	2.4.7 Lageeinstellung	1417
	3 Maschinen zum Scheren und Schneiden	1421
	3.1 Maschinen zum Scheren	1421
	3.2 Maschinen zum Schneiden	1422
	3.3 Blechbearbeitungszentren	1423
	4 Werkzeugmaschinen zum Umformen	1423
	4.1 Kenngrößen von Pressmaschinen	1423
	4.2 Weggebundene Pressmaschinen	1425
	4.2.1 Bauarten	1425
	4.2.2 Baugruppen	1425
	4.2.3 Kinetik und Kinematik	1426
	4.2.4 Anwendung, Ausführungsbeispiele	1428
	4.3 Kraftgebundene Pressmaschinen	1429
	4.3.1 Bauarten	1429
	4.3.2 Baugruppen	1429
	4.3.3 Anwendung, Ausführungsbeispiele	1430
	4.4 Arbeitgebundene Pressmaschinen	1430
	4.4.1 Hämmer	1430
	4.4.2 Spindelpressen	1433
	4.5 Arbeitssicherheit	1434
	5 Spanende Werkzeugmaschinen	1435
	5.1 Drehmaschinen	1435
	5.1.1 Allgemeines	1435
	5.1.2 Universaldrehmaschinen	1437
	5.1.3 Frontdrehmaschinen	1439
	5.1.4 Drehautomaten	1439
	5.1.5 Großdrehmaschinen	1440
	5.1.6 Sonderdrehmaschinen	1441
	5.1.7 Flexible Drehbearbeitungszentren	1442
	5.2 Bohrmaschinen	1444
	5.2.1 Allgemeines	1444
	5.2.2 Tischbohrmaschinen	1444
	5.2.3 Säulenbohrmaschinen	1444
	5.2.4 Ständerbohrmaschinen	1445
	5.2.5 Mehrspindelbohrmaschinen	1445
	5.2.6 Schwenkbohrmaschinen	1445
	5.2.7 Koordinatenbohrmaschinen	1445
	5.2.8 Revolverbohrmaschinen	1446
	5.2.9 Feinbohrmaschinen	1446
	5.2.10 Tiefbohrmaschinen	1446
	5.2.11 Sonderbohrmaschinen	1446
	5.3 Fräsmaschinen	1446
	5.3.1 Allgemeines	1446
	5.3.2 Konsolfräsmaschinen	1446
	5.3.3 Bettfräsmaschinen	1447
	5.3.4 Nachformfräsmaschinen	1448
	5.3.5 Rundfräsmaschinen	1448
	5.3.6 Universal-Werkzeugfräsmaschinen	1448
	5.3.7 Waagerecht-Bohr- und -Fräsmaschinen	1448
	5.3.8 Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen	1449
	5.3.9 Fräsmaschinen mit Parallelkinematiken	1449
	5.3.10 Sonderfräsmaschinen	1449
	5.4 Bearbeitungszentren	1450
	5.5 Hobel- und Stoßmaschinen	1452
	5.5.1 Hobelmaschinen	1452
	5.5.2 Stoßmaschinen	1452
	5.6 Räummaschinen	1453
	5.7 Säge- und Feilmaschinen	1454
	5.7.1 Allgemeines	1454
	5.7.2 Kaltkreissägemaschinen	1454
	5.7.3 Bandsäge- und Bandfeilmaschinen	1454
	5.7.4 Hubsäge- und Hubfeilmaschinen	1454
	5.8 Schleifmaschinen	1454
	5.8.1 Allgemeines	1454
	5.8.2 Planschleifmaschinen	1455
	5.8.3 Rundschleifmaschinen	1455
	5.8.4 Schraubflächenschleifmaschinen	1457
	5.8.5 Verzahnungsschleifmaschinen	1457
	5.8.6 Profilschleifmaschinen	1457
	5.8.7 Bandschleifmaschinen	1457
	5.8.8 Entwicklungstendenzen	1458
	5.9 Honmaschinen	1458
	5.9.1 Langhubhonmaschinen	1458
	5.9.2 Kurzhubhonmaschinen	1459
	5.10 Läppmaschinen	1460
	5.10.1 Allgemeines	1460
	5.10.2 Einscheiben-Läppmaschinen	1460
	5.10.3 Zweischeiben-Läppmaschinen	1461
	5.10.4 Kugelläppmaschinen	1461
	5.11 Mehrmaschinensysteme	1461
	6 Schweiß- und Lötmaschinen	1463
	6.1 Lichtbogenschweißmaschinen	1463
	6.1.1 Bauausführungen	1464
	6.2 Widerstandsschweißmaschinen	1465
	6.3 Laserstrahl-Schweiß- und Löteinrichtungen	1465
	6.4 Löteinrichtungen	1465
	6.4.1 Mechanisiertes Hartlöten	1465
	6.4.2 Ofenlöten mit Weich- und Hartloten	1466
	6.4.3 Weichlöteinrichtungen in der Elektronik	1466
	7 Industrieroboter	1466
	7.1 Einteilung von Handhabungseinrichtungen	1466
	7.2 Komponenten des Roboters	1467
	7.3 Kinematisches und dynamisches Modell	1467
	7.3.1 Kinematisches Modell	1467
	7.3.2 Dynamisches Modell	1468
	7.4 Genauigkeit, Kenngrößen, Kalibrierung	1468
	7.5 Steuerungssystem eines Industrieroboters	1468
	7.6 Programmierung	1469
	7.6.1 Programmierverfahren	1469
	7.6.2 Offline-Programmiersysteme	1470
	7.7 Anwendungsgebiete und Auswahl von Industrierobotern	1471
	U Fördertechnik	1473
	1 Grundlagen	1473
	1.1 Begriffsbestimmungen und Übersicht	1473
	1.1.1 Einordnung der Fördertechnik	1473
	1.1.2 Fördergüter und Fördermaschinen	1473
	1.1.3 Kenngrößen des Fördervorgangs	1474
	1.2 Antriebe der Fördermaschinen	1474
	1.2.1 Hubwerke	1474
	1.2.2 Fahrwerke	1475
	1.2.3 Drehwerke	1476
	1.2.4 Einzieh- und Wippwerke	1478
	1.2.5 Kraftschlüssige Antriebe	1479
	1.2.6 Formschlüssige Antriebe	1479
	1.2.7 Antriebsmotoren und Steuerungen	1480
	1.3 Tragwerke	1482
	1.3.1 Tragwerksgestaltung	1482
	1.3.2 Grundlagen der Tragwerksberechnung	1482
	1.3.3 Lasten und Lastkombinationen	1483
	1.3.4 Zu führende Einzelnachweise	1484
	1.4 Charakteristische Maschinenelemente der Fördertechnik	1486
	1.4.1 Ketten und Kettentriebe	1486
	1.4.2 Seile und Seiltriebe	1488
	1.4.3 Faserseile	1496
	1.4.4 Mechanische Elemente der Antriebe	1496
	1.4.5 Laufrad und Schiene (Schienenfahrwerke)	1500
	2 Hebezeuge und Krane	1504
	2.1 Tragmittel und Lastaufnahmemittel	1504
	2.1.1 Lasthaken	1504
	2.1.2 Lastaufnahmemittel für Stückgüter	1504
	2.1.3 Lastaufnahmemittel für Schüttgüter	1505
	2.2 Hubwerksausführungen	1506
	2.2.1 Serienhebezeuge	1506
	2.2.2 Einzelhebezeuge	1507
	2.3 Kranarten	1508
	2.3.1 Brücken- und Portalkrane	1508
	2.3.2 Drehkrane	1511
	2.3.3 Fahrzeugkrane	1514
	2.3.4 Weitere Kranarten	1515
	3 Flurförderzeuge	1516
	3.1 Baugruppen	1516
	3.1.1 Fahrwerk	1517
	3.1.2 Fahrantrieb	1517
	3.1.3 Hubgerüst	1517
	3.1.4 Lastaufnahmevorrichtung	1518
	3.1.5 Hubantrieb, Antrieb der Nebenfunktionen	1518
	3.2 Handbetriebene Flurförderzeuge	1518
	3.2.1 Karren, Handwagen und Rollwagen	1518
	3.2.2 Handgabelhubwagen	1518
	3.3 Motorisch betriebene Flurförderzeuge	1518
	3.3.1 Niederhubwagen	1518
	3.3.2 Gabelhochhubwagen	1518
	3.3.3 Spreizenstapler	1519
	3.3.4 Gegengewichtstapler	1519
	3.3.5 Schubstapler	1519
	3.3.6 Mehrwegestapler	1520
	3.3.7 Querstapler	1520
	3.3.8 Schmalgangstapler	1521
	3.3.9 Kommissionier-Flurförderzeuge	1521
	3.3.10 Wagen	1521
	3.3.11 Schlepper	1521
	3.3.12 Portalstapler, Portalhubwagen	1522
	3.3.13 Fahrerlose Transportsysteme (FTS)	1523
	4 Weitere Unstetigförderer	1523
	4.1 Elektrohängebahn	1523
	5 Aufzüge und Schachtförderanlagen	1523
	5.1 Übersicht	1523
	5.2 Aufzüge	1524
	5.2.1 Hydraulikaufzüge	1524
	5.2.2 Seilaufzüge	1524
	5.2.3 Bemessung, Förderstrom, Steuerung	1524
	5.2.4 Steuerungen	1525
	5.2.5 Spezifische Sicherheitseinrichtungen	1526
	5.3 Schachtförderanlagen	1527
	6 Stetigförderer	1527
	6.1 Berechnungsgrundlagen	1527
	6.2 Stetigförderer mit Zugmittel	1528
	6.2.1 Grundlagen der Berechnung	1528
	6.2.2 Gurtförderer	1530
	6.2.3 Becherwerke (Becherförderer)	1539
	6.2.4 Kreisförderer	1542
	6.2.5 Gliederbandförderer	1544
	6.2.6 Kratzerförderer	1544
	6.2.7 Trogkettenförderer	1545
	6.3 Stetigförderer ohne Zugmittel	1546
	6.3.1 Förderer mit Schnecken	1546
	6.3.2 Schwingförderer	1547
	6.3.3 Rollen- und Kugelbahnen	1548
	6.4 Sorter	1549
	6.4.1 Sortiersystem -- Sortieranlage -- Sorter	1549
	6.4.2 Systematik der Verteilförderer	1550
	6.4.3 Quergurtsorter	1550
	6.4.4 Kippschalensorter	1551
	6.4.5 Schiebeschuhsorter	1551
	6.5 Weitere Stetigförderer	1551
	6.5.1 Plattenbandförderer	1551
	6.5.2 Schubplattformförderer	1551
	6.5.3 Schuppenförderer	1552
	6.5.4 Umlauf-S-Förderer	1552
	6.5.5 Rutschen und Fallrohre	1552
	6.6 Strömungsförderer	1553
	6.6.1 Pneumatische Förderer	1553
	6.6.2 Hydraulische Förderer	1554
	6.6.3 Berechnungsgrundlagen	1554
	7 Lager- und Systemtechnik	1555
	7.1 Stückgut-Systemtechnik	1555
	7.1.1 Transporteinheiten (TE) und Transporthilfsmittel (THM)	1555
	7.1.2 Funktion und Subsysteme	1556
	7.1.3 Theoretische Behandlung von Materialflusssystemen	1558
	7.1.4 Lagereinrichtung und Lagerbedienung	1559
	7.1.5 Belegungs- und Bedienstrategien	1563
	7.1.6 Lagerkennzahlen	1564
	7.1.7 Kommissionierung	1565
	7.1.8 Steuerung automatischer Lagersysteme	1567
	7.1.9 Betrieb von Lagersystemen	1569
	7.2 Schüttgut-Systemtechnik	1569
	7.2.1 Übersicht	1569
	7.2.2 Schüttgutlager	1570
	8 Automatisierung in der Materialflusstechnik	1570
	8.1 Materialflusssteuerungen	1570
	8.2 Sensorik	1570
	8.3 Aktuatoren	1570
	8.4 Identifikationssysteme	1571
	8.4.1 Identifikation durch Personen und Geräte	1571
	8.4.2 Optische Datenerfassung und -übertragung	1571
	8.4.3 Elektronische Datenerfassung und -übertragung durch RFID	1574
	8.4.4 Magnetische Datenübertragung	1576
	8.4.5 Mechanische Datenübertragung	1576
	8.4.6 Weiterverarbeitung der gewonnenen Daten	1576
	9 Baumaschinen	1577
	9.1 Einteilung und Begriffe	1577
	9.2 Hochbaumaschinen	1577
	9.2.1 Turmdrehkrane	1577
	9.2.2 Betonmischanlagen	1577
	9.2.3 Transportbetonmischer	1578
	9.2.4 Betonpumpen	1579
	9.2.5 Verteilermasten	1579
	9.3 Erdbaumaschinen	1580
	9.3.1 Bagger	1580
	9.3.2 Schaufellader	1581
	9.3.3 Planiermaschinen	1584
	9.3.4 Transportfahrzeuge	1586
	V Elektrotechnik	1587
	1 Grundlagen	1587
	1.1 Grundgesetze	1587
	1.1.1 Feldgrößen und -gleichungen	1587
	1.1.2 Elektrostatisches Feld	1587
	1.1.3 Stationäres Strömungsfeld	1588
	1.1.4 Stationäres magnetisches Feld	1588
	1.1.5 Quasistationäres elektromagnetisches Feld	1588
	1.2 Elektrische Stromkreise	1589
	1.2.1 Gleichstromkreise	1589
	1.2.2 Kirchhoff'sche Sätze	1589
	1.2.3 Kapazitäten	1590
	1.2.4 Induktionsgesetz	1591
	1.2.5 Induktivitäten	1591
	1.2.6 Magnetische Materialien	1591
	1.2.7 Kraftwirkungen im elektromagnetischen Feld	1592
	1.3 Wechselstromtechnik	1593
	1.3.1 Wechselstromgrößen	1593
	1.3.2 Leistung	1594
	1.3.3 Drehstrom	1594
	1.3.4 Schwingkreise und Filter	1596
	1.4 Netzwerke	1598
	1.4.1 Ausgleichsvorgänge	1598
	1.4.2 Netzwerkberechnung	1600
	1.5 Werkstoffe und Bauelemente	1600
	1.5.1 Leiter, Halbleiter, Isolatoren	1600
	1.5.2 Besondere Eigenschaften bei Leitern	1600
	1.5.3 Stoffe im elektrischen Feld	1601
	1.5.4 Stoffe im Magnetfeld	1602
	1.5.5 Elektrolyte	1602
	2 Transformatoren und Wandler	1602
	2.1 Einphasentransformatoren	1602
	2.1.1 Wirkungsweise und Ersatzschaltbilder	1602
	2.1.2 Spannungsinduktion	1603
	2.1.3 Leerlauf und Kurzschluss	1603
	2.1.4 Zeigerdiagramm	1603
	2.2 Messwandler	1604
	2.2.1 Stromwandler	1604
	2.2.2 Spannungswandler	1604
	2.3 Drehstromtransformatoren	1604
	3 Elektrische Maschinen	1606
	3.1 Allgemeines	1606
	3.1.1 Maschinenarten	1606
	3.1.2 Bauformen und Achshöhen	1607
	3.1.3 Schutzarten	1607
	3.1.4 Elektromagnetische Ausnutzung	1608
	3.1.5 Verluste und Wirkungsgrad	1608
	3.1.6 Erwärmung und Kühlung	1608
	3.1.7 Betriebsarten	1610
	3.1.8 Schwingungen und Geräusche	1610
	3.1.9 Drehfelder in Drehstrommaschinen	1610
	3.2 Asynchronmaschinen	1611
	3.2.1 Ausführungen	1611
	3.2.2 Ersatzschaltbild und Kreisdiagramm	1611
	3.2.3 Betriebskennlinien	1612
	3.2.4 Einfluss der Stromverdrängung	1613
	3.2.5 Einphasenmotoren	1613
	3.3 Synchronmaschinen	1613
	3.3.1 Ausführungen	1613
	3.3.2 Betriebsverhalten	1615
	3.3.3 Kurzschlussverhalten	1615
	3.4 Gleichstrommaschinen	1616
	3.4.1 Ausführungen	1616
	3.4.2 Stationäres Betriebsverhalten	1616
	3.4.3 Instationäres Betriebsverhalten	1617
	3.5 Kleinmotoren	1617
	3.5.1 Allgemeines	1617
	3.5.2 Asynchron-Kleinmotoren	1618
	3.5.3 Synchron-Kleinmotoren für Netzbetrieb	1619
	3.5.4 Schrittmotoren	1619
	3.5.5 Elektronisch kommutierte Motoren	1619
	3.5.6 Gleichstrom-Kleinmotoren	1620
	3.5.7 Universalmotoren	1620
	3.6 Linearmotoren	1620
	3.6.1 Gleichstromlinearmotoren	1620
	3.6.2 Asynchronlinearmotoren	1620
	3.6.3 Synchronlinearmotoren	1621
	3.7 Torquemotoren	1622
	4 Leistungselektronik	1622
	4.1 Grundlagen und Bauelemente	1622
	4.1.1 Allgemeines	1622
	4.1.2 Ausführungen von Halbleiterventilen	1623
	4.1.3 Leistungsmerkmale der Ventile	1623
	4.1.4 Einteilung der Stromrichter	1625
	4.2 Wechselstrom- und Drehstromsteller	1625
	4.3 Netzgeführte Stromrichter	1625
	4.3.1 Netzgeführte Gleich- und Wechselrichter	1625
	4.3.2 Steuerkennlinien	1626
	4.3.3 Umkehrstromrichter	1627
	4.3.4 Netzrückwirkungen	1627
	4.3.5 Direktumrichter	1628
	4.4 Selbstgeführte Stromrichter	1628
	4.4.1 Gleichstromsteller	1628
	4.4.2 Selbstgeführte Wechselrichter und Umrichter	1628
	4.4.3 Blindleistungskompensation	1630
	5 Elektrische Antriebstechnik	1631
	5.1 Allgemeines	1631
	5.1.1 Aufgaben	1631
	5.1.2 Stationärer Betrieb	1631
	5.1.3 Anfahren	1632
	5.1.4 Drehzahlverstellung	1632
	5.1.5 Drehschwingungen	1633
	5.1.6 Elektrische Bremsung	1633
	5.1.7 Elektromagnetische Verträglichkeit	1634
	5.2 Gleichstromantriebe	1634
	5.2.1 Gleichstromantriebe mit netzgeführten Stromrichtern	1634
	5.2.2 Regelung in der Antriebstechnik	1635
	5.2.3 Drehzahlregelung	1636
	5.3 Drehstromantriebe	1638
	5.3.1 Antriebe mit Drehstromsteller	1638
	5.3.2 Stromrichterkaskaden	1638
	5.3.3 Stromrichtermotor	1638
	5.3.4 Umrichterantriebe mit selbstgeführtem Wechselrichter	1639
	5.3.5 Regelung von Drehstromantrieben	1640
	6 Energieverteilung	1643
	6.1 Allgemeines	1643
	6.2 Kabel und Leitungen	1644
	6.2.1 Leitungsnachbildung	1644
	6.2.2 Kenngrößen der Leitungen	1644
	6.3 Schaltgeräte	1645
	6.3.1 Schaltanlagen	1645
	6.3.2 Hochspannungsschaltgeräte	1645
	6.3.3 Niederspannungsschaltgeräte	1645
	6.4 Schutzeinrichtungen	1646
	6.4.1 Kurzschlussschutz	1646
	6.4.2 Schutzschalter	1646
	6.4.3 Thermischer Überstromschutz	1646
	6.4.4 Kurzschlussströme	1646
	6.4.5 Selektiver Netzschutz	1647
	6.4.6 Berührungsschutz	1648
	6.5 Energiespeicherung	1648
	6.5.1 Energiespeicherung	1648
	6.5.2 Batterien	1648
	6.5.3 Andere Energiespeicher	1649
	6.6 Elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen	1650
	6.6.1 Elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen	1650
	6.6.2 Windenergie	1652
	7 Elektrowärme	1652
	7.1 Widerstandserwärmung	1652
	7.2 Lichtbogenerwärmung	1653
	7.2.1 Lichtbogenofen	1653
	7.2.2 Lichtbogenschweißen	1654
	7.3 Induktive Erwärmung	1654
	7.3.1 Stromverdrängung, Eindringtiefe	1654
	7.3.2 Aufwölbung und Bewegungen im Schmelzgut	1654
	7.3.3 Oberflächenerwärmung	1654
	7.3.4 Stromversorgung	1655
	7.4 Dielektrische Erwärmung	1655
	8 Anhang V: Diagramme und Tabellen	1657
	Literatur	1659
	W Messtechnik und Sensorik	1661
	1 Grundlagen	1661
	1.1 Aufgabe der Messtechnik	1661
	1.2 Strukturen der Messtechnik	1661
	1.2.1 Messkette	1661
	1.2.2 Kenngrößen von Messgliedern	1661
	1.2.3 Messabweichung von Messgliedern	1662
	1.2.4 Dynamische Übertragungseigenschaften von Messgliedern	1663
	1.3 Planung von Messungen	1664
	1.4 Auswertung von Messungen	1664
	1.4.1 Typ A -- Methode zur Ermittlung der Standardmessunsicherheit durch statistische Analyse von Messreihen	1664
	1.4.2 Typ B -- Methode zur Ermittlung der Standardmessunsicherheit	1665
	1.5 Ergebnisdarstellung und Dokumentation	1665
	2 Messgrößen und Messverfahren	1666
	2.1 Einheitensystem und Gliederung der Messgrößen der Technik	1666
	2.1.1 Internationales Einheitensystem	1666
	2.1.2 Gliederung der Messgrößen	1666
	2.2 Sensoren und Aktoren	1666
	2.2.1 Messgrößenumformung	1666
	2.2.2 Zerstörungsfreie Bauteil- und Maschinendiagnostik	1666
	2.3 Geometrische Messgrößen	1667
	2.3.1 Längenmesstechnik	1667
	2.3.2 Gewinde- und Zahnradmesstechnik	1669
	2.3.3 Oberflächenmesstechnik	1670
	2.3.4 Mustererkennung und Bildverarbeitung	1671
	2.4 Kinematische und schwingungstechnische Messgrößen	1672
	2.4.1 Wegmesstechnik	1672
	2.4.2 Geschwindigkeits- und Drehzahlmesstechnik	1673
	2.4.3 Beschleunigungsmesstechnik	1674
	2.5 Mechanische Beanspruchungen	1674
	2.5.1 Kraftmesstechnik	1674
	2.5.2 Dehnungsmesstechnik	1675
	2.5.3 Experimentelle Spannungsanalyse	1676
	2.5.4 Druckmesstechnik	1677
	2.6 Strömungstechnische Messgrößen	1678
	2.6.1 Flüssigkeitsstand	1678
	2.6.2 Volumen, Durchfluss, Strömungsgeschwindigkeit	1679
	2.6.3 Viskosimetrie	1680
	2.7 Thermische Messgrößen	1680
	2.7.1 Temperaturmesstechnik	1680
	2.7.2 Kalorimetrie	1681
	2.8 Optische Messgrößen	1682
	2.8.1 Licht- und Farbmesstechnik	1682
	2.8.2 Refraktometrie	1682
	2.8.3 Polarimetrie	1683
	2.9 Umweltmessgrößen	1683
	2.9.1 Strahlungsmesstechnik	1683
	2.9.2 Akustische Messtechnik	1684
	2.9.3 Klimamesstechnik	1685
	2.10 Stoffmessgrößen	1685
	2.10.1 Anorganisch-chemische Analytik	1685
	2.10.2 Organisch-chemische Analytik	1686
	2.10.3 Oberflächenanalytik	1686
	3 Messsignalverarbeitung	1687
	3.1 Signalarten	1687
	3.2 Analoge elektrische Messtechnik	1687
	3.2.1 Strom-, Spannungs- und Widerstandsmesstechnik	1688
	3.2.2 Kompensatoren und Messbrücken	1688
	3.2.3 Messverstärker	1689
	3.2.4 Funktionsbausteine	1691
	3.3 Digitale elektrische Messtechnik	1691
	3.3.1 Digitale Messsignaldarstellung	1691
	3.3.2 Analog-Digital-Umsetzer	1692
	3.4 Rechnerunterstützte Messsignalverarbeitung	1692
	4 Messwertausgabe	1694
	4.1 Messwertanzeige	1694
	4.1.1 Messwerke	1694
	4.1.2 Digitalvoltmeter, Digitalmultimeter	1695
	4.1.3 Oszilloskope	1695
	4.2 Messwertregistrierung	1696
	4.2.1 Schreiber	1696
	4.2.2 Drucker	1696
	4.2.3 Messwertspeicherung	1696
	5 Anhang W: Diagramme und Tabellen	1697
	Literatur	1699
	X Regelungstechnik	1700
	1 Grundbegriffe	1700
	2 Lineare Übertragungsglieder	1702
	2.1 Statisches Verhalten	1702
	2.1.1 Lineare Kennlinie	1702
	2.1.2 Nichtlinearitäten	1702
	2.2 Dynamisches Verhalten linearer zeitinvarianter Übertragungsglieder	1702
	2.2.1 Sprungantwort und Übergangsfunktion	1702
	2.2.2 Frequenzgang und Ortskurve	1703
	2.2.3 Differentialgleichung und Übertragungsfunktion	1704
	2.3 Lineare Grundglieder	1704
	2.3.1 P-Glied	1704
	2.3.2 I-Glied	1704
	2.3.3 D-Glied	1704
	2.3.4 Tt-Glied	1704
	2.3.5 T1-Glied	1705
	2.3.6 T2/n-Glied	1705
	2.4 Grundstrukturen des Wirkungsplans	1705
	2.4.1 Reihenstruktur	1705
	2.4.2 Parallelstruktur	1706
	2.4.3 Kreisstruktur	1706
	3 Regelstrecken	1706
	3.1 Struktur und Größen des Regelkreises	1706
	3.1.1 Funktionsblöcke des Regelkreises	1706
	3.1.2 Größen des Regelkreises	1707
	3.1.3 Stell- und Störverhalten der Strecke	1707
	3.2 Regelstrecken mit Ausgleich (P-Strecken)	1708
	3.2.1 P-Strecke 0. Ordnung (P-T0)	1708
	3.2.2 P-Strecke 1. Ordnung (P-T1)	1708
	3.2.3 P-Strecke 2. und höherer Ordnung (P-Tn)	1708
	3.2.4 P-Strecke mit Totzeit P-Tt	1708
	3.2.5 Strecke mit Ausgleich i-ter Ordnung und Totzeit P-Ti-Tt	1709
	3.3 Regelstrecken ohne Ausgleich (I-Strecken)	1709
	3.3.1 I-Strecke 0. Ordnung (I-T0)	1709
	3.3.2 I-Strecke 1. Ordnung (I-T1)	1709
	3.3.3 I-Strecke i-ter Ordnung und Totzeit (I-Ti-Tt)	1710
	4 Regler	1710
	4.1 Arten linearer Regler	1710
	4.1.1 P-Anteil, P-Regler	1710
	4.1.2 I-Anteil, I-Regler	1710
	4.1.3 PI-Regler	1710
	4.1.4 PD-Regler	1711
	4.1.5 PID-Regler	1711
	4.2 Technische Ausführung der Regler	1711
	4.2.1 Verstärker mit Rückführung	1711
	4.2.2 Rechnergestützter Regler	1711
	4.2.3 Entwicklungstendenzen	1712
	5 Linearer Regelkreis	1713
	5.1 Führungs- und Störungsverhalten des Regelkreises	1713
	5.1.1 Führungsverhalten des Regelkreises	1713
	5.1.2 Störungsverhalten des Regelkreises	1713
	5.2 Stabilität des Regelkreises	1714
	5.3 Optimierung von Regelkreisen	1715
	5.3.1 Güte der Regelung	1715
	5.3.2 Einstellregeln für Regelkreise	1715
	6 Spezielle Formen der Regelung	1716
	6.1 Mehrschleifige Regelung	1716
	6.1.1 Regelung mit Störgrößenaufschaltung	1716
	6.1.2 Kaskadenregelung	1717
	6.2 Zweipunkt-Regelung	1717
	6.3 Adaptive Regelung	1718
	Literatur	1718
	Y Elektronische Datenverarbeitung	1719
	1 Einführung	1719
	2 Informationstechnologie	1719
	2.1 Grundlagen und Begriffe	1719
	2.1.1 Zahlendarstellungen und arithmetische Operationen	1720
	2.1.2 Datenstrukturen und Datentypen	1721
	2.1.3 Algorithmen	1722
	2.1.4 Numerische Berechnungsverfahren	1722
	2.1.5 Programmiermethoden	1723
	2.1.6 Programmiersprachen	1725
	2.1.7 Objektorientierte Programmierung	1725
	2.1.8 Softwareentwicklung	1725
	2.2 Digitalrechnertechnologie	1726
	2.2.1 Hardwarekomponenten	1726
	2.2.2 Hardwarearchitekturen	1727
	2.2.3 Rechnernetze	1728
	2.2.4 Client-/Serverarchitekturen	1729
	2.2.5 Betriebssysteme	1729
	2.3 Internet	1730
	2.4 Integrationstechnologien	1730
	2.5 Sicherheit	1731
	2.5.1 Safety	1731
	2.5.2 Security	1731
	3 Virtuelle Produktentstehung	1733
	3.1 Produktentstehungsprozess	1733
	3.2 Basismethoden	1733
	3.2.1 Geometrische Modellierung	1733
	3.2.2 Featuretechnologie	1736
	3.2.3 Parametrik und Zwangsbedingungen	1736
	3.2.4 Wissensbasierte Modellierung	1738
	3.2.5 Strukturmodellierung	1739
	3.2.6 Durchgängige Erstellung von Dokumenten	1740
	3.3 Systeme der rechnerunterstützten Produktentstehung	1740
	3.3.1 CAA-Systeme	1740
	3.3.2 CAD-Systeme	1740
	3.3.3 CAE-Systeme	1740
	3.3.4 CAI-Systeme	1741
	3.3.5 CAM-Systeme	1741
	3.3.6 CAP-Systeme	1741
	3.3.7 CAPP-Systeme	1741
	3.3.8 CAR-Systeme	1741
	3.3.9 CAS-Systeme	1741
	3.3.10 CAT-Systeme	1741
	3.3.11 DMU-Systeme	1741
	3.3.12 VR-/AR-Systeme	1742
	3.3.13 RPT-Systeme	1742
	3.3.14 TDM-/PDM-Systeme	1742
	3.3.15 ERP-Systeme	1742
	3.3.16 PPS-Systeme	1742
	3.4 Produktdatenmanagement	1742
	3.5 Kooperative Produktentwicklung	1746
	3.6 Schnittstellen	1746
	4 Anhang Y: Diagramme und Tabellen	1748
	Literatur	1751
	Z Allgemeine Tabellen	1752
	Fachausdrücke	1764
	Autorenporträts	1814
	Sachverzeichnis	1831
	Inserentenverzeichnis	1876

Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau

von: Karl-Heinrich Grote, Jörg Feldhusen

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