Maschinentechnik

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Langue Deutsch
Catégorie Technique
Niveau Université
Crée / Actualisé 25.11.2024 / 11.12.2024
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Funktionsweise Reibkupplung / Trockenkupplung

  • 2 Scheiben werden mit Feder aufeinander gepresst
  • eine Scheibe an Kurbelwelle des Motors
  • andere Scheibe an Getriebeeinganswelle
  • zum Öffnen der Kupplung muss Kraft aufgebracht werden (Hilfe von Hydraulik- / Pneumatikzylinder)

Verbindungselement - Kupplung

  • Kupplung unterbricht Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe
  • erforderliche für
    • Starten des Motors
    • Wechseln von Gängen (Schaltgetriebe)

Verbindungselemente - Schwungrad

  • speichert kinetische Energie
  • gleicht beim Verbrennermotor Schwingung aus
  • und sorgt dafür, dass Kolben oberen und unteren Totpunkt ruckfrei überwindet

Antrieb Anbaugeräte

mechanisch: über Wellen (z.B. Zapfwelle Traktor)

hydraulisch: Versorgungsanschlüsse (z.B. Meißel an Bagger)

Auslegerbewegung Seile (Antrieb, Kräfte, Material, Aufspulen)

Antrieb: über Seilwinden mit Elektro- oder Hydraulikmotor

Kräfte: hohe Seilzugkräft werden mit Mehrfacheinscherungen (Flaschenzugprinzip) realisiert

Material: hauptsächlich Stahl, in Turmdrehkranen immer mehr Kunstfaserseile

 Aufspulen: für straffes Seil auf Winde wird das Seil bei jedem Lagesprung um halben Seildurchmesser versetzt --> Führungsrillen in Trommel

!! Seile haben begrenzte Lebensdauer - Belastungen: Lastwechsel und mehrlagiges Aufspulen

Wie wird die Auslegerbewegung bei Baumaschinen realisiert?

  • Hydraulikzylinder (=Linearantriebe)
  • Seil

Drehantriebe - elektrisch

  • fast nur bei stationären Maschinen wie Turmdrehkran
  • fast immer in Verbindung mit Planetengetriebe

Drehantriebe - hydraulisch

  • häufigste Bauart
  • fast immer in Verbindung mit Planetengertriebe

Fahrantriebe - elektrisch

  • eher selten in Baumaschinen
  • häufig in Verbindung mit Planetengertriebe
  • Vorteil: relativ kompakte Antriebe: keine großen Schaltgetriebe, keine Differenzialgetriebe und Kupplungen notwendig
  • Nachteil: da meistens Hydraulikanlagen für die Linearbewegungen verbaut sind, sind vollhydraulische Systeme kostengünstiger

Fahrantriebe - hydraulisch

  • z.B. Baumaschinen (langsam fahrende Maschinen)
  • fast immer in Verbindung mit Planetengetriebe
  • Vorteil: relativ kompakte Antriebe, keine großen Schaltgetriebe, keine Differenzialgetriebe und Kupplungen notwendig
  • Nachteil: geringerer Wirkungsgrad (ohne Betrachtung des Primärwandlers)

Fahrantriebe - mechanisch

  • z.B. Auto, LKW (relativ schnelle Fahrzeuge)
  • Vorteil: hoher Wirkungsgrad des Antriebsstrangs (ohne Betrachtung des Primärwandlers)
  • Nachteil: viele Getriebe und Verbindungselemente notwendig (v.a. bei Allrad)

Definition Antribe und Abtrieb

  • Antrieb: treibt durch Energieumformung eine Maschine an
  • Abtrieb: ist der Teil, der die Energie nutzt

Wie funktioniert ein Gangwechsel im Planetengetriebe?

Festhalten der einzelnen Komponenten

Schalten unter Last möglich

Planetengetriebe: Synonym und Bestandsteile

Synonym: Umlaufrädergetriebe

Bestandteile:

  • Sonnenrad
  • Planetenräder
  • Hohlrad
  • Steg (Planetenträger)

Differentialgetriebe

Aufgabe: Räder auf einer Achse bei Kurvenfahrten mit verschiedenen Drehzahlen antreiben (Querdifferential)

Bei Allrad: neben Querdifferential in Achsen auch Zentraldifferentialgetriebe zwischen Vorder- und Hinterachse (Längsdifferential)

Verteilergetrieben

  • Die Antriebsleistung auf mehrere Abtriebe verteilen (z.B. für Allradantrieb)
  • kann symmetrisch oder in anderem Verhältnis erfolgen
  • Nebenabtriebe können häufig zu- oder abgeschaltet werden

Wodurch entstehen Verluste im Getriebe?

  • Verzahnung
  • Lagerreibung
  • Dichtungsreibung
  • Ölplanschen
  • Antrieb
  • Ölpumpe

Erkläre den Schaltvorgang

  • Losrad und Festrad drehen sich immer beide
  • Schiebemuffen sind fest mit Welle der Losräder verbunden

 

  • Losrad und Schiebemuffe werden miteinander verzahnt (durch Bewegung des Schaltgestänges)
  • Davor Drehzahlangleich von Schiebemuffe und Losrad durch Synchronpaket (Reibringe)

Was beschreibt die Spreizung eines Getriebes?

Das Verhälntis der Übersetzung vom kleinsten Gang zum größten Gang.

Was ist eine Übersetzung und was eine Untersetzung?

Übersetzung: i < 1 

Untersetzung: i > 1

Was beschreibt die Übersetzung i?

Das Verhältnis der Eingangsdrehzahl zur Ausgangsdrehzahl

hydraulische Getriebe

  • hydrostatische Getriebe
  • hydrodynamische Getriebe

 

Wichtigster Unterschied Zahngetrieb und Riemengetriebe

Drehrichtung

-->Zahnrad: Drehrichungsumkehr

-->Riemen: Drehrichungsgleich

2 Arten von mechanischen Getrieben

formschlüssige Getriebe

  • Zahngetriebe
  • Kettengetriebe

 

kraftschlüssige Getriebe

  • Riemengetriebe

Arten von Getrieben

  • mechanisch
  • hydraulisch
  • elektrisch

Was übertragen Getriebe

  • Kräfte
  • Drehmomente
  • Drehrichtung
  • Drehzahl

Aufgabe eines Getriebes

  • Eingangsdrehzahl (von Primärwandler) in Ausgangsdrehzahl (an Antriebswelle) wandeln
  • Motor so im optimalen Drehzahlbereich betreiben

Vergleich Diesel- und Ottomotor - Wirkungsgrad

Dieselmotor: 33%

Ottomotor: 25%

Vergleich Diesel- und Ottomotor - Zündung

Dieselmotor: Selbstzündung

Ottomotor: Fremdzündung

Vergleich Diesel- und Ottomotor - Gemsichbildung

Ottomotor: äußere Gemischbildung

Dieselmotor: innere Gemischbildung

4. Takt Dieselmotor

Ausstoßen

  • Einlassventil geschlossen
  • Auslassventil offen
  • Ausstoß der Gase durch Auswärtsbewegung des Kolbens

3. Takt Dieselmotor

Arbeiten

  • Diesel wird eingespritzt
  • Selbstzündung durch hohe Temperatur der verdichteten Luft
  • Kolben bewegt sich nach unten

2. Takt Dieselmotor

Verdichten

  • beide Ventile geschlossen
  • Kolben bewegt sich nach oben
  • Verdichtung der Luft

1. Takt Dieselmotor

Ansaugen

  • Kolben am Totpunkt
  • Einlassventil offen
  • Auslassventil geschlossen
  • Luft durch Abwärtsbewegung des Zylinders angesaugt

4 Takte Dieselmotor

  • Takt 1: Ansaugen
  • Takt 2: Verdichten
  • Takt 3: Arbeiten
  • Takt 4: Ausstoßen

wichtigste Bauteile Dieselmotor

.

Verbindungselemente Beispiele

 

  • Schwungrad
  • Kupplung
  • Antriebswelle
  • Drehkranz
  • Hydraulikkreis
  • Elektrokreis
  • Drehmomentwandler

Antriebe/Abtriebe Beispiele

  • Fahrantrieb
  • Drehantrieb
  • Auslegerbewegung
  • Anbaugeräte

Getriebe Beispiele

  • Schaltgetriebe
  • Verteilergetriebe
  • Differentialgetriebe
  • Planetengetriebe

Primärwandler Beispiel

Verbrennungsmotor