Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Technologie

Grundlagen des Gleichstroms & Potentialdifferenz

Der Gleichstrom (DC) ist der elektrische Strom, der immer in die gleiche Richtung fließt. Der Stromfluss wird durch drei miteinander verbundene Größen bestimmt. Die erste ist die Potentialdifferenz über die Strecke, die manchmal auch als elektromotorische Kraft oder Spannung bezeichnet wird.

Aufbau und Funktion eines Stromaggregats

Ein Stromaggregat (Generator) besteht aus einer rotierenden Drahtspule in einem Magnetfeld. Der Magnet dient als Stator und die Spule als Rotor.

Klassifizierung von Stromgeneratoren

Generatoren werden nach der Art des erzeugten Stroms und ihrer Funktionsweise wie folgt eingestuft: elektromechanische Generatoren, elektrochemische Generatoren und Photovoltaik-Generatoren... Weiterlesen "Grundlagen der Elektrizität: Strom, Widerstand & Generatoren" »

Grundlagen der Mechanik

Hebeltypen

• Erster Ordnung: Last (R), Kraft (P), Drehpunkt (F)
• Zweiter Ordnung: Kraft (P), Last (R), Drehpunkt (F)
• Dritter Ordnung: Kraft (P), Drehpunkt (F), Last (R)

Mechanische Systeme

Schneckengetriebe

Dient zur Übertragung von Bewegung zwischen zwei Achsen, die sich in einem 90°-Winkel kreuzen. Es besteht aus einer einzelnen, zahnförmigen Schnecke und einem Zahnrad. Bei jeder Umdrehung der Schnecke bewegt sich nur ein Zahn des Zahnrads.

Eigenschaften: Überträgt Bewegung über rechte Winkel, hohe Kosten, geräuscharme Bewegung.

Zahnstangengetriebe

Besteht aus einem Ritzel mit geraden Zähnen, das in eine Zahnstange eingreift. Das Ritzel dreht sich, während sich die Zahnstange geradlinig bewegt. Dieser Mechanismus ermöglicht... Weiterlesen "Grundlagen der Technik: Mechanik, Elektronik & Datenbanken" »

Sternförmige Netzwerktopologie

Die sternförmige Topologie ist eine Netzwerkstruktur, bei der alle Geräte mit einem zentralen Knotenpunkt, einem Hub oder Switch, verbunden sind. Mehrere solcher zentralen Knoten können kaskadierend miteinander verbunden werden, um das Netzwerk zu erweitern.

Ethernet-Spezifikationen und Grenzen

Der Ethernet-Standard definiert hierfür unter anderem folgende Einschränkungen und Merkmale:

• Bei der VDI-Verkabelung (Voice, Data, Image) werden in Twisted-Pair-Kabeln zwar alle Adernpaare verbunden, für Ethernet-Anwendungen (z.B. 10BASE-T, 100BASE-TX) werden jedoch typischerweise nur zwei Paare genutzt: die Paare 1-2 und 3-6.
• Maximal 4 Hubs (Repeater) dürfen sich auf dem Signalweg zwischen zwei beliebigen, am weitesten

1.2 Motorkühlung

Die Motorkühlung sorgt dafür, dass die Verbrennung den Motor innerhalb der Grenzen hält, damit die Komponenten nicht beschädigt werden. Gleichzeitig wird die Wärme genutzt. Die Betriebstemperatur ist optimal für die Motorleistung. Das System muss die Temperatur schnell erreichen und unabhängig von der Umgebungstemperatur halten. Unterhalb der Regelung ist die Vergasung von Brennstoffen nicht optimal und die Schmierung durch die Viskosität des Öls mangelhaft. Bei Überlastung verschlechtern sich die Zylinder, wodurch die Gefahr der Selbstentzündung steigt. Das Öl verdünnt sich und verschlechtert sich zu schnell (Verformung oder Fressen).

2. Luftkühlung

Der Motor erwärmt die Luft, mit der er kollidiert. Um den Zugang... Weiterlesen "Optimierung der Motorkühlung: Luft- vs. Wasserkühlung" »

Erneuerbare Energien im Überblick

Wasserkraft (Hydro)

Funktionsweise und Speicherung

Für den Betrieb einer Wasserkraftzentrale werden große Mengen Wasser benötigt. Dies wird in der Regel durch den Bau eines Staudamms erreicht. Das Wasser fällt aus großer Höhe durch Rohre auf die Turbine, wodurch diese sich mit hoher Geschwindigkeit dreht und Energie erzeugt. Diese Drehbewegung treibt einen Wechselstromgenerator an.

Solche Anlagen verfügen oft über Pumpspeicherkraftwerke (Central Bombeo), um überschüssige Energie, beispielsweise nachts, zu speichern.

Vorteile und Nachteile der Wasserkraft

• Vorteil: Erneuerbare Energiequelle, erzeugt keine Rückstände (Residuos).
• Nachteil: Alteration des natürlichen Flusslaufs; die Leistung ist abhängig

Anzeigetechnologien

1. Sieben-Segment-Anzeige

Eine Sieben-Segment-Anzeige besteht aus sieben LEDs, die so angeordnet sind, dass sie die idealisierte Darstellung einer Zahl erzeugen. Sie kann einen achten Dezimalpunkt enthalten.

• Anzahl der Verwaltungssteuersignale für jede Anzeige (N = Segmente + DP).
• Anzahl der notwendigen Steuersignale im Multiplex-Modus (N = Segmente + DP + Ziffer).

Varianten der Sieben-Segment-Anzeige:

Alphanumerisch: Fügt zusätzliche Segmente hinzu, um alphanumerische Zeichen darzustellen. Sie wurde durch die LED-Matrix-Anzeige ersetzt.

2. LED-Matrix-Anzeige

Besteht aus einer Matrix von LEDs, um Zeichen, Symbole und Bilder zu erzeugen.

• Verwaltung: Anzahl der Steuersignale für jede Anzeige (N = Zeilen + Spalten).
• LEDs/Zelle ersetzen.

Das Elektron

Das Elektron ist das Grundelement des elektrischen Stroms. Es trägt elektrische Ladung und kann von einem Atom zum anderen wechseln.

Coulombsches Gesetz

Die Kraft der Anziehung oder Abstoßung zwischen zwei geladenen Körpern ist direkt proportional zum Produkt ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung, die sie trennt.

Definition: Coulomb

Ein Coulomb ist die Ladung, die, wenn sie in 1m Abstand in einem Vakuum einer gleichen Ladung gegenübersteht, diese mit einer Kraft von 9·10⁹ N abstößt.

Die elektrische Schaltung

Eine elektrische Schaltung besteht aus einer Reihe von miteinander verbundenen Elementen, um die dauerhafte Verbreitung elektrischer Leistung zu ermöglichen.

Elemente einer elektrischen Schaltung:

Nanotechnologie: Möglichkeiten und Anwendungen

Die Nanotechnologie ermöglicht die Herstellung von Maschinen und Instrumenten durch die präzise Platzierung von Atomen und Molekülen an der richtigen Stelle. Sie erlaubt das Design von Materialien, die eine spezifische Funktion erfüllen und sich nur in einer bestimmten Situation auf eine bestimmte Weise verhalten.

Anwendungen in der Elektronik (LEDs)

• LEDs (Light Emitting Diodes): Halbleiterbauelemente, hergestellt aus Kristallen (z. B. Indiumgalliumnitrid).
• Sie ersetzen herkömmliche Glühbirnen. Da sie keine Wärmeenergie abgeben, wird die gesamte investierte Energie in Lichtausbeute umgewandelt.
• Anwendungsbeispiele: Ampeln, Bildschirme von Mobilgeräten.

Kohlenstoff-Nanoröhrchen

Kohlenstoff-Nanoröhrchen... Weiterlesen "Nanotechnologie: Anwendungen, Produkte und Risiken" »

Produktionsdesign-Subsystem

Auswahl und Gestaltung des Produkts

Eine gute Produktionsgestaltung berücksichtigt die Auswahl und Gestaltung von:

• Produkt
• Herstellungsverfahren
• Arbeit
• Leistung
• Standort
• Anlagenplanung

Die Schritte bei der Auswahl und Gestaltung eines Produkts sind:

1. Identifikation von Chancen
2. Generierung, Bewertung und Auswahl von Ideen: Analyse der Rentabilität, Wirtschaftlichkeit, technischen Machbarkeit, Beurteilung der Reaktion des Wettbewerbs und Anpassung an die Unternehmensziele.
3. Produktspezifikationen: Zur Steuerung des Entwicklungsprozesses.
4. Entwicklung, Produkt-Engineering und Prozess
5. Prüfung und Bewertung von Designs: Hierzu gehören Prototyping und die Simulation von Herstellungsprozessen. Außerdem werden Produkttests und Markttests

Grundlagen der Zerspanung und Schneidwerkzeuge

Schneidwinkel

Keilwinkel

Der Keilwinkel beeinflusst das Eindringen in das Material. Bei hartem Material bricht der Span leichter ab.

• Winkel von 40 bis 50 ° bei weichen Metallen
• Winkel von 55 bis 75 ° bei zähem Metall
• Winkel von 75 bis 85 ° bei hartem und sprödem Metall

Anstellwinkel

Der Anstellwinkel beeinflusst die Spanbildung und die Schnittkräfte.

• Großer Winkel: Guter Spanablauf, kleine Schnittkraft
• Kleiner Winkel: Große Schneidkraft, hohe Stabilität der Schneide

Einfallswinkel

Der Einfallswinkel reduziert die Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug. Typische Winkel liegen zwischen 5 und 12 °.

Der Winkel ist größer, wenn das Material weich und dehnbar ist, der Durchmesser größer ist und der... Weiterlesen "Grundlagen der Zerspanung: Winkel, Werkzeuge & Begriffe" »