Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Technologie für Gymnasiale Oberstufe

Kupplungen: Funktion und Typen

Eine Kupplung dient dazu, die Antriebswelle zu verbinden (connectar) und zu trennen (desconectar) resistent gegen Last. Wenn sie nur dazu dient, die Verbindung herzustellen, während Motor und Achsen statisch sind, spricht man von einer statischen Kupplung. Wenn die Verbindung hergestellt werden kann, während die Achse in Ruhe oder in Bewegung ist, ist die Kupplung eine dynamische Betätigung (accionamiento dinámico).

Kupplungen mit dynamischer Betätigung basieren auf dem statischen Einrasten von Teilen auf der Antriebswelle. Das Trennen oder Verbinden der Achse sollte nicht erfolgen, wenn sich beide Teile in Ruhe befinden, da dies zu einem Bruch der ineinandergreifenden Teile führen würde.

Bei dynamisch betätigten...

Wärmebehandlung von Stahl

Normalglühen

Stähle nach einer plastischen Verformung, wie zum Beispiel dem Walzen, haben oft eine perlitische Struktur mit relativ unregelmäßiger Kornform und -größe. Um ein feineres und gleichmäßigeres Gefüge zu erhalten, wird eine Wärmebehandlung namens Normalglühen angewendet. Diese verfeinert den Stahl und führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Gefügebestandteile. Das Normalglühen wird durchgeführt, indem das Material auf eine Temperatur von 55 bis 85 °C über der oberen kritischen Umwandlungstemperatur erhitzt wird, gefolgt von einer relativ schnellen Abkühlung an der Luft.

Weichglühen

Dies ist ein Verfahren, das bei kohlenstoffarmen und -mittleren Stählen angewendet wird, die stark kaltverformt...

Materialauswahl und Eigenschaften

Bei der Materialauswahl müssen verschiedene Eigenschaften berücksichtigt werden, um hohen Temperaturen, guter Leitfähigkeit und anderen Anforderungen standzuhalten. Es gilt, die optimalen Materialbedingungen zu finden.

Ästhetische Qualitäten

Farbe, Textur und Form spielen eine wichtige Rolle.

Der Herstellungsprozess

Einige Materialien können mit verschiedenen Prozessen verarbeitet werden. Dabei muss berücksichtigt werden, ob die notwendigen Maschinen vorhanden sind.

Kosten und Rentabilität

Die Materialkosten sowie die Kosten des verwendeten Fertigungsprozesses beeinflussen den Endpreis des Produkts und somit dessen Rentabilität.

Materialverfügbarkeit

Die Verfügbarkeit hängt von der benötigten Stückzahl...

Einleitung

Einleitung. Die hydraulische Methode wird für Aufgaben im Zusammenhang mit der Übertragung großer Kräfte gewählt. TMB ist die Wissenschaft, Kräfte und Bewegungen mit Druckflüssigkeit zu erzeugen und zu steuern.

Vorteile

• Große Kräfte
• Hohes Kraft‑Gewicht‑Verhältnis
• Präzise Positionierung schwerer Lasten
• Gleichmäßige und ruhige Bewegung
• Präzise Geschwindigkeitsregelung
• Anfahren unter Last möglich
• Einfacher Überlastschutz

Öl, Hydrauliköl und Fluiddruck

Oil / Hydrauliköl / Schaltung. Fluiddruck.

Voraussetzungen

1. Druck
2. Schmierung
3. Schutz gegen Korrosion
4. Abfuhr von Wärme und Schutz vor abrasiven Partikeln

Additive → verbessern Eigenschaften des Öls; gegebenenfalls separate Klimatisierung des Tanks und der Anlage.

Druck und Durchfluss

P...

Grundlagen der Elektrizität und des Magnetismus

Welches Gerät wandelt elektrische in mechanische Energie um?

Ein Elektromotor.

Motor mit Reihenschaltung der Ankerspulen?

Ein Reihenschlussmotor.

Induktion durch rotierende Spule im Magnetfeld?

Eine Wechselspannung (AC).

Gerät zur Spannungsanpassung mittels Spulen?

Ein Transformator.

Gerät zur Umwandlung mechanischer in elektrische Energie?

Ein Generator.

AC-Generator zu DC-Generator umwandeln?

Durch die Verwendung eines Kommutators (geteilte Ringe).

Womit funktioniert ein Transformator?

Ausschließlich mit Wechselstrom (AC).

Gerät zur Erkennung elektrischer Ströme?

Ein Galvanometer.

Gerät für Drehbewegung mittels Magnetfelder und Wicklung?

Ein Elektromotor.

Vertiefung in Elektromagnetismus und Maschinen

Faustregel

Thermische Maschinen: Definition und Funktion

Thermische Maschinen wandeln thermische Energie in mechanische Energie um oder umgekehrt.

Klassifizierung Thermischer Maschinen

Maschinen mit Äußerer Verbrennung

• Kolbenmaschinen (Alternativ): Dampfmaschinen (Einfach- und Doppelwirkung).
• Rotationsmaschinen: Dampfturbinen (mit geschlossenem Kreislauf).

Maschinen mit Innerer Verbrennung (Verbrennungsmotoren)

• Kolbenmaschinen (Alternativ): Otto-Motor (Viertakt) und Dieselmotor (Viertakt und Zweitakt).
• Rotationsmaschinen: Wankel-Motor, Gasturbinen (Open-Cycle-Anlagen).

Grundprinzip der Wärmekraftmaschinen

Eine Wärmekraftmaschine ist eine Motor-Maschine, die thermische Energie (Wärme) in mechanische Energie umwandelt.

Thermische Verbrennungsmaschinen

Der Kraftstoff...

Mechanische Eigenschaften

Elastizität

Fähigkeit eines Materials, nach einer Verformung wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen.

Plastizität

Fähigkeit eines Materials, die verformte Gestalt beizubehalten.

Duktilität

Fähigkeit eines Materials, zu Drähten gezogen zu werden.

Verformbarkeit (Maleabilität)

Fähigkeit eines Materials, zu Blechen gewalzt zu werden.

Härte (Dureza)

Widerstand eines Körpers gegen das Eindringen oder Kratzen durch einen anderen Körper.

Sprödigkeit (Fragilität)

Tendenz zum Bruch bei geringer Verformung.

Zähigkeit (Tenazität)

Widerstand gegen Bruch, insbesondere bei Spannungs-Dehnungs-Belastung.

Ermüdung (Fatiga)

Die Verformung oder der Bruch eines Materials unter wiederholter Belastung.

Zerspanbarkeit (Maquinierbarkeit)

Eigenschaften von Metallen

• Hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit
• Hohe mechanische Festigkeit
• Hohe Plastizität und Formbarkeit
• Gute Recyclingfähigkeit

Kristallstruktur

• Kristallin: Atome sind perfekt im Raum angeordnet (Metalle, viele Keramiken).
• Amorph: Atome weisen nur über kurze Distanzen eine geordnete Struktur auf (Glas, glasartige Polymere).

Arten der Kristallisation

• Kubisch raumzentriert (Krz)
• Kubisch flächenzentriert (KfZ)
• Hexagonal dichtest gepackt (Hdp)

Mischkristalle

Zwei feste Metalle sind ineinander löslich, wenn Atome des einen Metalls im Gitter des anderen Metalls entweder einige seiner Atome ersetzen können (Substitution) oder in die Zwischengitterplätze eingefügt werden können (Einlagerung). Dies führt zur Bildung von Mischkristallen....

Solarenergie

Heliostatfeld

Ein Heliostatfeld besteht aus einer Anordnung von Spiegeln, die das Sonnenlicht auf einen Turm reflektieren, wo die Sonnenstrahlen konzentriert werden. Diese Wärme wird genutzt, um Wasser zu verdampfen und so über einen Turbogenerator elektrischen Strom zu erzeugen. Zur Kühlung wird Wasser verwendet.

Photovoltaik-Paneele

Jedes Modul besteht aus einer Reihe von Solarzellen (hergestellt aus Silizium). Wenn Sonnenlicht auf die Zellen trifft, wird eine kleine Spannung erzeugt. Die Zellen sind in Reihe geschaltet.

Windkraft

Windkraftanlagen mit horizontaler Achse

Sie sind die am häufigsten verwendeten. Für den Betrieb muss ihre Achse parallel zur Windrichtung ausgerichtet sein. Die Leistung wird wie folgt eingestuft:

Niedrige

Sieben

Das Sieben ist ein physikalisches Trennverfahren für Stoffgemische. Dabei wird ein Gemisch aus festen Partikeln unterschiedlicher Größe durch ein Sieb geleitet. Die kleineren Teilchen passieren die Poren des Siebes, während die größeren Partikel zurückgehalten werden. Es ist eine einfache Methode, die in der Regel bei festen heterogenen Gemischen angewendet wird, wie beispielsweise bei der Trennung von Sand und Steinen. Die Sieböffnungen sind in verschiedenen Größen erhältlich und werden je nach Partikelgröße des Gemisches gewählt.

Anwendung des Siebens

Für die Anwendung dieser Methode ist es notwendig, dass die Phasen im festen Zustand vorliegen. Es werden Siebe aus Metall oder Kunststoff verwendet, um größere Teilchen...