Antriebstechnik

Institut für Management und Technik

Version 6.0 vom 18.05.2022

75B0126

Hydraulic and Electric Drives

Allgemeiner Maschinenbau (B.Sc.)

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Die Teilnehmer sollen nach erfolgreicher Teilnahme am Seminar in der Lage sein ein ölhydraulisches Systeme - schwerpunktmäßig aus dem stationären Bereich (Industriehydraulik) sowie mobilen Anwendungen (Mobillhydraulik) - anhand des Schaltbildes und der einschlägigen Symbolik zu analysieren. Sie kennen unterschiedliche Ausführungsformen der wichtigsten Baugruppen wie zum Beispiel Pumpen, Motoren und Ventile und können deren Charakteristik bewerten. Darüber hinaus sind die Studierenden in der Lage einfache und grundlegende fluidische Berechnung zur Auswahl von Komponenten durchzuführen. Die Systeme und Komponenten von pneumatischen Antrieben werden parallel zu den hydraulischen Systemen dargestellt und die Unterschiede zu Hydraulik herausgestellt. Zur Einordnung der Leistungshydraulik innerhalb der gesamten Antriebstechnik wird ein Vergleich mit konventionellen elektrischen Antrieben sowie zu modernen Direktantrieben gezogen. Insbesondere im Bereich mobiler hydraulischer Anwendungen werden die Grundzüge von Verbrennungskraftmaschinen zur Erzeugung der hydraulischen Energie auf Fahrzeugen dargestellt und deren charakteristischen Eigenschaften diskutiert. Die Veranstaltung wird ergänzt durch eine Exkursion zu einem Hydraulikkomponenten Hersteller und/oder eines Anwenders aus dem Bereich der Stationär- oder Mobilhydraulik.

1. Grundlagen der hydraulischen Schaltungstechnik
2. Normen - Symbolik nach DIN ISO 1219
3. Darstellung von Funktionen, Ausführungsformen, Einsatzgebieten und Charakteristiken ausgewählter hydraulischer Komponenten wie beispielsweise Pumpen, Motoren und Ventilen
4. Grundlegende Berechnungsformeln bei der Auslegung hydraulischer Systeme
5. Projektierung einer Mehrzylindersteuerung - Berechnung von Drücken und Volumenströmen aus den vorgegebenen Kräften und Geschwindigkeiten und Darstellung als Funktion der Zeit sowie Ermittlung der Pumpenleistung für unterschiedliche Versorgungskonzepte
6. Vergleich mit konventionellen elektrischen und Direktantrieben
7. Grundlagen und Charakteristiken von Verbrennungskraftmaschinen

Wissensverbreiterung
Die Studierenden kennen nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul den grundlegenden Aufbau von hydraulischen und pneumatischen Antrieben sowie von Antriebssystemen, bestehend aus Kombination von elektrischen Motoren und Verbrennungskraftmaschinen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden kennen die fachspezifischen Besonderheiten bei der Auslegung ölhydraulischer und pneumatischer Antriebssysteme und haben gelernt anwendungsbezogen die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Antriebssysteme und Charakteristiken zu bewerten und gegenüberzustellen bzw. Kombinationen in Erwägung zu ziehen.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können die fachspezifischen Auslegungsmethoden und Berechnungsgänge auf antriebstechnische Aufgabenstellungen anwenden und auf neue, teilweise unbekannte, Problemstellungen transferieren.

Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können hydraulische und pneumatische antriebstechnische Systeme anhand von Schaltplänen analysieren und antriebstechnische Fragestellungen mit Fachleuten, Kunden und Lieferanten inner- und außerbetrieblich erörtern und zielführend Lösungen erarbeiten.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden haben gelernt erworbenes Wissen aus den Grundlagenfächern technische Physik, Elektrotechnik und Mathematik sowie aus den Modulen Fertigungstechnik/Werkzeugmaschinen und Thermodynamik/Fluiddynamik anwendungsbezogen auf Problemstellungen in der Antriebstechnik anzuwenden und können dabei die unterschiedlichen Charakteristiken von Antriebssystemen und deren Vor- und Nachteile bewerten. Dadurch sind Sie in der Lage für unterschiedliche Anforderungsprofile zielführend geeignete Antriebssysteme auszuwählen.

Vorlesung mit eingebundenen Übungen (Projektierung), Workshop, Projektarbeit, Exkursionen

Grundlagen der Technischen Physik; Technische Mechanik; Konstruktionslehre, Fertigungstechnik/Werkzeugmaschinen,Elektrotechnik u. Messtechnik, Maschinendynamik,Grundlagen Mathematik

Piwek, Volker

• Piwek, Volker
• Terörde, Gerd

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• Bauer, G.: Ölhydraulik. B. G. Teubner, Stuttgart 1998Matthies, H.J.u. K.T. Renius: Einführung in die Ölhydraulik. B. G.Teubner, Stuttgart 2003
• Findeisen, D.: Ölhydraulik - Handbuch der hydraulischen Antriebe und Steuerungen, Berlin u.a., Springer Vieweg, 2015
• Fischer, R.: Elektrische Maschinen. Hanser Verlag, München 2001
• Kremser, A.: Elektrische Maschinen und Antriebe. Teubner Verlag, Wiesbaden 2004
• N.N.: DIN ISO 1219 Fluidtechnik - Graphische Symbole und Schaltpläne - Teil 1: Graphische Symbole für konventionelle und datentechnische Anwendungen Beuth, Berlin (ISO 1219-1:2006)
• N.N.: Hydraulik: Grundlagen und Komponenten / Hrsg.: Bosch Rexroth AG, o.a.
• N.N.: Hydraulik und Pneumatik: Grundlagen und Übungen - Anwendungen o.a.
• Murrenhoff, H.: Umdruck zur Vorlesung Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik. Verlag Mainz, Aachen 1998
• Riefenstahl, U.: Elektrische Antriebstechnik. B. G. Teubner Verlag, Stuttgart 2000
• Will, D.: Hydraulik: Hydraulik - Grundlagen, Komponenten, Systeme, Berlin u.a., Springer Vieweg, 2014

• Klausur 2-stündig
• Experimentelle Arbeit
• Mündliche Prüfung
• Referat

Kenntnisse über die Auslegung und Projektierung von Antrieben sowie der eingesetzten Komponenten.Verständnis der Funktionsweise und der physikalischen Grundlagen der grundlegenden Antriebselemente. Schaltplankenntnisse und Berechnung einfacher Antriebssysteme

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch