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*CFD-Studien — Strömungssimulationen

b) Beantworten Sie die Fragen.

•Welche Vorträge gehören zur Richtung Maschinenbau?

•Wer hält diese Vorträge?

•Was bedeuten die Abkürzungen im Programm?

•Wer von diesen Vortragendern hat das Recht an der Universität zu unterrichten?

c) Setzen Sie die passenden Abkürzungen aus dem obigen Veranstaltungsprogramm ein.

d) Welchen Vortrag möchten Sie anhören? Beweisen Sie Ihren Standpunkt. Ge-

brauchen Sie dabei folgende Redemittel zur Begründung:

Die Ursache dafür liegt in… Aus diesem Grund… weil/da/denn …

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Ich denke so, weil… aufgrund/wegen/anhand + G. Ich bin sicher, dass…

TEXTE

7. a) Lesen Sie zwei Texte. Unterstreichen Sie die wichtigsten Informationen zu jedem der Untertitel. Schreiben Sie die Schlüsselwörter aus.

Maschinenbau

Der Maschinenbau (auch als Maschinenwesen bezeichnet) ist eine klassische Ingenieurwissenschaft und beschränkt sich längst nicht mehr auf den reinen Bau von Maschinen, Motoren, Getrieben, etc. Er beschäftigt sich mit dem Bauen von Maschinen aller Art. Ab dem 16. Jahrhundert nahm das technische Wissen rapide zu. Wichtiger Vorreiter hierzu was die Erfindung des Buchdrucks durch Johannes Gutenberg im 14. Jahrhundert. Dadurch war eine Sammlung von Fachwissen und die darauffolgende massenhafte Verbreitung erst möglich geworden. Im 16. und 17. Jahrhundert folgten große naturwissenschaftliche Entdeckungen. Schließlich wurden auch die ersten komplexeren Maschinen entwickelt. Seit diesem Zeitpunkt hat sich der Mensch immer mehr einfallen lassen um sich von mühsamer Handarbeit zu befreien. So setzt der Mensch seinen Genius mit Vorliebe dazu ein um immer komplexere, bessere und schnellere Maschienen zu erfinden.

Maschine

Maschinendefinition

Eine Maschine ist eine Gesamtheit von miteinander verbundenen Teilen oder Vorrichtungen, von denen mindestens eines beweglich ist. Es gibt Betätigungselemente, Steuerund Energiekreise, die für eine bestimmte Anwendung zusammengefügt sind.

Als Maschine gilt auch eine Gesamtheit von Maschinen, die, damit sie zusammenwirken, so angeordnet sind und betätigt werden, dass sie als Gesamtheit funktionieren.

Nach der Richtlinie 2006/42/EG* ist eine Maschine: «eine mit einem anderen Antriebssystem als der unmittelbar eingesetzten menschlichen oder tierischen Kraft ausgestattete oder dafür vorgesehene Gesamtheit von miteinander verbundenen Teilen oder Vorrichtungen, von denen mindestens eines beweglich ist, sowie gegebenenfalls von Betätigungsgeräten, Steuerund Energiekreisen usw., die für eine bestimmte Anwendung, wie die Verarbeitung, die Be-

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handlung, die Fortbewegung und die Aufbereitung eines Werkstoffes zusammengefügt sind,…» (Richtlinie 2006/42/EG, Artikel I Absatz 2a (Veröffentlichung des Europäischen Amtsblattes vom 29. Juni 2006).

Der Mensch baut schon seit Jahrtausenden allerlei Arten von Maschinen um sich das tägliche Leben zu erleichtern. Anstatt von Hand mühsam Arbeiten zu erledigen, werden mit Hilfe von Maschinen mühsame Tätigkeiten teilautomatisch oder vollautomatisch erledigt. Unsere heutige Zivilisation ist ohne Maschinen nicht vorstellbar.

Beispiele für Maschinen sind: 1. Maschinen der Metallbearbeitung wie z. B. Maschinen zum Drehen, Maschinen zum Fräsen, Maschinen für die Oberflächenbearbeitung, wie Maschinen zum Schleifen usw. 2. Maschinen für die Holzbearbeitung; 3. Maschinen für den Bau wie Bagger, Raupen usw.; 4. Maschinen für Druckereien; 5. Maschinen für die Medizintechnik, z. B. Beatmungsgeräte, Dialysegeräte usw. Kostengünstig sind im Regelfall Standard Maschinen. Hier können die Kosten für das Entwickeln, Kalkulieren, Dokumentieren der Maschinen auf viele Maschinen verteilt werden. Im Gegensatz hierzu müssen die Kosten für Sondermaschinen (Sondermaschinenbau) auf die jeweilige Sondermaschine umgelegt werden. Auch die Fertigungslosgrößen spielen eine wichtige Rolle. Je kleiner die Produktionsmengen sind, desto höher sind die Herstellungskosten.

Erläuterung zum Text:

* Maschinenrichtlinie der EU 2006/42 EG — Директива 2006/42/ЕС, в области безопасности продукции машиностроения

8. Beantworten Sie die Fragen zu der obigen Information.

a)Womit beschäftigt sich der Maschinenbau?

b)Wann begann die Geschichte des Maschinenbaus?

c)Wie können Sie die Hauptaufgaben des Maschinenbaus zur Zeit bestimmen?

d)Welche kurze Definition zum Wort Maschine wollen Sie geben?

e)Wozu dienen die Maschinenrichtlinie der EU?

f)Wie heißen die Normen in Russland, die den Richtlinien der EU ähnlich sind?

g)Welche Maschinentypen können Sie nennen?

9.a) Finden Sie die Wortverbindungen aus der Übung 1a in den Texten und übersetzen

Sie sie.

10.a) Informieren Sie sich über die Maschinentypen und Ihre Aufgaben.

b) Lesen Sie die Information über die nachstehenden Maschinenarten und ordnen Sie sie einem der obengenannten Maschinentypen zu. Beweisen Sie Ihre Auswahl.

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Maschinenarten

Wälzfräsmaschinen (зубофрезерный станок, работающий по методу обката), Bagger (экскаватор), Wälzstoßmaschinen (зубодолбёжный станок (обкатного типа), Computer (компьютер), Meßmaschine Zeiss Prismo 16/30/10 VAST (измерительная машина фирмы Цейс), Etagenbackofen (многоуровневая хлебопекарная печь), Eismaschine (льдогенератор), Räummaschinen (протяжной станок).

11. a) Ordnen Sie die Information aus den obigen Übungen und fertigen Sie das Schema zum Thema «Die Rolle der Maschinen in unserem Leben».

b) Geben Sie anhand dieses Schemas einen kurzen Bericht zu dem genannten Thema

wieder.

c) Ist «Leben ohne Maschinen» möglich? Begründen Sie Ihre Meinung. Gehen Sie auf die Rolle der Maschinen im Leben der Menschen, ihre Funktionen, die sie im Alltag erfüllen und die Bedeutung des Maschinenbaus in der Wirtschaftsentwicklung des Landes ein. Nehmen Sie die Redemittel zur Einleitung der Begründung aus der Lektion 1 zur Hilfe.

d) Veranstalten Sie ein Abschlussgespräch über die Vorund Nachteile des technischen Fortschritts.

Aufgaben zum Selbststudium

13. Sehen Sie sich das Diagramm «Entwicklung der Umsätze der Schweizer Metallund Maschinenindustrie» an. Bereiten Sie anhand dieses Diagramms einen Kurzvortrag zum

Thema: «Maschinenindustrie in der Schweiz». Gebrauchen Sie dabei die Redemittel zur graphischen Darstellung aus der Lektion 1.

14. Verdichten Sie die Information aus der Lektion 2 und stellen Sie das Gesamtschema zum Thema «Maschinenbau» zusammen. Sprechen Sie zu diesem Thema. Beweisen Sie Ihre Information mit den Beispielen und benutzen Sie dabei Ihr Schema.

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15. a) Lesen Sie einen Auszug aus dem Fachbericht des VDMA (Verband deutscher

Maschinenund Anlagenbau).

b) Anhand der nachstehenden Information zeichnen Sie das Diagramm (als Beispiel der Ausgestaltung nehmen Sie das Diagramm der Übung 13). Gebrauchen Sie dabei alle Werte

aus dem nachstehenden Fachbericht.

Dieser Graph zeigt Erhebungsergebnisse zum Thema «Umsatzentwicklung im deutschen Maschinenbau in Milliarden Euro». Folgender Erheber der Daten ist angegeben: Statistisches Bundesamt. Folgende Daten geben den Erhebungszeitraum an: 1991 bis 2008. Die Erhebung bezieht sich auf die Region Deutschland.

Der Graph zeigt an der X-Achse die Jahren. Die Y-Achse trägt die Kennzeichnung «Umsatz in Milliarden Euro». Die folgende Erklärung der Balken folgt der Reihenfolge von links nach rechts. Die Antwort «Umsatz im deutschen Maschinenbau im Jahre 1991 in Milliarden Euro» weist als Wert 109, 00 aus. Im Jahre 1992 ist mit 107, 00 ausgewiesen. Im Jahre 1993 weist als Wert 98, 00 aus. Im Jahre 1994 ist von 99, 00 der Befragten angegeben worden. Im Jahre 1995 ist mit 107, 00 ausgewiesen. Im Jahre 1996 ist mit 109, 00 ausgewiesen. Im Jahre 1997 ist mit 115, 00 ausgewiesen. Im Jahre ist mit 123,00 ausgewiesen. Im Jahre 1999 ist mit 120, 00 ausgewiesen. Im Jahre 2000 weist als Wert 129, 00 aus. Im Jahre 2001 weist als Wert 133, 00 aus. Im Jahre 2002 weist als Wert 133, 00 aus. Im Jahre 2003 weist als Wert 133, 00 aus. Im Jahre 2004 weist als Wert 143, 00 aus. Im Jahre 2005 weist als Wert 151, 00 aus. Im Jahre 2006 weist als Wert 167, 00 aus. Im Jahre 2007 weist als Wert 190, 00 aus. Im Jahre 2008 weist als Wert 205, 00 aus.

c) Analysieren Sie das Diagramm. Bereiten Sie den analytischen Bericht über den Umsatz im deutschen Maschinenbau ab 1991 bis zum Jahre 2008. Welche Tendenz ist für die Entwicklung des Maschinenbaus in Deutschland charakteristisch?

Fleißaufgabe

16. Informieren Sie sich über die neuen Maschinenrichtlinie der EU 2006/ 42 EG (s. Übung 7). Übersetzen Sie diese und sagen Sie, ob in Russland gleiche Richtlinien gültig sind.

Ein Überblick über Inhalt und Systematik der neuen Maschinenrichtlinie

Europäische Binnenmarkt-Richtlinien sind über die nationale Umsetzung in den Mitgliedstaaten der Gemeinschaft Gesetz. Das Verständnis für solche Richtlinien, wie z. B. die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, fällt dem Techniker auf Grund fehlender juristischer Ausbildung allerdings häufig schwer. Dazu kommt, dass für den europäischen Konsens notwendige Kompromisse die Texte teilweise unlogisch erscheinen lassen. Die Maschinenrichtlinie bringt viele Vorteile. Schon deshalb und nicht nur weil es Gesetz ist, ist es wichtig und lohnt es sich auch, sich damit zu befassen.

Die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG hat die Aufgabe, den freien Warenverkehr für Maschinen, Maschinenanlagen, auswechselbare Ausrüstungen, einzeln in den Verkehr gebrachte Sicherheitsbauteile, Lastaufnahmemittel, Ketten, Seile, Gurte, abnehmbare Gelenkwellen und unvollständige Maschinen (Teilmaschinen) im EWR (Europäischen Wirtschaftsraum) sicherzustellen. Sie führt dazu harmonisierte Beschaffenheitsanforderungen und Konformitätsbewertungsverfahren ein, die von den «verantwortlichen Personen» zu erfüllen sind. Die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ist am 29. Juni 2006 — für die Mitgliedstaatenin Kraft getreten.

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•Richtlinie 2006/42/EG vom 17. Mai 2006 über Maschinen und zur Änderung der Richtlinie 95 gilt auf dem Territorium von 27 Mitgliedstaaten der EU

•Drei Mitgliedstaaten der EFTA (Europäische Freihandelsassoziation)

Diese Staaten bilden zusammen den EWR.

Aufbau Der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

LEKTION III

Thema: MASCHINENELEMENTE

Wortbildung: Numeralien

Text: Wälzlager

Beachten Sie die folgenden Wörter und Wortverbindungen zum Thema

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2. a) Lesen Sie zwei Fachtexte. Beachten Sie die inhaltliche Gliederung des Textes.

Leistung

(von Dr.-Ing. E. h. Richard van Basshuysen, Prof. Dr.-Ing. Fred Schäfer, Deutschland) Der Energieinhalt der Zylinder bestimmt im Wesentlichen das Drehmoment eines Ver-

brennungsmotors und mit der entsprechenden Drehzahl auch seine Leistung. Ein Maß für den Energieinhalt der Zylinder ist die Luftmasse (Sauerstoffmasse) mit der dazugehörigen Kraftstoffmasse. Durch Aufladung kann die Luftund dadurch auch die Kraftstoffmasse wesentlich angehoben werden.

Einflussgrößen auf die verbleibende Masse im Zylinder sind bei gegebenen Hubvolumen: Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, d. h. der Wassergehalt der Luft.

Darüber hinaus sind alle wesentlichen Betriebsparameter wie z. B das Luft-Kraftstoff- Verhältnis, der Zylinderfüllungsgrad, der Verbrennungswirkungsgrad, die Motorkühlung usw. von Einfluss auf die Leistung.

Die Motorleistung berechnet sich wie folgt:

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P = Mω = M 2πn

In dieser Gleichung steht M für das Drehmoment, für die Winkelgeschwindigkeit und n für die Drehzahl. Die Leistung wird üblicherweise in kW angegeben (früher PS).

Drehmoment

Das Drehmoment stellt die Arbeit dar, die ein Motor abgibt. Das Drehmoment eines Verbrennungsmotors sollte deshalb so hoch wie möglich liegen und sein Ma-ximum über der Drehzahl so niedrig wie möglich sein. Dadurch lassen sich aus relativ geringen Hubvolumina gute Fahrleistungen erzielen. Relativ geringes Hubvolumen bedeutet geringe Reibleistung und beim Ottomotor verringerte Gaswechselarbeit durch Entdrosselung, was Verbrauch und Schadstoffemissionen verringert. Die verringerte Gaswechselarbeit ergibt sich durch den vermehrten Anteil von hohen Lasten. Zur Erhöhung von Drehmoment und Leistung werden Motoren aufgeladen.

b) Welche Textsegmente enthält der Text? Markieren Sie mit ٧

1.Beurteilung _______________

2.Beschreibung ______________

3.Definition _________________

4.Klassifikation______________

c) Geben Sie diese Textsegmente kurz wieder.

d) Analysieren Sie das nachstehende Diagramm. Erzählen Sie über den Verlauf von

Drehmoment und Leistung. Geben Sie die Zusammenfassung zum Thema «Motorleistung». Benutzen Sie die Redemittel zur grafischen Darstellung.

INFO In den Fachtexten und Gesprächen verwendet man sehr oft die Numeralien. Um die Fachinformation besser zu beherrschen, ist es wichtig, die Zahlen richtig und schnell zu verstehen.

Informieren Sie sich über die Bildungsregel der Bruchzahlen.

1 /2 ein halb

11/2 anderthalb, eineinhalb 1/3 ein Drit + tel

1/4 ein Vier + tel 3 /4 drei Vier +tel

7/20 sieben zwanzig +stel

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INFO Die nachstehende Information ist dem Fachbuch von Dipl.-Ing. Gerhard Friedrich Dose (Goethestraße 47 D 69514 Laudenbach Tel.: 06201-71810) «Triebwerke und Verbindungsteile. Formeln, Erläuterungen und Berechnungen» entnommen.

3. Nachstehend finden Sie die Tabelle, wo die zulässigen Werte von der statischen Belastungen über die Zeitbis zur Dauerwalzfestigkeit aufgelistet sind (wobei pHzul,1 = X*HB [N/mm] ist). Lesen Sie diese Werte richtig vor.

Tabelle 1: Hertzsche Pressung bei linearer Berührung

Überrollungen N = *105

pHzul X*HB

4. Versuchen Sie den nachstehenden Auszug richtig vorzulesen und völlig zu übersetzen.

Beschleunigungsleistung

Man unterscheidet bei den Beschleunigungen zwischen 3 Bereichen

dem Bereich weich bis a < 0,15 m/sec., dem Bereich normal von a = 0,15 bis 0,45 m/sec., dem Bereich hart mit a > 0,45 m/sec.

Bei der ersten Leistungsermittlung nimmt man vorwiegend einen Wert im Bereich normal mit a 0,3 m/sec. an

Die rotierenden Massen werden mittels des Faktors berücksichtigt. Erfahrungsgemaß kann man = 1,05 setzen.

Das wurde einen Zuschlag von 5 % bedeuten.

Die Beschleunigungsleistung errechnet sich nun zu Pa = G*a*v*/(1000*60*) [kW]. Hierin sind:

G = zu verfahrendes Gesamtgewicht [kg] a = angenommene Beschleunigung [m/sec.] v = Faktor für rotierende Massen.

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5. a) Lesen und übersetzen Sie die Information über Baugruppen der Arbeitsmaschine.

Baugruppen der Arbeitsmaschine

1Trägerteil:

dient zum Abstützen und Anordnen von Bauteilen

2Sicherheitsteil: schützt den Menschen

3Antriebsoder Energieteil:

dient zum Bereitstellen der benötigten Energie

Schalt-, Steueroder Regelteil:

4dient zum Einund Ausschalten, Steuern oder Regeln (z. B. Drehzahländerung, Temperaturüberwachung)

Übertragungsteil:

5 dient zum Weiterleiten und Umwandeln von Kraft, Energie und Bewegung vom Antrieb zum Abtrieb

Abtriebsoder Arbeitsteil:

6 dient zum Nutzbarmachen der bereitgestellten Energie, zur Verrichtung von Arbeit

Partnerarbeit

Sprechen Sie zu zweit. Beschreiben Sie mit Ihrem Partner die Aufgaben von jeder Baugruppe der Arbeitsmaschine mit der geschlossenen Textspalte. Wer macht keine Fehler dabei?

Schriftliche Aufgabe

b) Schreiben Sie alle Fachbegriffe aus und geben Sie Ihre Definitionen wieder.

INFO In obiger Übung haben wir erwähnt, dass jede Maschine aus einzelnen Elementen besteht. Die Normteile sind fast in allen Arbeitsmaschinen verwendet. In der nachstehenden Übung finden Sie einige von diesen. Die Aufgabenblätter wurden der Gewerbeschule Lörrach (Grether Str. 50 D79539 Lorrach. Tel. 07621/429-0) entnommen. Bei der Erfüllung dieser Übung verwenden Sie Ihre Fachkenntnisse auf diesem Gebiet.

6. Tragen Sie für die dargestellten Teile die Normbezeichnungen und ein Beispiel aus Ihrem Berufsfeld ein. Verwenden Sie die Bezeichnungen, die unten gegeben sind. *

1____________ 2___________ 3_________ 4__________ 5_________

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