tec.Lehrerfreund-Info-Brief vom 29.12.2011 28.12.2011, 23:02

Wir stellen Ihnen dieses Mal 21 tec.LEHRERFREUND-Beiträge vor. Sie beschäftigen sich mit der Bionik, mit Kräften und deren Ermittlung in nicht ganz einfachen Fällen. Wir beleuchten die Funktion einer Windkraftanlage und eines Pumpspeicherkraftwerks, und den Aufbau von Werkzeugmaschinen und Werkzeug-Spannsystemen. Zahlreiche Übungsbeispiele können auch Ihren Unterricht bereichern. Außerdem gehen wir einer neuen Berufsbezeichnung nach: Technischer Produktdesigner.

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Liebe tec.Lehrerfreund-Leser!

Der neue Infobrief verweist auf folgende Beiträge: Das Lotosblatt und der Vogelflügel im Lichte der Bionik-Forschung, in Kräftesystemen mit  3 oder 4 Kräften unbekannte Kräfte rechnerisch und zeichnerisch ermitteln, Aufbau von Werkzeugmaschinen und Spannmöglichkeiten, Aufbau und funktion einer Windkraftanlage. Das neue Berufsbild des Produktdesigners.

Bionik

Oberflächen so gestalten, dass sie alle Fremdkörper, auch Schmutz und Wasser abweisen - das ist eines der Ziele, die sich die Bionik gesetzt hat. Einer der zahlreichen Ideengeber dabei war das Blatt der Lotospflanze. Das Blatt reinigt sich selbst - aber wie?

Kann man Flugzeuge ohne Hilfe der Bionikforschung herstellen? Der Begriff Bionik kam 1958 auf, das erste Flugzeug wurde jedoch schon um 1903 gebaut. Wie und warum man auf die abgebogenen Flügelspitzen kam.


Kräfte

Das Gleichgewicht von zwei Kräften finden, ist einfach. Etwas schwieriger wird es schon, wenn an einem Bauteil drei Kräfte angreifen. Am Beispiel eines Wanddrehkrans wird gezeigt, wie man in einem solchen Fall - mit Hilfe der Culmannschen Geraden - die Kräfte zeichnerisch ermittelt.
Geräte, die wir näher untersuchen: Backenbremse, Schubkarre, Kompaktlader, Belastung eines Hausvordachs.

Backenbremse:

Culmannsche Gerade:

 

Beim Lösen von Kräfteaufgaben ist der Schritt »Bauteile freimachen« ausschlaggebend. Wie trägt man in ein Kräftesystem die Kräfte richtig ein? Dies wird u. A. am Beispiel eines Kurbeltriebs besprochen.

Kräfte am Kompaktlader und an einer Schubkarre


Am Hubarm eines Kompaktladers wirken drei Kräfte. Zwei davon sind nicht bekannt; sie wollen wir zeichnerisch ermitteln. 
Wirken in einem System vier Kräfte, von denen drei unbekannt sind, dann hilft bei der Ermittlung dieser drei Kräfte die Culmannsche Gerade weiter. Das studieren wir am Beispiel einer Schubkarre. 
Ein Vordach muss außer seinem Eigengewicht eine Schneelast tragen. Wie stark werden dabei die Anlenkpunkte belastet? Auch hier hilft wieder die Culmannsche Gerade weiter. 

Kräfte am Fahrrad-Tretlager 

Entsteht als Reaktion auf eine Kraft eine zweite Kraft, die einen Abstand zur einleitenden Kraft besitzt wie etwa bei einem Tretlager, dann hat man es mit einem Kräftepaar zu tun. Erläuterungen, wie man mit Kräftpaaren umgeht.


Werkzeugmaschinen

In diesem Beitrag geht es um Werkzeugmaschinen zum Spanen. Wir gehen auf Bauarten, Baugruppen und Achsbezeichnungen ein. 

Bei Werkzeugmaschinen ist die Werkzeugaufnahme eine als Spannvorrichtung gestaltete Einrichtung zum Aufnehmen und Festhalten von Maschinenwerkzeugen. Drei wichtige Aufnahmesysteme sind der Morsekegel, der Steilkegel und der Hohlschaftkegel. Wir stellen sie vor und integrieren sie in Übungsaufgaben

 


Elektrik, Wirkungsgrad

Wie ist eine Windkraftanlage aufgebaut?

Wozu braucht man Pumpspeicherkraftwerke?
Warum für ein Stromnetz Gleichgewicht wichtig ist.


Verschiedenes

Junge Erfindung: die Schubkette
Technische Zeichner Adieu: Er heißt jetzt Technischer Produktdesigner.

 

Zum guten Schluss: Wer ist hartnäckiger, die Rasierklinge oder das Bleistift-Spitzermesser

... und zum Neuanfang: Der tec.LEHRERFREUND wünscht Ihnen alles Gute im kommenden Jahr 2012.


 

Wir hoffen, beim Studium dieser tec.LEHRERFREUND-Beiträge entdecken auch Sie etwas für Ihren Unterricht.
Leiten Sie diesen Newsletter gerne an bekannte Kolleginnen und Kollegen weiter.

Herzliche Grüße,

tec.Lehrerfreund

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