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About this book

Konstruieren mit Konstruktionskatalogen bedeutet mit systematisch und übersichtlich aufbereiteten technischen, physikalischen und mechanischen Unterlagen zu arbeiten. Band 1: Konstruktionslehre enthält das methodische Vorgehen beim Konstruieren, sowohl ausschließlich diskursiv als auch gekoppelt mit intuitivem Arbeiten, mit oder ohne Rechnerhilfe, und ist auch als Lehrbuch gut einsetzbar.

Table of Contents

Frontmatter

1. Vorteile konstruktionsmethodischen Vorgehens

Zusammenfassung
Konstruieren neuer Maschinen durch Zerlegen der alten in die Elemente ihrer Funktionsstruktur und Variation der Effekte (Effektträger). Anschließend neu zusammenfügen (Bild 1.13), gezeigt am Absetzkipper. Methode der Effektvariation bei erkannter Teilfunktion.
Karlheinz Roth

2. Allgemeine Grundlagen der Konstruktionslehre

Zusammenfassung
Alle Maschinensysteme arbeiten mit den Allgemeinen Größen Stoff, Energie und Information. Ist ein Maschinensystem nicht vollständig, wird der Mensch mit einbezogen (Bild 2.8) und liefert die fehlenden Allgemeinen Größen. Das Konstruieren erfolgt nach einem Ablaufplan (Bild 2.10).
Karlheinz Roth

3. Methodisches Formulieren der Aufgabenstellung

Zusammenfassung
Inhalt: Mit Suchmatrizen und Checklisten (Bilder 3.14; 3.15) wird das Zusammenstellen einer lückenlosen Aufgabenstellung ermöglicht, die Produktion, Transport, Betrieb und Recycling berücksichtigt. Das ermöglicht die Erfüllung zahlreicher Anforderungen, auch solcher, die häufig erst nach langjähriger Betriebserfahrung erworben werden.
Karlheinz Roth

4. Methodisches Ermitteln der Funktionen und der Funktionsstrukturen

Zusammenfassung
Inhalt: Die Zustandsänderungen von Stoff, Energie und Information definieren Allgemeine Funktionen, mit denen alle Maschinensysteme als Funktionsstruktur beschrieben werden können (Bild 4.4). Ist die Funktionsstruktur einer Maschine bekannt, können mit ihr neue Maschinen für einen ähnlichen Zweck entwickelt werden, da diese Strukturen etwa gleich sind (Bild 4.9-2).
Karlheinz Roth

5. Physikalische Realisierung der Funktionen und methodisches Entwerfen der Lösungsprinzipien

Zusammenfassung
„Funktions-Effektgesetz“: Es können nur die Funktionen, realisiert werden, für welche ein Effekt (physikalischer) bekannt ist. Fehlende Effekte können durch Effektketten ersetzt werden. Effektsuche mit Funktionsgrößen-Matrix, Gleichungskatalog (Bilder 5.7; 5.8). Logische Funktionen sind mechanisch mit bekannten Getrieben realisierbar (Bild 5.10).
Karlheinz Roth

6. Methodisches Konstruieren der Gestalt

Zusammenfassung
  • Funktionsänderung an Viergelenken (Bilder 6.1; 6.2), Profilquerschnitte (Bilder 6.3–6.7) Berechnung
  • Kräfte müssen gerade weitergeleitet werden (Bild 6.8-1)
  • Freie Anordnungsmöglichkeiten im Raum sind sehr groß (Bild 6.13)
  • Symmetrische Körperformen sind einfach, unsymmetrische lagesicher (Bild 6.21)
  • Konstruktions- und Fertigungsregeln (Bilder 6.41–6.47)
  • Designgerechte Körperformen (Bild 6.29), Variieren, Iterieren (Bilder 6.10; 6.16)
  • Funktionsintegration, Kunststoffteile (Bilder 6.58–6.71), Funktionstrennung (Bilder 6.72; 6.73)
Karlheinz Roth

7. Aufbau von Maschinen, Geräten, Apparaten und ihren Teilen

Zusammenfassung
Unterschied von Stoff-, Energie- und Informationsmaschinen. Wie Maschinenelemente als Teile und als Funktionselemente eine Maschine aufbauen. Grundsätzliche Eigenschaftsveränderungen beim Verkleinern und Vergrößern, Kleinteile werden steifer und relativ ungenauer (Modellgesetze). Oberflächen-Volumenverhältnis. Wie schnell konnten Saurier laufen?
Karlheinz Roth

8. Neue Modelle zur rechnerunterstützten und zur methodischen Vorgehensweise

Zusammenfassung
Inhalt: Die Vektorielle Funktionsstruktur zur mechanischen Anordnung aufgrund der Funktion, das Prinzip der Spannungsringe zur Erzeugung von Kräften, verspannte Ketten, Tabelle zur Freiheitsgradermittlung, die Geometrische Funktionsstruktur zur Analyse des „Kraftflusses“, zur Synthese ebener und räumlicher Kraftnetze, Übergang Kraftnetz-Kontur, Konstruieren mit Schaltsymbolen, Gestalt aufgrund der Funktionsstrukturen.
Karlheinz Roth

9. Die Theorie der logischen Schluß-Matrix

Zusammenfassung
Inhalt: Eine logische Matrix, die Freiheiten und Sperrungen zweier Körper dem Rechner verständlich macht; durch ihre Verknüpfung mit anderen Matrizen lassen sich Körperverbindungen voraussagen. Konstruktionskataloge der grundsätzlichen Formschlußverbindungen zweier Körper, Boolesche Verknüpfungsoperationen der Schluß-Matrizen, gekoppelte Bewegungen und Sperrungen durch die Schiefe Ebene, Wälzkopplung, Kurbelkopplung, Schraubkopplung, Sperrung durch Mehrfachkopplung, Sicherung von Elementenpaarungen.
Karlheinz Roth

Backmatter

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