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2022 | Buch

Konstruktionslehre für Einsteiger*innen

Leicht verständliches Basiswissen für Maschinenbau-Technikerinnen, -Techniker und -Studierende

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Über dieses Buch

Dieses Grundlagenlehrbuch vermittelt das notwendige Wissen in einfacher und verständlicher Form. Text und Abbildungen orientieren sich dabei an einer geeigneten Darstellungsweise für die Technikerausbildung. Es werden die vom Lehrplan für Berufsbildung des Landes NRW geforderten Inhalte abgebildet, dabei finden die Lernfelder 1 und 6 besondere Berücksichtigung. Technische Fragestellungen und Lösungswege werden auf einfache Weise anhand vieler Abbildungen und Berechnungsbeispiele in kleinen Schritten dargestellt. Einige davon sind Videoanimationen, die auf der Verlagshomepage beim Buch über einen Link abgerufen werden können. Außerdem wird die Durchführung von selbstständigen Projekt- und Abschlussarbeiten dadurch unterstützt, dass anhand eines Praxisbeispiels (3D-Drucker) die entsprechende Anwendung der Konstruktionsmethodik und des Projektmanagements beschrieben werden.

In der vorliegenden Auflage wurden Aktualisierungen im Text und an zahlreichen Bildern vorgenommen sowie die Formelsammlung überarbeitet und vervollständigt. Außerdem wurde neben der gendergerechten Sprache auch die neueste Ausgabe der Richtlinie VDI 2221 berücksichtigt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Konstruieren, wie fange ich an?
Zusammenfassung
Maschinen bestehen aus Bauteilen, die eine bestimmte Funktion erfüllen müssen und deshalb entsprechend zu gestalten sind. Es ist daher sinnvoll, sich zuerst mit der grundsätzlichen Denkweise, die der Konstruktionstätigkeit zugrunde liegt, zu befassen. Am besten geht man dazu von der Frage aus, welches die wichtigste Anforderung ist, die an ein technisches Erzeugnis gestellt wird. Die Antwort darauf mag so einfach wie selbstverständlich klingen, die Konstruierenden müssen sie sich aber bei ihrer Tätigkeit immer wieder vergegenwärtigen:
Paul Naefe, Michael Kott
2. Wie finde ich heraus, ob ein Bauteil standhält?
Zusammenfassung
Um technische Sachverhalte verstehen zu können, ist es notwendig, die elementaren Regeln der Mechanik zu kennen, die ein wichtiges Kapitel der Physik ist. Wenn man dann noch beachtet, dass das Nachvollziehen selbst einfachster Betrachtungen die Kenntnis der elementaren Mathematik erfordert, steht einer erfolgreichen Beschäftigung mit den Bauelementen der Maschinen nichts mehr im Wege.
Paul Naefe, Michael Kott
3. Standardisierung, warum und wie?
Zusammenfassung
Es ist natürlich und verständlich, dass die Menschen danach streben, dass ihre Lebensumstände individuell auf sie zugeschnitten sind. Wenn aber jeder immer und überall nach seinem Belieben handeln will, kann es im Zusammenleben häufig zu Konflikten kommen. Um diese zu vermeiden, müssen möglichst allgemeingültige Regeln geschaffen werden, damit ein geordnetes Miteinander möglich wird. Im Staatswesen wird das dadurch bewirkt, dass Gesetze erlassen werden, an die sich alle halten müssen. In kommerziellen und technischen Belangen sorgen vereinbarte Standards (Richtwerte, Vorgaben) dafür, dass der Handel mit Waren und der Betrieb von technischen Einrichtungen, möglichst reibungslos gehandhabt werden kann.
Paul Naefe, Michael Kott
4. Wie entwickelt man ein technisches Produkt?
Zusammenfassung
In den Anfangszeiten der Anwendung von technischen Erzeugnissen waren es vor allem kreative Handwerker*innen, die Neu- und/oder Weiterentwicklungen von Produkten durchführten. Im Laufe der Zeit entstand dann der Beruf des mit immer mehr theoretischen Kenntnissen ausgestatteten Ingenieurs bzw. Konstrukteurs, der zunächst noch eng mit der Fertigung (Werkstatt) verbunden war. An die Möglichkeit, dass auch Frauen diesen Beruf ausüben könnten, dachte bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts noch niemand. Mit der zunehmenden wissenschaftlichen Ausbildung von Ingenieuren und schließlich auch Ingenieurinnen erfolgte die Entwicklung einer systematischen (methodischen) Vorgehensweise für die Konstruktionstätigkeit. Mit ihrer Hilfe ist das Vorgehen bei der Produktentwicklung inzwischen zu einem plan- und steuerbaren Vorgang geworden.
Paul Naefe, Michael Kott
5. Maschinenelemente, wie werden sie berechnet?
Zusammenfassung
Die Beschäftigung mit dem Maschinenbau, sei es in der Konstruktion, der Fertigung und Montage oder der Instandhaltung, erfordert umfassende Kenntnisse auf dem Gebiet der Maschinenelemente. Aufgrund der langen Entwicklungszeit, die der Maschinenbau inzwischen durchlaufen hat, ist dieses Gebiet sehr umfangreich und es existiert eine große Anzahl von Lehrbüchern, die das erforderliche Wissen vermitteln. Allen ist gemeinsam, dass der Festigkeitsnachweis von Bauteilen und Verbindungselementen unter statischen und dynamischen Belastungen einen mehr oder weniger breiten Raum einnimmt. Das ist der Grund, warum auch in diesem Buch dieser Punkt in Kap. 2 ausführlich behandelt wird. Allerdings wird dort wesentlich ausführlicher als in den meisten anderen Lehrbüchern auf die Grundlagen der Mechanik eingegangen, um dem/der Anfänger*in den Einstieg in die Materie zu erleichtern. Damit der Umfang des vorliegenden Buches in vernünftigen Grenzen gehalten werden kann, ist die Beschreibung der Maschinenelemente in diesem letzten Kapitel auf einige einfache Berechnungsbeispiele beschränkt.
Paul Naefe, Michael Kott
6. Formelsammlung
Zusammenfassung
Formelsammlung
Paul Naefe, Michael Kott
Backmatter
Metadaten
Titel
Konstruktionslehre für Einsteiger*innen
verfasst von
Dr. Paul Naefe
Dipl.-Ing. Michael Kott
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-36395-6
Print ISBN
978-3-658-36394-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-36395-6

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