Machine-element

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken

Machine- elementen zijn componenten of constructieprincipes die dezelfde of vergelijkbare functies vervullen in verschillende machines en apparaten en daarom steeds weer in dezelfde of vergelijkbare vorm voorkomen. [1] De verbindingselementen die een hoofdgroep van machine-elementen vormen, omvatten, voor. B. als onderdeel een schroef en als constructieprincipe solderen .

Hoewel de term verwijst naar machines , worden machine- elementen niet alleen gebruikt in machines en apparaten, maar ook in apparaten en systemen in de proces- en civiele techniek .

Schroeven en soortgelijke relatief kleine componenten zijn gestandaardiseerd in bijna al hun eigenschappen (vaak inclusief het materiaal waaruit ze zijn gemaakt en fysieke eigenschappen, zoals de individuele minimale sterkte ) en kunnen daarom worden gebruikt om het economisch gunstige principe te implementeren Vervaardiging van het vervangende gebouw apart en houd deze beschikbaar. Ze worden meestal aangeboden in catalogi gesorteerd op grootte.
Constructieprincipes zoals solderen, lassen en andere materiaalverbindingen zijn niet objectief, maar hun ontwerpen, materiaaleigenschappen en dergelijke kunnen worden gestandaardiseerd. In leerboeken worden ze duidelijk weergegeven in bouwcatalogi.

De machine- elementen assen en assen zijn voorbeelden van de overgang tussen onderdeel en constructieprincipe . Ze bestaan ​​niet als standaard- of catalogusonderdeel. Ze zijn een constructieprincipe waarbij echter de geometrieën en afmetingen van verbindingsvlakken zijn gestandaardiseerd, zodat een uitwisselbare constructie met andere machine-elementen en onderdelen mogelijk is. De wentellagers die op assen en assen zijn geplaatst, zijn op hun beurt componenten die zowel in standaardbladen als in onderdelencatalogi worden vermeld.

Er zijn ook vrij complexe machine-elementen, zoals: B. een transmissie die de fabrikantonafhankelijke massaproductie en het principe van uitwisselbaarheid ontwijkt. Een tandwieloverbrenging is z. B. wordt niettemin een machine-element genoemd in verband met zijn functie als convertorelement voor rotatie en koppel , dus als het machine- element dat constructieprincipe (of constructieprincipe) betekent op de voorgrond staat. Dit staat los van het feit dat er andere machine-elementen in deze versnellingsbak aanwezig zijn, zoals: B. een bepaald constructieprincipe van de tandwieloverbrenging .

De term element verwijst vaak naar het kleinst mogelijke deel. Hier wordt echter bedoeld de kleinst mogelijke en verstandige organisatie-eenheid die voordelig is voor de functie en de productie van technische objecten op basis van de arbeidsdeling. Een fietsketting , die is samengesteld uit de subelementen bouten , hulzen en platen , wordt in een fiets als geheel behandeld als een machine-element.

Het onderwerp van machine-elementen in opleiding tot ingenieur : [2]

Een machine is meestal te complex om door de leerling te worden begrepen. In Duitstalige landen maakt hij traditioneel eerst kennis met hun beter hanteerbare componenten, met kennis waarvan het voor hem gemakkelijker is om een ​​complete machine te begrijpen. Het vak machine-elementen wordt een vroege schakel tussen de vakken wiskunde , natuurkunde (vooral technische mechanica ), materiaalkunde, enz., die ook in de basiscursus worden gegeven (inclusief de meer technische vakken beschrijvende meetkunde en technisch tekenen ) en de speciale vakken die de student volgens het door hem gekozen vak in het hoofdvak volgt.

De student leert niet alleen een losse groep componenten kennen die hij later steeds weer zal gebruiken, maar verwerft ook inzicht in technische onderlinge verbanden. Tegenwoordig streeft men niet meer naar een zo uitgebreid mogelijke catalogus van machine-elementen, maar streeft men ernaar om al in de basiscursus de technische basis en een samenhangende structuur in de machine-elementen over te brengen. Bij het onderwerp machine-elementen wordt de technische mechanica, die kort tevoren (soms tegelijkertijd) is gehoord, gebruikt bij de behandeling van relatief complexe componenten die niet of weinig onder standaardisatie vallen, en technische basiskennis (met name over kracht en vervorming) wordt toegepast, zowel in de hoorcolleges als in de hoorcolleges in de bijbehorende oefeningen.

schetsen

Algemeen

De indeling van machine-elementen in handleidingen, tabellen of leerboeken begint meestal met de verbindingselementen . Door de diversiteit van de machine-elementen is er tot nu toe geen uniforme opbouw ontstaan. Ze worden vaak in willekeurige volgorde behandeld zonder enig herkenbaar systematiseringscriterium. Tekstboeken onthullen af ​​en toe de belangrijkste focus van het werk van hun auteurs, omdat sommige machine-elementen slechts kort of helemaal niet worden behandeld.

Karl Kutzbach deed al in 1927 een voorstel voor een fundamentele systematisering. [3] Siegfried Hildebrand pakte het in 1968 op bij het structureren van de fijnmechanische componenten. [4] Hoewel de structuur voornamelijk betrekking heeft op de constructie van precisieapparatuur, bevat het, op enkele uitzonderingen na, alle machine-elementen die in de algemene machinebouw voorkomen. De elementen daar hebben meestal grotere afmetingen, maar zijn in principe hetzelfde als hier besproken. [Opmerking 1]

In de vijf werken met de titel machine-elementen of onderdelen (deels in meerdere delen) die in de literatuurrubriek zijn opgesomd, staan ​​10 tot 15 verschillende machine-elementen (componenten of constructieprincipes) vermeld. Afgezien van het feit dat niet altijd dezelfde aanduidingen worden gebruikt, komen in alle vijf fabrieken slechts vijf machine-elementen of groepen van elementen voor. Dit zijn:

Een uitsplitsing van de algemene werktuigbouwkunde

Een relatief gedetailleerde en uit meerdere niveaus bestaande structuur is de volgende, overgenomen uit het leerboek van Horst Haberhauer (zie literatuur aan het einde van de lijst):

Bevestigingsmiddelen

  • Gelaste verbindingen
  • Gesoldeerde en gelijmde verbindingen
  • Wrijvings- en vormsluitende verbindingen
  • Geklonken verbindingen
  • Schroefverbindingen
  • Elastische verbindingen (de veren worden hier vermeld, die in andere classificaties worden opgevat als opslagelementen)

zeehonden

  • Afdichtingen tussen stationaire componenten
  • Afdichtingen tussen bewegende delen

Roterende bewegingselementen

  • Assen en assen
  • Glijlagers en rollagers
  • Koppelingen en remmen

Elementen van rechtlijnige beweging

  • Platte en cilindrische oppervlakken koppelen

Elementen voor de overdracht van uniforme draaibewegingen

  • Versnellingsbak
  • Wrijvingsuitrusting
  • Tractie aandrijving

Een overzicht van precisiemechanica

Alleen de bovengenoemde structuur van Hildebrand en die van zijn leerling Werner Krause (ingenieur, * 1937) (zie paragraaf Literatuur) zijn bekend uit de werktuigbouwkundige discipline van de fijnmechanica of precisieapparaattechnologie.

De structuur van Hildebrand is hieronder weergegeven. Het is meer systematisch en gestructureerd (bijvoorbeeld gebaseerd op slechts twee of drie hoofdgroepen) dan de hierboven gepresenteerde. Alle daarin opgenomen categorieën zijn benoemd. Aan de andere kant zijn er vanwege hun grote aantal slechts enkele voorbeelden van de afzonderlijke machine-elementen (componenten en constructieprincipes) aan bevestigd. De niet-mechanische elementen worden weggelaten of er wordt geen voorbeeld toegevoegd.

Hildebrand vormt drie hoofdgroepen, waarvan de eerste de verbindende elementen bevat. [5] In de andere twee werkelementen of aanpassingselementen worden gecombineerd. De andere twee noemt hij - opnieuw samengevat - functionele elementen . [6]

De werkelementen zijn verdeeld in het geheugen (of door geleidingselementen) en converters, "omdat elke functiewaarde kan worden opgeslagen, doorgestuurd en getransformeerd ..." [7]
De aanpassingselementen worden gebruikt om de werkelementen te beïnvloeden of te controleren en te regelen. ... "Ze zijn daarom onderverdeeld in rustelementen (weerstanden), schakelelementen en stuur- en regelelementen." [7]

Bevestigingsmiddelen

Verdere classificatiecriteria zijn: oplosbaar, voorwaardelijk oplosbaar en niet oplosbaar.

Individuele lijst (selectie):

Werk spullen

Veren zijn opbergelementen
Verdere classificatiecriteria zijn: statisch, dynamisch.

Individuele lijst (selectie):

Aanpassingselementen

Een elektromagnetische koppeling is een rustelement
  • Rustelementen of weerstanden:
    Rustende elementen hebben de taak om een ​​rusttoestand te creëren of in stand te houden. Ze zijn gerelateerd aan de geleidingselementen, maar hoeven alleen individuele bewegingsvrijheid uit te sluiten. Vredeselementen in strikte zin zijn vergrendelen en aanvallen . Speciale rustelementen zijn koppelingen (vergrendeling tussen twee assen) en remmen (variabele weerstand). [8e]
    Verdere classificatiecriteria zijn: rigide, flexibel met energieopslag.
  • Schakelelementen:
    Schakelelementen (of vergrendelingen) zijn tandwielen waarbij een uitgaande orgaan tijdens de schakeltijd van de ene ruststand naar de andere wordt gebracht en vervolgens in deze stand wordt gehouden. [9] Ze zijn verdeeld (bijvoorbeeld in derailleurs ratelmechanisme , wielen derailleur (. Een Maltese kruistransmissie (B. barrière (bijv. a), grijpertoevoermechanisme, enz.), Span art knock-type balpen ) en Kippspannwerk ) en jump art (blokkeren) en kantelmechanisme (bijv. B. een tuimelschakelaar )).
  • Bedienings- en regelelementen (of snelheidsregelaar, bijvoorbeeld een echappement van een horloge ).

Individuele lijst (selectie):

Complementaire elementen

De volgende elementen zijn geen mechanische precisiecomponenten. Dit zijn enkele van de weinige elementen die aan de bovenstaande lijst moeten worden toegevoegd om geldig te zijn voor alle werktuigbouwkunde.

Individuele lijst (selectie):

literatuur

  • Siegfried Hildebrand : Precisiemechanische componenten . 1e editie. Hanser, München 1968.
  • Werner Krause: Constructie-elementen van de fijnmechanica . 4e editie. Hanser, München 2018.
  • Gustav Niemann , Hans Winter, Bernd-Robert Höhn: Machine-elementen 1, constructie en berekening van verbindingen, lagers, assen . 4e editie. Springer, München 2005.
  • Gustav Niemann, Hans Winter, Bernd-Robert Höhn: Machine-elementen 2, tandwielen in het algemeen, tandwieloverbrengingen - basis, rechte tandwielen . 2e editie. Springer, München 2003.
  • Gustav Niemann, Hans Winter, Burkhard Neumann: Machine-elementen 3, spiraalvormig, schuine kant, worm, ketting, riem, wrijvingsmechanisme, koppelingen, remmen, vrijloop . Springer, München 2004 (eerste druk: 1983, herdruk).
  • Hubert Hinzen: Machine- elementen 1 . 4e editie. de Gruyter - Oldenbourg, 2017.
  • Hubert Hinzen: Machine- elementen 2 . 4e editie. de Gruyter - Oldenbourg, 2018.
  • Hubert Hinzen: Machine- elementen 3 . 1e editie. de Gruyter - Oldenbourg, 2016.
  • Bernd Künne: Köhler / Rögnitz: machineonderdelen 1 . 9e editie. Teubner, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2003.
  • Bernd Künne: Köhler / Rögnitz: machineonderdelen 2 . 9e editie. Teubner, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden 2004.
  • K.-H. Decker oa: machine-elementen . 20e editie. Hanser, München 2018.
  • Horst Haberhauer: machine- elementen. 18e editie. Springer Vieweg, 2018.

Individueel bewijs

  1. Horst Haberhauer: Machine- elementen. 18e editie. Springer, 2018. , Pagina 1: 1.1 Definitie van de machine-elementen
  2. Hubert Hinzen: Machine- elementen 1 . 4e editie. de Gruyter - Oldenbourg, 2017. Voorwoord: Het onderwerp van machine-elementen
  3. ^ Karl Kutzbach: Systematiek van de machine . In: Journal of the Association of German Engineers , Volume 71, 1927, blz. 1200
  4. ^ Siegfried Hildebrand: Feinmechanische Bauelemente . Hanser, 1968.
  5. Hildebrand. Page 121: Tabel 2.1 Overzicht van de verbindingselementen ...
  6. Hildebrand. Pagina 288: Tabel 3.1 Overzicht van de functionele elementen ...
  7. a b Hildebrand, pagina 287
  8. Hildebrand, pp. 667 en 668
  9. Hildebrand, pagina 749

Opmerkingen

  1. Fijne apparatenbouw is een specialisme binnen de werktuigbouwkunde. Omdat de omzetting van energie en materialen in fijnmechanische apparaten een ondergeschikte rol speelt, ontbreken in deze lijst machine-elementen die vooral voorkomen in kracht- en werkmachines en procestechnische systemen . Aan de andere kant is het aantal fijnmechanische apparaten groter dan het aantal verschillende soorten machines in een andere discipline, zodat het aantal machines/componenten daarin bijzonder groot is. Ze bevatten ook optische en elektrische / elektronische componenten, waardoor het aantal machine/componenten verder toeneemt.