Einführung in die Mechatronik (PDF)
In den letzten Jahren hat die immer stärker werdende Durchdringung von Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik zur Bildung einer neuen Disziplin, der Mechatronik geführt. In diesem interdisziplinären Arbeitsgebiet der Ingenieurwissenschaften fliessen...
sofort als Download lieferbar
eBook (pdf)
Fr. 40.00
inkl. MwSt.
- Kreditkarte, Paypal, Rechnung
- Kostenloser tolino webreader
Produktdetails
Produktinformationen zu „Einführung in die Mechatronik (PDF)“
In den letzten Jahren hat die immer stärker werdende Durchdringung von Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik zur Bildung einer neuen Disziplin, der Mechatronik geführt. In diesem interdisziplinären Arbeitsgebiet der Ingenieurwissenschaften fliessen selbstständige Fachgebiete wie Konstruktionstechnik, technische Dynamik, Modellbildung, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik, Antriebstechnik, Mikrorechnertechnik und Informatik zusammen. Nach einer Übersicht über die betroffenen Teilgebiete dieser Disziplinen wird die Verzahnung der Gebiete in typischen mechatronischen Produkten anhand von Beispielen dargestellt. Die 3. Auflage wurde überarbeitet und um ein Kapitel zur Entwicklung mechatronischer Teilsysteme und zur Modellbildung mit Bond-Graphen ergänzt.
Lese-Probe zu „Einführung in die Mechatronik (PDF)“
"9 Mechatronische Systeme (S. 430-431) In diesem abschliessenden Kapitel werden nun einige Systeme vorgestellt, die typischerweise in der Mechatronik behandelt werden. Anhand der Beispiele soll nochmals aufgezeigt werden, wie die Prinzipien und Methoden, die in den vorhergehenden Kapiteln erläutert wurden, zur Anwendung kommen und bei realen technischen Produkten zu verbesserten Problemlösungen führen.
9.1 Wann ist der Einsatz der Mechatronik sinnvoll?
Manchmal werden heute Produkte, die relativ einfach sind, zu mechatronischen Systemen ""aufgerüstet"", um neue Verkaufsargumente für diese Produkte zu finden. Beispielsweise waren früher Staubsauger mit Motoren ausgerüstet, die nur über eine Saugstufe verfügten. Sollten spezielle Saugprobleme abgedeckt werden, so verwendete man spezielle Ansaugdüsen. Ich besitze heute einen Staubsauger mit stufenlos regelbarer Saugleistung und elektronischer Füllgradanzeige. Sogar Staubsauger mit Fuzzy-Reglern wurden schon angepriesen. Bei der Anwendung stelle ich fest, dass ich aus Bequemlichkeit immer die gleiche, nämlich die maximale Saugleistung verwende und dass die anderen Stufen von mir eigentlich nicht gebraucht werden. Eine wesentliche Erleichterung durch die elektronische Überwachung des Füllgrades des Filterbeutels kann ich ebenfalls nicht feststellen. Daher besteht für mich der wichtigste Vorteil gegenüber alten Staubsaugermodellen in einer erhöhten Saugleistung des Motors. Hier bewirkt der hohe Einsatz mechatronischer Komponenten im wesentlichen Eigenschaften, die im amerikanischen Sprachgebrauch als ""nice to have"" bezeichnet werden und die einen höheren Verkaufspreis rechtfertigen sollen.
Wie die Mechatronik sinnvoll und nutzbringend eingesetzt werden kann, soll an einem Beispiel verdeutlicht werden, das einfach ist und in einer satirisch überspitzten Art den Sachverhalt deutlich herausstellt. Ein solches einfaches, lange bekanntes System, das viele wesentliche
... mehr
Eigenschaften eines mechatronischen Systems aufweist, ist die in Bild 9-1 dargestellte Mausefalle. Sie verfügt über einen Sensor (bewegliche Köderklappe), der eine bestimmte Belastung des beweglichen Teils der Mausefalle durch das Gewicht der Maus registriert. In einem mechanischen Speicher (Feder) wird Energie für den Antrieb des Aktors (Schlagbügel) zur Verfügung gestellt. Sensor und Aktor sind über eine mechanische Steuerung (Sicherungsbügel) miteinander verbunden, die ein Auslösen des Aktors bei Überschreiten eines Grenzwinkels des Sensors bewirkt. Mit diesem sehr einfachen mechanischen System werden seit vielen Jahrzehnten erfolgreich Mäuse ""gefangen"", nämlich getötet. Es kann im Handel für 1 Euro gekauft werden.
Nun kann man versucht sein, dieses in seiner Einfachheit gar nicht zu übertreffende mechanische System mechatronisch aufzurüsten. Man ersetzt den mechanischen Sensor durch eine Lichtschranke und arretiert den Schlagbügel über eine elektromagnetisch betätigte Sperrklinke (Bild 9-2). Beide Einrichtungen werden über eine elektronische Steuerung miteinander verbunden, die beim Unterbrechen der Lichtschranke durch eine Maus die Sperrklinke entriegelt, so dass der Schlagbügel seine aus dem rein mechanischen Modell bekannte Aufgabe durchführen kann. Die Nutzenfunktion der mechatronischen Mausefalle ist demnach genau die gleiche, nur mit dem Unterschied, dass nun die Mausefalle sicher nicht unter 30 Euro hergestellt werden kann, während sie vorher 1 Euro kostete.
Kann man denn nun für die Aufgabe des Mäusefangens Mechatronik auch sinnvoll einsetzen? Dies wird möglich, wenn man von der Falle eine höherwertige Funktion erwartet, nämlich dass die Maus unbeschädigt, lebend gefangen wird. Auch für diese Aufgabe gibt es natürlich rein mechanische Vorläufer, die diese Funktion erfüllen können (Bild 9-3)."
Nun kann man versucht sein, dieses in seiner Einfachheit gar nicht zu übertreffende mechanische System mechatronisch aufzurüsten. Man ersetzt den mechanischen Sensor durch eine Lichtschranke und arretiert den Schlagbügel über eine elektromagnetisch betätigte Sperrklinke (Bild 9-2). Beide Einrichtungen werden über eine elektronische Steuerung miteinander verbunden, die beim Unterbrechen der Lichtschranke durch eine Maus die Sperrklinke entriegelt, so dass der Schlagbügel seine aus dem rein mechanischen Modell bekannte Aufgabe durchführen kann. Die Nutzenfunktion der mechatronischen Mausefalle ist demnach genau die gleiche, nur mit dem Unterschied, dass nun die Mausefalle sicher nicht unter 30 Euro hergestellt werden kann, während sie vorher 1 Euro kostete.
Kann man denn nun für die Aufgabe des Mäusefangens Mechatronik auch sinnvoll einsetzen? Dies wird möglich, wenn man von der Falle eine höherwertige Funktion erwartet, nämlich dass die Maus unbeschädigt, lebend gefangen wird. Auch für diese Aufgabe gibt es natürlich rein mechanische Vorläufer, die diese Funktion erfüllen können (Bild 9-3)."
... weniger
Autoren-Porträt von Werner Roddeck
Prof. Dr.-Ing. Werner Roddeck lehrt am Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau an der Fachhochschule Bochum
Bibliographische Angaben
- Autor: Werner Roddeck
- 2007, 3. Aufl. 2006, 483 Seiten, Deutsch
- Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
- ISBN-10: 3835190458
- ISBN-13: 9783835190450
- Erscheinungsdatum: 16.10.2007
Abhängig von Bildschirmgrösse und eingestellter Schriftgrösse kann die Seitenzahl auf Ihrem Lesegerät variieren.
eBook Informationen
- Dateiformat: PDF
- Grösse: 8.67 MB
- Ohne Kopierschutz
- Vorlesefunktion
Kommentar zu "Einführung in die Mechatronik"
0 Gebrauchte Artikel zu „Einführung in die Mechatronik“
Zustand | Preis | Porto | Zahlung | Verkäufer | Rating |
---|
Schreiben Sie einen Kommentar zu "Einführung in die Mechatronik".
Kommentar verfassen