Fördertechnik (Subject) / Antriebe (Lesson)

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• Welche Hauptantriebsarten, unterschieden nach ihrer Energiequelle, kommen in der Fördertechnik zum Einsatz? Manueller Antrieb (z.B. Kurbel) Hydraulischer Antrieb (z.B. Hydraulikzylinder) Elekrischer Antrieb (z.B. Elektromotor) Verbrennungsmotor
• In welchen Funktionen kommen Handantriebe zum Einsatz? Not- und Hilfsantrieb elektrischer Hebezeuge (Aufzüge, Schleusentore,...) Hebezeuge kleinerer Hubkräfte (Speisenaufzüge) Bei seltener Benutzung (z.B. für Montage- und Reparaturzwecke) Bei kurzen Förderwegen und geringen Geschwindigkeiten (Winden, Flaschenzüge..)
• In welcher Größenordnung liegt die durchschnittliche menschliche Leistung zur Bedienung eines Kurbeltriebs?                         Dauer             Kurzzeitig FH: Handkraft  100-150 N      200-250 N v: Kurbelgeschw. 0,5-1 m/s P: Leistung  =  FH * v = 50 - 250 W
• Wie ist die Übersetzung einer Antriebskette mit dem Lastmoment M_L, dem Kraftmoment M_K und dem Wirkungsgrad n definiert? i = ML / (MK * η)
• Nennen Sie zwei Flaschenzugausführungen Schraubenflaschenzug Stirnradflaschenzug
• Wie heißen die drei Zahnradarten des Planetengetriebes? Sonnenrad Planetenrad Hohlrad
• Wozu dient eine Schraubenwinde? Erläuterung Zum Anheben schwerer lasten Manueller Betrieb zusätzlich selbsthemmend
• Was ermöglicht ein Verschieberad an einer Trommelwinde? Schaltet zwischen zwei Übersetzungsstufen
• Wozu dient eine Spillwinde? Verholen und Rangieren von Schiffen. Reib-/Kraftschlüssiges Übertragen von Kräften
• Wie ist der Reibkoeffizient definiert und wovon hängt er ab? μ = FR / FN            μ= tan ρ Abhängig von der Materialpaarung                         der Schmierung / Witterung (nass/trocken/fettig...)                         der Oberflächenbeschaffenheit
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• Welche zwei Arten hydraulischer Antriebe unterscheidet man? Druckzylinder Hydromotoren
• Nennen Sie 3 Arten von Hydraulikmotoren. Welche hat den besten Wirkungsgrad? Kolbenmotoren (axial oder radial)    η=0,92    -> bester wirkungsgrad Zahnradmotoren   η=0,75 Flügelzellenmotor   η=0,78
• Woraus berechnet sich die hydraulische Leistung einer Pumpe? P = Δp * V`
• Wo findet man vorzugsweise hydraulische Antriebe? - Bei mobilen Anlagen / Arbeitsgeräten - Bei großen Kräften - Kurzhubige Hebezeuge
• Welche Einschaltdauer hat ein Motor, der 4 Minuten ununterbrochen unter last fährt und anschließend 6 Minuten stillsteht? α = ∑ Einschlatzeiten mit Nennlast / ∑ (Einschaltzeiten + Pausen) α = 4 min / 10 min = 0,4 ED = α * 100 [%] = 40 %
• Was bedeutet für einen Elektromotor die Angabe 25% ED ? Beschreibung mit Zahlenbeispiel Einschaltdauer 25% α = 0,25     Bsp.  5 min Einschaltzeit, 15 min Pause. Zeitliche Auslastung von 25 %
• Auf welchem Prinzip basieren alle Elektromotoren? Überlagerung zweier Magnetfelder, die sich gegenseitig abstoßen. (Lorentzkraft)
• Durch welche Komponente erfolgt beim Gleichstrommotor der Wechsel der Stromrichtung? Kommutator
• Nennen Sie 5 Parameter, die die Auswahl eines Antriebsmotors beeinflussen Einschaltdauer Überlastbarkeit Nenndrehzahl Nennmoment Geschwindigkeit Sonderlasten Zuverlässigkeit Art des Transportwegs Einsatzgebiet Steuerbarkeit/ Regelbarkeit
• Wie bezeichnet man die Betriebsarten eines Stetig- / Unstetigförderers? Dauerbetrieb -> stetig Aussetzbetrieb -> unstetig
• Nach welcher entscheidenden Größe wird ein Elektromotor aus dem Katalog ausgewählt? Betriebsart Nutzlast m, Drehzahl n , Reative Last λ, Lastfaktor r Leistungen Momente Überlastungsverhältnis ü
• Was besagt das Vollast-Überlastungsverhältnis eines Elektromotors? üv= TA/TL = PA/PL          Überlastungsverhältnis Volllast ( üV=0,7 * üL=1,5 - 2) TA: gesamtes Anfahrmoment       PA: Anfahreistung TL: Volllastbeharrungsmoment     PL: Volllastleistung Es existiert ein Überlastungsverhältnis üV mit dem man einen Elektromotor kurzzeitig überlasten darf
• Was besagt das Listen-Überlastungsverhältnis eines Elektromotors? üL = MK/MN = TK/TN MK=TK : Kippmoment des SL-Motors MN=TN : Nennmoment des Motors Das Überlastungsverhältnis üL (Listenwert) ist ein vom Hersteller vorgegebener Wert, der nicht überschritten werden darf.
• Aus welchen beiden Teilleistungen setzt sich die Anlaufleistung zusammen? PA = PB + PV PA: Antriebsleistung PB: Beschleunigungsleistung PV: Volllastbeharrungsleistung
• Nennen Sie 3 Vorteile für den Einsatz von Asynchronmotoren Einfacher konstruktiver Aufbau und Robustheit, insbesondere in Käfigläuferausführung Wartungsarm preisgünstig in Herstellung und Instandhaltung
• Nennen Sie 3 Norm EDn für einen Unstetigförderer 15, 25, 40, 60
• Wodurch ist der Aussetzbetrieb gekennzeichnet? Pausen -> Unstetigkeit
• Welches Moment reicht zur Auslegung von Stetigförderern ( Dauerbetrieb) aus? Das größte Beharrungsmoment TL
• Nennen Sie die beiden Hauptkomponenten des Asynchron-Kurzschlussläufer-Motors. Wie verhalten sich im Motorbetrieb ihre Drehfrequenzen zueinander? Rotor: Läuferblechpaket mit Läuferstäben (Käfig) Stator: Stängerblechpaket mit Drehstromwicklungen Rotor dreht im Motorbetrieb langsamer als Synchrondrehzahl. (Asynchron) n2<n1    bzw    nR<nd
• Wie berechnet sich die Drehfelddrehzahl eines Asynchronmotors? nd = (fs * 60) / p      Drehfelddrehzahl              p: Polradzahl              fs: Frequenz
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• Welche Ausführungen von Drehstrom-Asynchronmotoren kennen Sie? Asynchronmotor als - Kurzschlussläufer / Käfigläufer (ASM-KL) - Scheifringläufer (ASM-SL)
• Wie ist der Schlupf beim Asynchronmotor definiert? s = 1 - nR/nd         Schlupf           nR: Rotordrehzahl           nd:Synchrondrehzahl / Drehfelddrehzahl
• Mit welchen drei Möglichkeiten lässt sich die Drehzahl eines Asynchron-Kurzschlussmotors regeln? Drehzahländerung durch - Polumschaltung - Frequenzumrichter - Hydrokupplung
• Wägen sie an 2 Kriterien die Vor- und Nachteile der Hydrokupplung gegenüber dem Frequenzumrichter ab. Hydrokupplung + verringertes Anfahrmoment (Softstart), ermöglicht häufiges Anfahren +schützt den Motor vor schlagartigen Belastungen +dämpft Drehschwingungen +reduziert Massenstoß bei Blockierung, Abfangen von Überlastspitzen -Verlängerung des Hochlaufvorgangs
• Womit lässt sich die Drehzahl eines Schleifringläufers regeln? Durch Vorschaltwiderstände
• Welche beiden Arten von Gleichstrommotoren unterscheidet man? Nebenschluss : Erregerwicklung parallel Ankerwicklung Gleichschluss(Hauptschluss) : Erregerwicklung in Reihe mit Ankerwicklung - Permaneterregung
• Welcher Asynchronmotor gilt in welcher Anordnung als der effizienteste? Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer(Käfigläufer) ASM-KL

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