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Ausgezeichnete Artikel rund um den Maschinenbau
Hochofen
Ein Hochofen ist eine großtechnische Anlage, mit der aus aufbereiteten Eisenerzen (meist Oxiden) in einem kontinuierlichen Reduktions- und Schmelzprozess flüssiges Roheisen erzeugt wird.
Die komplette Anlage wird auch als Eisenwerk oder Hüttenwerk bezeichnet und besitzt neben dem Hochofen als zentralem Bauteil weitere Einrichtungen, die den kontinuierlichen Betrieb gewährleisten. Dazu zählen der Bunker zur Lagerung der Einsatzstoffe und der Heizstoffe (Koks) mit angeschlossenen Transport- und Leitungssystemen, um diese am Ofenkopf in den Hochofen einzubringen. Weitere Einrichtungen dienen zur Abführung des Gichtgases am Ofenkopf, zur Zuführung des von den Winderhitzern vorgewärmten Gebläsewindes im mittleren Teil des Hochofens sowie zur Abführung von Roheisen und Schlacke am Ofengrund.
Dem produzierten Roheisen wird durch Frischen ein Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs sowie der größte Teil des aufgenommenen Phosphors und Schwefels entzogen, bevor es entweder zu verschiedenen Gusseisen- oder Stahlsorten weiterverarbeitet werden kann.
Die moderne Hochofentechnik entwickelte sich im Laufe von rund 5000 Jahren von den Anfängen der Nutzung einfacher, mit Holzkohle betriebener und mit Kaltluft unterhaltener Rennfeuer etwa 3000 v. Chr. über Rennofen, Stückofen und Floßofen bis hin zum Hochofen, der ab Anfang des 18. Jahrhunderts mit Koks beheizt und ab 1828 mit Heißwind betrieben wird.Artikel lesen …
Kraftregelung
Kraftregelung bezeichnet die Regelung der Kraft, mit welcher eine Maschine oder der Manipulator eines Roboters auf ein Objekt oder sein Umfeld einwirkt. Durch Regelung der Kontaktkraft können Beschädigungen an der Maschine sowie der zu bearbeitenden Objekte und Verletzungen beim Umgang mit Menschen verhindert werden. Bei Fertigungsaufgaben kann sie Fehler kompensieren und durch eine gleichmäßige Kontaktkraft Verschleiß reduzieren. Durch die Kraftregelung werden gleichmäßigere Ergebnisse erzielt als mit der ebenfalls in der Steuerung von Maschinen eingesetzten Positionsregelung. Kraftregelung kann als Alternative zur üblichen Bewegungsregelung eingesetzt werden, wird aber meist ergänzend eingesetzt, in Form von hybriden Regelungskonzepten. Die einwirkende Kraft wird für die Regelung üblicherweise über Kraftaufnehmer gemessen oder über den Motorstrom geschätzt.
Kraftregelung ist seit fast drei Jahrzehnten Gegenstand der Forschung und erschließt durch Fortschritte in der Sensorik und der Aktorik sowie neuen Regelungskonzepten zunehmend weitere Anwendungsbereiche. Kraftregelung bietet sich vor allem bei Kontaktaufgaben an, die der mechanischen Bearbeitung von Werkstücken dienen, wird aber auch in der Telemedizin, der Servicerobotik und der Abtastung von Oberflächen angewendet.Artikel lesen …
Pitotrohr
Ein Pitotrohr (deutscher Fachausdruck: Staudrucksonde; benannt nach Henri Pitot) ist ein gerades oder L-förmiges, einseitig offenes Rohr zur Messung des Gesamtdruckes von Flüssigkeiten oder Gasen. Es dient unter anderem in Flugzeugen, Hubschraubern und Rennfahrzeugen zur Geschwindigkeitsmessung.
Um Geschwindigkeiten messen zu können, werden Pitotrohre meist zusätzlich mit einer statischen Drucksonde ausgestattet. Derartige Messeinheiten werden Staurohr genannt. Ihr bekanntester Vertreter ist das Prandtlsche Staurohr, welches in der Fliegerei unter der Bezeichnung Pitotrohr zur Geschwindigkeitsmessung im Pitot-Statik-System verwendet wird. Artikel lesen …
Strahltriebwerk
Ein Strahltriebwerk ist eine Gasturbine, die vor allem als Luftfahrtantrieb verwendet wird und nach dem Prinzip des Rückstoßantriebs arbeitet.
Gasförmiger oder flüssiger Treibstoff wird mit angesaugter und verdichteter Luft gemischt und dann verbrannt. Als Mischung aus Verbrennungsprodukten und überschüssiger Luft entsteht ein Heißgas, das als Antriebsstrahl wieder austritt, wobei Schub als Reaktionskraft auf den Rückstoß entsteht. Bei Mantelstromtriebwerken erzeugt die beschleunigte Luft des Mantelstroms den Hauptteil der Triebwerksleistung bzw. des Schubs. Im Unterschied zum Raketentriebwerk, das den für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff mit sich führen muss, wird bei der Strahlturbine der Sauerstoff der Umgebungsluft verwendet. Daher spricht man auch von einem „luftatmenden“ Triebwerk.
Das Strahltriebwerk ist von herausragender Bedeutung für den kommerziellen Luftverkehr. Der mit Abstand größte Teil der Transportleistung in der Luftfahrt wird heute mit Strahltriebwerken erbracht: in Überschallflugzeugen kommen Turbojet oder Turbofan zum Einsatz, im kommerziellen Luftverkehr dominiert der Turbofan. Außerhalb der Luftfahrt werden Strahltriebwerke nur in sehr geringem Maße oder als sogenanntes Aero-Derivativ verwendet. Artikel lesen …
Windkraftanlage
Eine Windkraftanlage wandelt die Energie des Windes in elektrische Energie, um sie dann in ein Stromnetz einzuspeisen. Windkraftanlagen sind heute mit Abstand die wichtigste Form der Nutzung der Windenergie. Die mit großem Abstand dominierende Bauform ist die dreiblättrige Windkraftanlage mit horizontaler Achse und Rotor auf der Luvseite, deren Maschinenhaus auf einem Turm montiert ist und der Windrichtung aktiv nachgeführt wird. Eine Reihe weiterer Konstruktionsformen, insbesondere mit anderer Bauweise des Rotors, haben sich bisher nicht durchgesetzt.
Windkraftanlagen können in allen Klimazonen genutzt werden. Sie werden an Land (onshore) und in Offshore-Windparks im Küstenvorfeld der Meere installiert. Heutige Anlagen werden fast ausschließlich mit Netzanschluss betrieben und weisen durch Einspeisung über Leistungselektronik im Gegensatz zu älteren Anlagen mit direkt netzgekoppeltem Asynchrongenerator eine sehr gute Netzverträglichkeit auf. Artikel lesen …