Viewegs Fachbücher der Technik – serie

Gleichzeitig als Fachbuch und Nachschlagewerk geschrieben, enthält das Buch die wesentlichen Inhalte zu Umwelttechnik und Umweltmanagement. Die technischen Verfahren und die betriebliche Praxis werden so dargestellt, dass ein Verständnis entwickelt wird für die Abhängigkeiten zwischen den naturwissenschaftlich-technischen und den gesellschaftlich-ökonomischen Rahmenbedingungen.

in die Nomographie Mit 93 Bildern FRIEDR. VIEWEG & SOHN BRAUNSCHWEIG 1963 ISBN 978-3-322-96091-7 ISBN 978-3-322-96225-6 (eBook) DOI 10. 1007/978-3-322-96225-6 Alle Rechte vorbehalten © 1963 by Friedr. Vieweg & Sohn, Verlag, Braunschweig Vorwort Obwohl die Bedeutung der Nomographie in der technischen Praxis immer mehr erkannt wird, stehen an den Technikerschulen und selbst an den Ingenieurschulen im Rahmen des mathematischen Unterrichts nur wenige Stunden für dieses Gebiet zur Verfügung. Das vorliegende Buch soll helfen, diese Diskrepanz zu beseitigen. Es ist deshalb so ge­ schrieben, daß es sowohl für den Unterricht als auch für das Selbst­ studium benutzt werden kann. In stofflicher Hinsicht ist etwa der Inhalt des Lehrbuches Gasse, Mathematik für technische Berufe, Band l, Arithmetik und Algebra, das ebenfalls innerhalb der Reihe VIEWEGS FACHBÜCHER FÜR DEN TECHNIKER erscheint, vorausgesetzt. Die geo­ metrischen Beziehungen sind vollständig hergeleitet, und die prak­ tische Darstellung ist sorgfältig erklärt. Es wurde jedoch weniger Wert auf die streng mathematische Behandlung der einzelnen Nomo­ grammtypen gelegt als vielmehr auf ihre geometrische Darstellung für den praktischen Gebrauch. Zahlreiche Beispiele sollen zum Verständnis beitragen. Im vorliegenden Buch werden die in der Praxis hauptsächlich vor­ kommenden drei Nomogrammtypen behandelt: Summentafel, Z-Tafel und Kehrwerttafel. Dies sind Nomogramme mit geraden Leitern, die mit verhältnismäßig wenig zeichnerischem und mathematischem Auf­ wand entworfen werden können. Sämtliche Zeichnungen wurden aus Raumgründen im Maßstab 1: 2 verkleinert. Hierauf ist beim eventuellen Abgreifen von Werten aus den Darstellungen zu achten. Verfasser und Verlag danken Herrn Dr. Friedrich Schwank,Kassel, sowie Herrn Oberstudienrat lng.

Die Lehre des Risk Managements versucht, nicht nur die Folgen von Gefahren abzuschwachen, sondern auch gezielt Ursachen anzugehen. Die normative Entscheidungstheorie dient dabei als Hilfswissenschaft bei der Suche nach den jeweils optimalen ursachen- und wirkungsbezogenen Massnahmen. Das Grundmodell der Entscheidungstheorie aber enthalt die sehr restriktiven Forderungen nach der "Aktionsunabhangigkeit" der Eintrittswahrscheinlichkeiten der Umweltzustande. Um auch ursachenbezogene Massnahmen beurteilen zu konnen, werden Modellkonzeptionen, die diese Forderung nicht enthalten, verwendet. Ariane Motsch zeigt nun,dass die Forderung nach Aktionsunabhangigkeit durchaus sinnvoll sein kann. Bei Berucksichtigung unscharfer Wahrscheinlichkeitsinformationen kann namlich nur eine Modellkonzeption , die diese Forderung erfullt, eine vollstandige Informationsverwertung garantieren. Verzeichnis: Das Grundmodell der Entscheidungstheorie enthalt die sehr restriktive Forderung nach der "Aktionsunabhangigkeit" der Eintrittswahrscheinlichkeiten der Umweltzustande. Es wird gezeigt nun, dass diese Forderung durchaus sinnvoll sein kann.Bei Berucksichtigung unscharfer Wahrscheinlichkeitsinformationen kann namlich nur eine Modellkonzeption, die diese Forderung erfullt, eine vollstandige Informationsverwertung garantieren.

1. 1 Problemstellung und Vorgehensweise Seit jeher sind Menschen, Tiere und Sachen einer Vielzahl von Gefahren, z. B. Erdbeben, Feuersbrünsten, Stürmen, Überschwemmungen, Vulkan­ ausbrüchen und Seuchen, ausgesetzt. Gegen den Eintritt vieler aus diesen Gefahren resultierenden Schaden­ ereignisse konnte man sich in früheren Zeiten nicht oder nur unzurei­ chend schützen, und auch heutzutage ist dies trotz vielfacher Sicher­ heitsvorkehrungen, Einsatz modernster Technik und Auswertung neue ster Forschungsergebnisse der unterschiedlichsten wissenschaftlichen Dis­ ziplinen häufig nicht in ausreichendem Umfang möglich. Neben den oben genannten Gefahren, die ganz überwiegend dem Bereich der Naturgefahren zuzuordnen sind, wurden vor allem mit der Erfindung der Dampfmaschine und der danach beginnenden Industrialisierung der Wirtschaft, durch die Entwicklung moderner Verkehrs- bzw. Trans­ portmittel und durch die damit bedingte Ausweitung des Handels, durch technische Neuerungen sowie durch die Entstehung komplexer Volks­ wirtschaften zahllose neue Gefahrenpotentiale von den Menschen 'künst­ lich' geschaffen. Menschen, Tiere und Sachen sind Gefahren ausgesetzt, gleichgültig, ob sich die Gefahren im Fall ihrer Realisierung in wirtschaftlicher Hinsicht auswirken oder nicht. Die Gefahren bedrohen die Menschen und gefähr­ den stets die Erreichung der von ihnen angestrebten Ziele. Die Ungewiß­ heit über zukünftig eintretende Ereignisse und damit über den Grad der Zielerreichung allen Tuns ist also ein Grundproblem der menschlichen Existenz.

Dargestellt wird das wesentliche Grundgerüst der mathematischen Ausbildung von Bauingenieuren an Fachhochschulen und Technischen Hochschulen. Der verständlichen, und durch ihre Anwendungsnähe motivierenden Darstellung des Stoffs gilt besondere Aufmerksamkeit. Diesem Anliegen dienen auch zahlreiche durchgerechnete Beispiele und Übungsaufgaben sowie die Anleitungen zum Gebrauch des Computeralgebrasystems Maple, die fixer Bestandteil jedes Kapitels sind. Das Buch eignet sich als Begleitlektüre für die Vorlesung ebenso wie als Grundlage für das Selbststudium. Insbesondere bietet das Kapitel Allgemeine Grundlagen die Möglichkeit, mathematisches Schulwissen anwendungsbereit aufzufrischen. Die Lösungswege zu den Übungsaufgaben der einzelnen Kapitel finden Sie unter www.vieweg.de/vieweg/service/downloads.htm.

Das Lehr-und Übungsbuch der Technischen Mechanik wird aus den drei Bänden Stereo­ statik, Elastostatik (Festigkeitslehre ) und Kinematik/Kinetik bestehen. In diesen Bänden wird etwa der Stoff behandelt, der heute im allgemeinen zum Lehrinhalt der Grundvor­ lesungen an Fachhochschulen oder Technischen Universitäten gehört. Für die Studenten dieser Grundkurse wurden die Bücher geschrieben. Sie sind entstanden aus meiner Lehr­ tätigkeit an der früheren Ingenieurschule und jetzigen Fachhochschule Hamburg. Dabei werden selbstverständlich einige Themen, die während des Unterrichts aus Zeitgründen nur kurz oder gar nicht behandelt werden können, in diesen Büchern ausführlicher dar­ gestellt. Die Technische Mechanik gehört zu einem wichtigen Grundlagenfach in der Ingenieur­ ausbildung. Der Student empfindet dieses Fach oftmals als nicht leicht. Das liegt unter anderem (aber sicherlich nicht nur) daran, daß ihm das Umsetzen der erlernten oder vorgetragenen Theorie in die Praxis große Schwierigkeiten bereitet. Immer wieder kann man beobachten, wie Studenten geradezu hilflos vor Mechanikaufgaben sitzen, obgleich sie glauben, die - oft einfachen - Gesetzmäßigkeiten der Mechanik vollkommen ver­ standen zu haben. Ich habe daher in meinen Büchern den Schwerpunkt in die Beispiele gelegt und die Theorie nur so ausftihrlich dargestellt, wie sie für das Lösen von Aufgaben erforderlich ist. In den Beispielen wird gezeigt, wie man mit dem vorher erläuterten theoretischen Wissen ein gestelltes Problem der Mechanik lösen kann. Alle Beispiele werden daher vollständig durchgerechnet. Dabei werden manche Fragen geklärt, die in den allgemeinen Darstellungen noch offen blieben.

Mit dem Band zur Festigkeitslehre setzt der Autor sein Werk zur Technischen Mechanik fort. Folgende Themen aus der Festigkeitslehre werden in diesem Band behandelt: - Elastostatik der Stäbe und Seile - Der ebene Spannungszustand - Gerade Balkenbiegung - Durchbiegung gerader Balken - Schiefe Biegung - Schubspannung in Balken und Biegung - Torsionsbeanspruchung - Zusammengesetzte Beanspruchungen - Knicken gerader Stäbe - Energiemethoden der Elastostatik. Jeder Abschnitt beginnt mit einem Lehrtext, der die theoretischen Grundlagen kurz zusammenfaßt. Ausführliche und nachvollziehbar aufbereitete Beispiele folgen, die mit einer Auswahl von Übungsaufgaben abgeschlossen werden. Die Lösungen der Übungsaufgaben werden im Anhang angegeben. Mit 360 Abbildungen, 106 Übungsaufgaben mit Lösungen bietet der Band dem Studierenden breit gefächerte Hilfestellungen bei der Erarbeitung und Vertiefung der Grundlagen der Festigkeitslehre.

Der dritte Band beschließt das Lehrwerk zur technischen Mechanik. Auch in diesem Band werden zahlreiche Beispiele durchgearbeitet und viele Übungsaufgaben mit Lösungen angeboten.

Während wir dieses Buch schrieben, war die eigentliche Person, auf die wir uns zu konzentrieren versuchten, der Student von technischen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen. Wir wollten ihn (oder sie) mit einer zugänglichen und gründlichen Erläuterung der Grundlagen eines relativ neuen Teils des geistigen Rüstzeugs heutiger Studenten der Elektrotechnik versorgen: der digitalen Signalverarbeitung. Einst wurde sie als die fortschrittliche professionelle Tech­ nologie betrachtet und jetzt finden wir ihre Anwendung schon zu Hause in der Compact Disc (CD). Seitdem die komplexen integrierten Schaltkreise (Chips) erschwinglich geworden sind, sind viele Designer von elektronischen Schaltkreisen und Systemen plötzlich mit neuen Mög­ lichkeiten der digitalen Signal verarbeitung konfrontiert wurden, nicht nur indem schon bestehende Schaltkreise nun digital realisiert werden konnten, sondern auch in Form von anderen zeitdiskreten Alternativen wie "switched-capacitor filters" (Schalter-Kondensator-Filter, SC­ Filter) und "charge-coupled devices" (ladungsgekoppelte Bauelemente, CCD). Da die heutigen Studenten schon morgen ähnliche Fragen in Angriff nehmen werden, müsssen sie gründlich vorbereitet sein. Obwohl es sehr viele Parallelen zwischen der vertrauten analogen Welt und der neuen zeit­ diskreten Methoden gibt, bestehen doch bedeutende Unterschiede; ohne die nötigen neuen theoretischen Hilfsmittel sind die genauen Konsequenzen der Arbeit in diskreter Zeit und mit diskreter Amplitude nicht leicht zu beurteilen. Dies erklärt die wahre Flut von Kursen, Publi­ kationen und Büchern, mit denen dieser Bedarf gedeckt werden soll.

Dieses Übungsbuch enthält vollständig durchgerechnete Beispiele zu den wichtigsten Gebieten der Fertigungstechnik. Grundwissen über die gängigen Fertigungstechniken wird vorausgesetzt. Das Buch eignet sich zum Einsatz an Fachoberschulen, Beruflichen Gymnasien, Fachschulen und Fachhochschulen.

Dieses Buch ist gedacht als Lehr- und Arbeitsbuch für die Klasse 12 der Fachoberschule. Viele Beispielaufgaben mit Lösungsweg erleichtern das Einüben des Stoffes und motivieren Schülerinnen und Schüler, das umfangreiche Aufgabenmaterial anzugehen.

Mit zahlreichen kleineren Einzelaufgaben wird der Studierende die Lösung einer komplexen Aufgabenstellung erarbeiten. So wird das Systemdenken und das Verständnis für Verknüpfungen und Abhängigkeiten gefördert.

AutoCAD für Heizung, Lüftung, Sanitär (HLS) vermittelt eine systematische Einführung in den Umgang und die Anwendung der rechnergestützten Projektierung von AutoCAD-HLS/ Applikationen. Die Softwareprodukte C. A. T. S. und pit-cup sind Marktführer in Deutschland bei den AutoCAD-Branchenlösungen für die rechnergestützte Projektierung Heizung, Lüftung, Sanitär. In diesem Buch werden neben grundlegenden Darstellungen zur Einordnung der Systeme insbesondere ihre Funktionalität, Nutzung und Anwendung behandelt. Das Buch ist als Arbeits- und Lehrbuch konzipiert und realisiert, so daß der Leser alle Schritte am Rechner durch "Learning by Doing" nachvollziehen kann.

Kurze Produktlebenszeiten zwingen die Hersteller zu flexiblen Produktions­ methoden. Damit können unterschiedliche Werkstücke, in beliebiger Reihen­ folge, in wechselnden Losgrößen wirtschaftlich gefertigt werden. Diese Vorgaben sind nur durch Automatisierung eines Großteils der Produktion zu erreichen. Einen gewichtigen Anteil an der Automatisierung eines Prozesses nimmt die Handhabungstechnik ein. Die Robotertechnik wiederum ist in den Bereich der Handhabungstechnik einzuordnen und spielt hier eine zentrale Rolle, da man den Roboter als das universellste Handhabungsgerät bezeichnen kann. Die Handhabungstechnik - und somit auch die Robotertechnik - ist Inhalt der beruflichen Erst- und Weiterbildung. Weiterhin sind diese Lerninhalte an Fachhochschulen und Universitäten im Bereich der Automatisierungstechnik und Prozeßautomatisierung Standard. Das vorliegende Lehrbuch ist an alle gerichtet, die sich in Ausbildung, Studium oder Praxis mit dem Themengebiet Handhabungs­ technik beschäftigen müssen. Ziel dieses Buches ist es, ein Handhabungssystem in Kinematik, Antrieb, Meßsystem, Endeffektor, Steuerung, Sensorik, Programmierung und Arbeits­ schutz vorzustellen. Damit wird der Leser in die Lage versetzt, die komplexen Zusammenhänge eines automatisierten Prozesses zu überblicken und ein Handhabungsgerät richtliniengemäß in den Prozeß zu integrieren. Viele theore­ tische Inhalte sind mit Hilfe existierender Befehlsstrukturen ausgeführter Steuerungssoftware verdeutlicht, um auch hier den Praxisbezug zu gewährleisten. Einige stark mathematische Inhalte im Bereich der Bahnplanung sind in den Anhang verlegt worden und können so bei Interesse durchgearbeitet werden.

Dieses Buch Statistik in der Qualitätssicherung wendet sich an Leser, die sich mit statistischen Methoden der Qualitätssicherung zur Auswertung und Dokumentation von Qualitätsdaten auseinander­ setzen. Aufgrund seines Aufbaus wird der Einblick in die Zusammenhänge und Methoden, Qualitätsdaten auszuwerten und zu dokumentieren vermittelt. Es wendet sich daher an: • Auszubildende und Facharbeiter mit qualitätssicherndem Aufgabengebiet • Vorarbeiter- und Meisterausbildung • Studierende an Fachschulen • Studierende an Fachhochschulen • Teilnehmer an beruflichen Weiterbildungsmaßnahmen • Teilnehmer an Qualitätsmanagementlehrgängen Zur Darstellung des Stoffes Durch den Aufbau des Buches ist eine selbständige Erarbeitung möglich. Es ist eine leicht verständliche Darstellungsform des mathematischen Stoffes gewählt. Begriffe, Zusammenhänge, Sätze und Formeln werden durch zahlreiche Beispiele und anhand vieler Abbildungen näher erläutert. Einen wesentlichen Bestandteil dieses Buches bilden die Übungs auf­ gaben am Ende eines jeden Kapitels. Sie dienen zum Einüben und Vertiefen des Stoffes. Die im Anhang dargestellten und ausführlich kommentierten Lösungen ermöglichen dem Leser eine Selbstkon­ trolle. Vorwort VI Zur äußeren Form Zentrale Inhalte wie Definitionen, Sätze, Formeln, Tabellen, Zusam­ menfassungen und Beispiele sind besonders hervorgehoben. Eine Bitte des Autors Für Hinweise und Anregungen bin ich stets sehr dankbar. Sie sind Hilfe und eine unersetzliche Voraussetzung für eine stetige Verbesse­ rung des Lehrwerkes. Ein Wort des Dankes ... ... an Herrn Prof. Dipl.-Ing. Josef EIfert und Oberstudiendirektor Kurt Weber, die mich während der Entstehung des Werkes begleitet haben,und ... an meine Freunde Christel und Horst Horz, diemit großer Sorgfalt die Texte gelesen haben.

Dieses Lehr- und Übungsbuch bietet eine Einführung in das technische Englisch anhand von 20 Lektionen aus unterschiedlichen Themengebieten der Elektronik.Jede Lektion ist gegliedert in:- Textbeispiel- Übersicht über die Vokabeln- Übungstexte mit Verständnisfragen und Einsetzaufgaben- Übersetzungsaufgaben

Inhaltlich wird der gesamte Stahlbau erfaßt. Die Theorie wird durch zahlreiche Abbildungen und Konstruktionszeichnungen anschaulich gemacht. Die praktische Anwendung wird durch Beispiele verdeutlicht. Besondere Anwendungsgebiete, wie z. B. Brückenbau, Stahlwasserbau und Sonderkonstruktionen, werden nur kurz dargestellt, da eine ausführliche Betrachtung zu umfangreich wäre. Das Kapitel Tragwerke für den Maschinenbau stellt für den Bauingenieur zwar ein Randgebiet dar, wird aber ausführlicher dargestellt, da es meist in der Lehre wegen seines fachübergreifenden Charakters vernachlässigt wird.

Das Buch ist als Einführung für Studierende konzipiert, die Elektrische Energietechnik als Nebenfach haben, wie Nachrichtentechniker, Maschinenbauer, Wirtschaftsingenieure usw. Der Inhalt ist zielgerichtet ausgewählt und auf die Grundlagen konzentriert. Durch modularen Aufbau des Buches kann jedes Kapitel unabhängig von den anderen gelesen werden.

Das Buch beschreibt die Grundlagen zur Dioden- und Transistorentechnik und stellt die wesentlichen Berechnungsmethoden mit Beispielen dar. Es wird Wert auf eine praxisorientierte Beschreibung und Beispieldarstellung gelegt. Das Buch bietet eine kurze Wiederholung der Mindestgrundlagen aus der Elektrotechnik, Darstellung der Funktionen von Dioden, Bipolar- und Feldeffekttransistoren, grundlegende (Standard-) Schaltungen und deren Berechnung, häufig auftretende Einsatzfälle und deren Berechnung.

Dieses Lehrbuch bietet eine anschauliche Einführung in das Gebiet der Mechatronik und deren Denkweise auf Fachschulniveau.Am Anfang steht die Systemanalyse. Zu Grunde liegende wichtige Komponenten, deren Wirkweise und Integration in einem mechatronischen System werden dargestellt. Das Kapitel Mechanik behandelt wichtige Funktionseinheiten im Maschinenbau. Sensoren und Verstärkerschaltungen sowie SPS, Robotik und Bussysteme werden dargestellt. Eine Systemsynthese beschließt folgerichtig den Themenkomplex. Hilfreiche Informationen zur Inbetriebnahme und Fehlersuche werden am Ende des Buchs gegeben.

In der Techniker- und Ingenieurausbildung behandelt man mit Recht bestimmte Bereiche der Physik in besonderen Fächern, z. B. die Statik, die Festigkeitslehre und die Elektrotechnik. Dort werden die physikalischen Sachverhalte auf technische Aufgaben­ stellungen zugeschnitten und besondere Verfahren zur Rationalisierung des Lösungsweges entwickelt. Im vorliegenden Physikbuch für Technikerschulen mußten daher drei Forderungen bei der Stoffauswahl und Gestaltung beachtet werden, die sich zum Teil entgegenstehen: 1. Zulässig sind nur solche Überschneidungen im Stoff, die aus metho­ dischen Gründen erforderlich sind. Das gilt z. B. für die Begriffe Ge­ schwindigkeit, Beschleunigung, Arbeit, Energie. In solchen Fällen wurden die größeren Zusammenhänge herausgearbeitet, z. B. bei der Behandlung der Vektoren. Trotzdem wird der Physiklehrer im Stoff des Abschnitts "Mechanik fester Körper" noch auswählen müssen. Das ist unerläßlich, wenn weniger als 120 Unterrichtsstunden zur Verfügung stehen und die Zeit für die Behandlung der Wärmelehre, Schwingungs- und Wellen­ lehre noch ausreichen soll. 2. Im Fach Physik müssen auch diejenigen Erkenntnisse vermittelt werden, die zwar zum Fundament der speziellen Unterrichtsfächer gehören, dort aber aus zeitlichen oder methodischen Gründen schon vorauszusetzen sind. Hier steht die Physikausbildung ganz im Dienste der tieferen Einsicht, die über die Fächergrenzen hinausreicht. 3. Trotz der vorstehenden Forderungen muß auch der Physikunterricht dem Studierenden ein Ausbildungsziel zeigen, das nach allen Seiten hin und in jedem Zeitpunkt erkennbar ist. In diesem Sinne ist gerade der Physik­ lehrer an der Technikerschule berufen, die Allgemeinbildung seiner Schüler zu vervollkommnen. Lehrer und Studierende stehenim Physikunterricht vor einer der schwersten Aufgaben in der Technikerausbildung.