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Fakultät für Ingenieurwissenschaften

Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD – Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg | Prof. Dr.-Ing. Stephan Tremmel

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Auslegung von Maschinenelementen und vieles mehr – Nützliche Onlinetools, die das Leben im Home-Office bereichern!

19. Juni 2020

Arbeiten im Home-Office ist in der heutigen Zeit nicht mehr die Ausnahme, sondern eher die Regel. Da der Wechsel ins Home-Office jedoch sehr schnell von statten ging, birgt diese Art des Arbeitens mehrere Herausforderungen. Drei Beispiele hierfür sind die Kommunikation mit Kollegen, die Bereitstellung von Berechnungssoftware und Online Tools. Der große Gewinner bei der Lösung dieser Probleme ist die Digitalisierung. So verändern Online-Tools und Schulungen über das Internet unser tägliches Arbeiten. Viele Firmen sind außerdem zu Web-Meetings übergegangen, um Sachverhalte zu besprechen. Das Projekt der Digitalen Werkzeugkiste für ProduktentwicklerInnen knüpft genau an dieser Stelle an und hilft Konstrukteuren und Produktentwicklern den Sprung in die digitale Welt zu meistern.

Für die meisten Konstruktionen im Maschinenbau wird eine Vielzahl von Maschinenelementen benötigt. Dabei beschreibt ein Maschinenelement die kleinste Einheit eines Gesamtbauteils, welche nicht weiter zerlegbar ist. Beispiele für Maschinenelemente sind Schrauben, Federn oder verschiedene Typen von Lagern. Um die Funktion der Gesamtkonstruktion zu gewährleisten, müssen die einzelnen Maschinenelemente richtig auf ihre Beanspruchung ausgelegt werden. Dazu werden im Maschinenbau verschiedene Normen verwendet, die von erfahrenen Fachleuten des jeweiligen Gebiets verfasst worden sind. Derartige Richtlinien über Maschinenelemente veröffentlichen zum Beispiel das Deutsche Institut für Normung e.V. (DIN), die International Organization for Standardisation (ISO) oder das International Institute of Welding (IIW). Darüber hinaus gibt es entsprechende Fachbücher, die weitere Berechnungsweisen darstellen.

Um ein Maschinenelement auszulegen, analysiert der Konstrukteur zuerst die auf das Element wirkenden Kräfte und berechnet daraus die wirkenden Belastungen. Anschließend nimmt der zuständige Konstrukteur sich im Regelfall die zugehörige Norm oder ein entsprechendes Fachbuch zur Hand, um sich über die korrekte Auslegung des Elements zu informieren. Sollte in der Norm oder dem Fachbuch der entsprechende Anwendungsfall nicht beschrieben sein, wird weitere Literatur zur Hilfe genommen. Je nach Maschinenelement und Belastungsfall kann sich die Auslegung somit über einen längeren Zeitraum erstrecken, was unter Umständen zu einem unnötigen Zeitverlust führt.

Abhilfe dagegen schaffen die Bayreuther Maschinenelemente Programme. Diese Programme vom Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD wurden unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg entwickelt. Sie bieten für verschiedene Maschinenelemente, wie z.B. Achsen, Schrauben, Gleitlager und Tellerfedern, Programme, die den Konstrukteur bei der Auslegung unterstützen sollen. Dabei basieren sie auf genau denselben Normen und Richtlinien, welche auch für die konventionelle Auslegung von Maschineelementen benutzt werden. Darüber hinaus spart sich der Konstrukteur im Home Office nicht nur das Studium der verschiedenen Normen, welche er sich mit nach Hause nehmen müsste, sondern kann die Bayreuther Maschinenelemente Programme bequem über die Homepage www.baymp.de von zuhause erreichen. Außerdem ist es ebenfalls möglich die Programme auf den PC oder das Handy herunterzuladen.

Neben der Bereitstellung der Maschinenelemente Programme über das Internet bietet der Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD noch ein ESF-gefördertes Projekt an, welches die Hintergründe zur Auslegung der Maschinenelemente über Online-Webinare schult. Dieses Projekt „Die Digitale Werkzeugkiste für ProduktentwicklerInnen“ bietet neben der Schulung der Teilnehmer in der Auslegung von Maschinenelementen im Schulungsblock „webbasierte Konstruktion“ noch weitere Onlineschulungen an. Diese finden in den Bereichen „Computer Aided Design“, „Finite Elemente Analyse“, „Strukturoptimierung“ sowie „Additive  Fertigung“ statt. Da das Projekt dazu dienen soll, die Digitalisierung der Produktentwicklung von kleinen und mittleren Unternehmen zu fördern, werden auch in den anderen Themengebieten in den Online Webinaren nicht nur die Grundlagen behandelt, sondern auch Online-Lösungen, die das Arbeiten im Home Office leichter machen sollen.

Weitere Informationen erhalten Sie unter www.konstruktionslehre.uni-bayreuth.de oder direkt bei dem Ansprechpartner des Projektes am Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD Herr Maximilian Baier (maximilian.baier@uni-bayreuth.de)

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