Josef Maercks, Walter Ostermann

Bergbaumechanik

Lehrbuch für bergmännische Lehranstalten Handbuch für den praktischen Bergbau
Mitarbeit:Ostermann, Walter

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

Die Entwicklung an den bergmannischen Lehranstalten, insbeson dere die Griindung der Ingenieurschulen fur Bergwesen, war nur der auBere AniaB fur eine durchgreifende Anderung der "Bergbaumecha nik". Diese ergibt sich vor aHem aus der Einfuhrung der internationa len Formelzeichen, des internationalen Einheitensystems, allerdings mit der technischen Krafteinheit Kilopond (kp), sowie der grundsatz lichen Darstellung der Gesetze als GroBengleichungen. Die m-kg-s-(kp)-Einheitenzusammenstellung fordert eine Abrede ihrer Handhabung, auf die einleitend hingewiesen ist. Sie soll aber die allmahliche Dberleitung in das Rechnen mit dem internationalen Ein heitensystem mit der koharenten Krafteinheit Newton (N) vorbereiten. Die grundsatzliche Verwendung von GroBengleichungen ist eine seit langem gestellte Forderung vor allem auch der Kultusminister. Sie schlieBt jedoch nicht die Wiedergabe von oft gebrauchten Zahlenwert gleichungen aus, die umfangreiche Rechnungen z. B. in Tabellen er leichtern. Zur Darstellung mancher technischer GroBen sind sie viel fach unentbehrlich. Hier sollen die teilweise unubersichtlichen, oft maBbehafteten "Konstanten" solcher Zahlenwertgleichungen abgelei tet werden. Die Wiedergabe von Beispielen aus dem Bergbau mit der Ableitung ihrer besonderen Gesetze wurde erweitert. In dem Kapitel "Anwendun gen der Gesetze bei der Forderung im Bergbau" am Ende der Dynamik wurde ein Teil dieser Beispiele zusammengefaBt. Eine Neufassung erfuhr die Behandlung der Rutschsicherheit bei der Band- und Treibscheiben forderung. Fur die Anwendung der Stromungslehre auf die Wetterbewe gung im Bergbau unter Tage konnten neuere Forschungsergebnisse fur die Reibungszahl im "Dbergangsgebiet" mit verschiedenen "Grenz kurven" aufgenommen werden.

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Produktdetails

• Verlag: Springer / Springer Berlin Heidelberg / Springer, Berlin
• Artikelnr. des Verlages: 978-3-642-92966-3
• 7. Aufl.
• Seitenzahl: 720
• Erscheinungstermin: 20. November 2013
• Deutsch
• Abmessung: 235mm x 155mm x 39mm
• Gewicht: 1072g
• ISBN-13: 9783642929663
• ISBN-10: 3642929664
• Artikelnr.: 39915199

Inhaltsangabe

1. Teilgebiete der technischen Mechanik.- 2. Einheitensysteme, Größengleichungen.- Erster Abschnitt Statik fester Körper.- I. Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften in der Ebene.- 3. Grundlagen.- 4. Zusammensetzen von Kräften mit gleicher Wirklinie.- 5. Zusammensetzen von Kräften mit gleichem Angriffspunkt, aber verschiedenen Richtungen.- 6. Zerlegen einer Kraft in zwei Seitenkräfte.- 7. Zusammensetzen von Kräften mit verschiedenem Angriffspunkt.- a) durch wiederholte Konstruktion des Kraftecks.- b) durch Krafteck und Seileck.- II. Gleichgewicht von Einzelkörpern in der Ebene.- 8. Wechselwirkungsgesetz.- 9. Drehmoment, Statisches Moment, Kräftepaar.- 10. Zeichnerische Gleichgewichtsbedingungen.- 11. Rechnerische Gleichgewichtsbedingungen.- 12. Grundsätzliche Betrachtungen zur Anwendung der Gleichgewichtsbedingungen bei der Lösung von Aufgaben der Statik.- 13. Anwendungsbeispiele der Gleichgewichtsbedingungen.- a) Kräfte wirken in einer Ebene.- b) Kräfte wirken in verschiedenen Ebenen.- III. Gleichgewicht von Körpersystemen in der Ebene. Gelenksysteme.- 14. Allgemeine Sätze für Gelenksysteme.- 15. Dreigelenkbogen.- 16. Gelenkvielecke.- 17. Fachwerke.- a) Erklärung.- b) Kräfteplan nach Cremona.- c) Schnittverfahren nach Ritter.- IV. Schwerpunkt.- 18. Allgemeines.- 19. Schwerpunkt von Linien.- 20. Schwerpunkt von Flächen.- 21. Schwerpunkt von Körpern.- 22. Guldlinsche Regeln.- V. Reibung.- 23. Haftreibung auf horizontaler Berührungsfläche.- 24. Gleitreibung auf horizontaler Berührungsfläche.- 25. Backenbremse.- 26. Reibung auf geneigter Ebene.- a) Verschiebekraft parallel zur geneigten Ebene.- b) Verschiebekraft in horizontaler Richtung.- c) Reibung in Keilnuten.- 27. Zugkräfte beim kettenangetriebenen Stetigförderer.- 28. Reibung am Keil.- a) Kraft zum Eintreiben eines Keiles.- b) Kraft zum Austreiben eines Keiles mit Selbsthemmung.- c) Haltekraft für einen Keil mit größeren Keilneigungen.- d) Verschiebung von zwei sich berührenden Keilen.- 29. Reibung an der Schraube.- a) Schraube mit Flachgewinde.- b) Schraube mit Spitzgewinde.- 30. Zapfenreibung.- a) Tragzapfenreibung.- b) Spurzapfenreibung.- 31. Rollwiderstand.- a) Allgemeine Gesetze.- b) Rollwiderstand von Wälzlagern.- 32. Fahrwiderstand.- 33. Seilreibung.- a) Allgemeine Grundgesetze.- b) Bandbremse.- 34. Die Seilreibung bei Treibscheiben- und Bandförderung und beim Riementrieb.- a) Allgemeine Gesetze.- b) Bandförderung.- c) Riementrieb.- d) Treibscheibenförderung.- VI. Einfache Maschinen.- 35. Hebel und Rolle.- 36. Zahnrädergetriebe, Schneckengetriebe.- Zweiter Abschnitt Dynamik fester Körper.- A. Bewegungslehre (Kinematik).- I. Einfache geradlinige Bewegung.- 37. Gleichförmige Bewegung.- a) Allgemeine Gesetze.- b) Mittlere Geschwindigkeit.- c) Graphische Darstellung.- 38. Gleichmäßig beschleunigte Bewegung.- a) Erklärungen.- b) Gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus der Ruhelage heraus.- c) Allgemeine Erklärung der Geschwindigkeit.- d) Gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus einer Anfangs geschwindigkeit heraus.- e) Gleichmäßig verzögerte Bewegung.- 39. Freier Fall und lotrechter Wurf.- 40. a) Zusammengesetzte Bewegung.- b) Horizontaler Wurf.- c) Schräger Wurf.- II. Drehbewegung.- 41. a) Gleichförmige Drehbewegung.- b) Mittlere Kolbengesehwindigkeit; BewegungsVerhältnisse beim Kurbeltrieb.- c) Bewegungsübertragung durch Riemen und Zahnräder.- 42. Gleichmäßig beschleunigte Drehbewegung.- III. Ungleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung.- 43. Allgemeine Erläuterungen.- 44. a) Ableitung der Geschwindigkeit aus der Weg-Zeit-Funktion.- b) Ableitung der Beschleunigung aus der Geschwindigkeits-Zeit-Funktion.- c) Zeichnerisches Differenzieren.- 45. a) Ermittlung des Weges aus der Geschwindigkeits-Zeit-Funktion.- b) Zeichnerisches Integrieren.- B. Dynamik der fortschreitenden (Translations-)Bewegung.- 46. Trägheitsgesetz.- 47. Dynamisches Grundgesetz.- 48. Einheit der Masse und der Kraft.- 49. Von der Wirkung der Kraft auf geradliniger Bahn.- a) Prinzip von D'Alembert.- b) Geneigte Ebene.- 50. Gleichförmige Kreisbewegung.- C. Arbeit, Energie, Leistung, Antrieb.- 51. Mechanische Arbeit.- a) Grundgesetze.- b) Federspannarbeit.- c) Beschleunigungsarbeit.- 52. Energiesatz.- 53. Leistung.- a) Grundgesetze.- b) Wirkungsgrad.- c) Leistung bei der Wasserhaltung.- d) Kolbenarbeit und Kolbenleistung beim Kurbeltrieb.- 54. Energie-Einheiten.- a) Mechanische Energie.- b) Wärmeenergie.- c) Massentransportgröße, Tonnenkilometer.- 55. Satz vom Antrieb (Impulssatz).- D. Dynamik der Drehbewegung (Rotationsbewegung).- 56. Dynamisches Grundgesetz der Drehbewegung.- 57. Massenträgheitsmoment.- a) Berechnung bei einfachen Körpern.- b) Reduzierte Masse, reduzierte Gewichtskraft.- c) Trägheitsradius, Schwungmoment.- d) Berechnung der auf Seilmitte reduzierten Massen und Gewichtskräfte bei der Schachtförderung.- ?) Berechnung aus dem Verhältnis i: r.- ?) Berechnung aus dem Schwungmoment.- 58. Arbeit der Drehbewegung.- a) Allgemeine Gleichung der Arbeit.- b) Beschleunigungsarbeit.- 59. Leistung der Drehbewegung.- 60. Drehenergie und Energiesatz.- 61. Impuls der Drehbewegung.- 62. Reduktion des Massenträgheitsmomentes, Schwungmomentes und Drehmomentes auf eine andere Welle.- E. Anwendungen der Gesetze der Mechanik bei der Förderung im Bergbau.- 63. Schachtförderung.- a) Dynamische Sicherheit gegen Seilrutsch bei der Treibscheibenförderung.- b) Planung elektrisch angetriebener Treibscheibenhäspel.- 64. Lokomotivförderung.- 1. Grundlagen.- 2. Zugkraftbedarf des Wagenverbandes und Eigenbedarf der Lokomotive.- 3. Die Radumfangskraft.- 4. Die Grenz-Radumfangskraft.- 5. Fahrleistungsdiagramm.- 6. Bremsen.- 65. Planung kettenangetriebener Stetigförderer für Streb- und Streckenförderung.- 1. Allgemeine Grundgleichungen.- 2. Kratzerförderer in Verbindung mit schälender Gewinnung.- 3. Kratzerförderer in Verbindung mit Maschinen der schneidenden Gewinnung.- 4. Antriebsleistung und Drehmoment beim Kratzerförderer.- 5. Trogbandförderer.- 66. Planung gemuldeter Bandförderer.- F. Der Stoß.- 67. Grundbegriffe.- 68. Vollkommen unelastischer Stoß, plastischer Stoß.- a) Geschwindigkeitsänderungen.- b) Arbeitsumwandlung.- 69. Vollkommen elastischer Stoß.- 70. Wirklicher Stoß.- Dritter Abschnitt Festigkeitslehre.- A. Grundbegriffe.- 71. Allgemeine Erläuterungen.- 72. Arten der Beanspruchung.- 73. Spannung und Dehnung bei Zug- und Druckbeanspruchung.- 74. Spannungs-Dehnungsschaubild.- 75. Die drei Belastungsfälle.- 76. Gestaltfestigkeit.- 77. Sicherheit und zulässige Spannung.- B. Einfache Beanspruchungen.- I. Zugfestigkeit.- 78. Grundgleichungen.- 79. Reißlänge lB.- 80. Schraubenverbindungen.- 81. Berechnung von Rohren und zylindrischen Behältern.- 82. Rundstahlketten.- 83. Förderseile.- a) Berechnung des erforderlichen metallischen Querschnittes eines Förderseiles.- b) Nachrechnung der Sicherheit des Förderseiles für eine vorhandene Seilfahrtanlage.- c) Förderseildehnung.- d) Mehrseilförderung.- 84. Gummigurte.- II. Druckfestigkeit.- 85. Allgemeine Gleichungen.- 86. Flächenpressung.- III. Scherfestigkeit.- 87. Grundgleichungen.- IV. Biegefestigkeit.- 88. Biegegleichung.- 89. Trägheitsmomente und Widerstandsmomente von Querschnittsflächen.- 90. Belastungsfälle.- a) Freiträger mit einer Einzellast.- b) Freiträger mit mehreren Einzellasten.- c) Freiträger mit gleichmäßig verteilter Last.- d) Frei aufliegender Träger auf zwei Stützen mit einer Einzellast.- e) Frei aufliegender Träger auf zwei Stützen mit Einzellast in der Mitte.- f) Frei aufliegender Träger auf zwei Stützen mit mehreren beliebig angreifenden Einzellasten.- g) Frei aufliegender Träger auf zwei Stützen mit gleichmäßig verteilter Last.- h) Zweiseitig eingespannter Träger mit Einzellast in der Mitte.- i) Zweiseitig eigespannter Träger mit gleichmäßig verteilter Last.- 91. Durchbiegung.- a) Gleichung der elastischen Linie.- b) Biegebeanspruchung beim Förderseil.- c) Durchbiegungen bei einigen Belastungsfällen.- V. Verdrehungsfestigkeit.- 92. Verdrehungsgleichung kreisförmiger Querschnitte.- 93. Polares Trägheits- und Widerstandsmoment von Kreisflächen.- 94. Verdrehungswinkel.- VI. Knickung.- 95. Elastische Knickung, Euler-Bereich.- 96. Unelastische Knickung, Tetmajer- und Druckbereich.- 97. Berechnung knickbeanspruchter Stäbe.- 98. Omega-Verfahren.- C. Zusammengesetzte Beanspruchung.- 99. Biegung mit Zug- oder Druckbeanspruchung.- 100. Biegung mit Verdrehung.- Vierter Abschnitt Strömungsmechanik.- 1. Teil. Statik der Flüssigkeiten (Hydrostatik).- 101. Allgemeine Eigenschaften der Flüssigkeiten.- 102. Ausbildung der Oberfläche bei Flüssigkeiten.- 103. Der hydrostatische Druck.- a) Begriff des hydrostatischen Druckes.- b) Druckfortpflanzung bei Vernachlässigung der Flüssigkeitsgewichtskraft.- c) Hydrostatischer Druck bei Beiücksichtigung der Flüssigkeitsgewichtskraft.- 104. Hydrostatische Druckkräfte gegen Wandungen.- 105. Auftrieb und Schwimmen.- 2. Teil. Dynamik von Flüssigkeiten und Gasen.- A. Physikalisch-technische Grundlagen.- 106. Gasgesetze.- 107. Grundbegriffe zur Kennzeichnung eines Mediums.- a) Wichte, Dichte, Gaskonstante.- b) Dynamische und kinematische Viskosität.- 108. Grundbegriffe zur Kennzeichnung von Strömungen.- a) Stromlinien und Stromröhre.- b) Mengenstrom und Kontinuitätsgesetz.- c) Laminare und turbulente Strömung, Reynoldssche Zahl. Ähnlichkeitsgesetz von Reynolds.- B. Grundgesetze der stationären Rohrströmung.- I. Stationäre, reibungsfreie Rohrströmung inkompressibler Medien.- 109. Bernoullische Gleichung.- 110. Staudruck oder dynamischer Druck.- 111. Reibungsfreie Ausströmung aus einer Düse.- 112. Reibungsfreie Ausströmung aus Rohrleitung, angeschlossen an Behälter. Wasserstrahlpumpe.- 113. Reibungsfreie Überströmung zwischen zwei Behältern durch eine Rohrleitung.- II. Stationäre Rohrströmung inkompressibler Medien mit Reibung.- 114. Erweiterte Bernoullische Gleichung.- 115. Laminare und turbulente Strömung.- 116. Reibung in geraden Rohren mit konstantem Querschnitt.- 117. Die Rohrreibungszahl ?.- a) Gebiet der laminaren Strömung.- b) Turbulente Strömung bei hydraulisch glattem Verhalten der Rohrwand.- c) Turbulente Strömung bei hydraulisch rauhem Rohr.- d) Übergangsgebiet zwischen hydraulisch glattem und hydraulisch rauhem Rohr.- 118. Bestimmung der Rohrreibungszahl ?.- 119. Widerstände in Formstücken und Absperrmittein.- 120. Verluste durch Querschnittsänderung.- 121. Die Förderhöhen bei der Flüssigkeitsförderung durch Pumpen.- 122. Ausfluß aus Bodenöffnungen.- III. Stationäre Rohrströmung kompressibler Medien mit Reibung.- 123. Allgemeine Gesetze bei gleiehbleibendem Rohrquerschnitt.- 124. Druckabfall bei expandierender Strömung in waagerechten Leitungen mit gleichbleibendem Querschnitt.- 125. Rohrreibungszahl und Berechnung von waagerechten Druckluftleitungen mit gleichbleibendem Querschnitt.- 126. Druckverlauf in geneigten Druckluftleitungen.- 127. Strömung kompressibler Medien durch Düsen und Mündungen.- 128. Die erweiterte Düse nach De Laval.- 129. Meßtechnische Anwendung der stationären Rohrströmung. Durchflußmessung.- IV. Strömung kompressibler Medien in geraden Rohren mib beliebigen Querschnitten.- 130. Allgemeine Gesetze.- 131. Rechnungsgrößen bei der Planung und Überwachung der Grubenbewetterung.- 132. Beurteilung und Berechnung des Widerstandswertes R. Berechnung des Druckverlustes söhliger Strecken.- 133. Der Widerstandswert R und der Druckverlust geneigter Strecken und Schächte.- C. Strömungsmaschinen.- 134. Allgemeines.- 135. Geschwindigkeitsdiagramme.- 136. Impulssatz und Hauptgleichung.- 137. Entstehung der Drosselkurve.- a) Kanalreibung.- b) Stoßverluste.- 138. Kongruenz der Drosselkurven.- 139. Modellgesetze der Strömungsmaschinen.- 140. Axialverdichter.- 141. Labiler Arbeitsbereich.- a) Pendelungen infolge Mitwirkung eines Energiespeichers.- b) Abreißen der Förderung.- 142. Bestimmung des Betriebspunktes.- Tabellen-Anhang.