Kurvengetriebe und Bewegungsdesign (KUB) WS 2020-2021

Inhalte:

Auf Grund der zunehmenden Leistungsfähigkeit der heutigen Antriebstechnik ist man bestrebt, Bewegungsabläufe möglichst optimal an gegebene Anforderungen anzupassen. Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es einerseits, die Grundlagen zur Beschreibung einer Bewegungsaufgabe, z. B. eines technologischen Prozesses oder einer Führungsbewegung, zu vermitteln. Andererseits steht ein Ingenieur heute oft vor der Frage, welches Antriebskonzept wirklich zur Bewegungserzeugung optimal geeignet ist, wobei er sich z. B. zwischen einem mechanischen, mechatronischen oder rein elektronischen Grundkonzept entscheiden könnte. Unter Einbeziehung des gesamten Systemverhaltens werden hierfür grundlegende Auswahlkriterien für mögliche Antriebslösungen verglichen und diskutiert.

Qualifikationsziele:

Die Vorlesung soll auf der Systematik der Beschreibung von Bewegungsaufgaben für Kurvengetriebe aufbauen und das Grundwissen zur Berechnung und Gestaltung bewegungstechnisch optimaler Kurvenscheiben und davon abgeleiteter Antriebsfunktionen, heute auch bekannt unter dem Begriff der „elektronischen Kurvenscheibe“, vermitteln. Hierzu werden unterschiedliche mathematische Ansätze zur Beschreibung von Übertragungsfunktionen, wie z. B. Polynome, trigonometrische Funktionen oder HS-Profile, vorgestellt und Möglichkeiten zur Approximation bzw. Interpolation von Bahnkurven, wie sie zur Ermittlung von Führungsaufgaben benötigt werden, erörtert. Der Student wird befähigt, die Möglichkeiten zur effektiven Nutzung zulässiger Toleranzen von Bewegungsanforderungen durch interaktive Variation der Stützwerte zu erkennen und ihre praktische Anwendung durch theoretische und softwareorientierte Untersuchungen zu testen.

Voraussetzungen:

• Technische Mechanik I, II und III
• Höhere Mathematik I und II
• (Steuerungs- und Regelungstechnik)