Arbeitsmaschine

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Arbeitsmaschinen sind in ihrer Hauptfunktion stoffumsetzende Maschinen.

Mit ihnen werden Stoffe mit Hilfe von Energie

von Ort zu Ort transportiert (Stofftransport)
in eine andere Form gebracht (Stoffumformung)
in einen anderen Energiezustand versetzt (Stoffzustandsänderung)

Auf einer Drehmaschine werden z. B. aus Stangenmaterial mithilfe der elektrischen Antriebsenergie Drehteile hergestellt (Stoffumformung) Mit Pumpen und Hebezeugen werden Stoffe transportiert (Stofftransport). Mit Glühöfen wird das Gefüge von Werkstoffen verändert (Änderung des Stoffzustandes).

[Bearbeiten] Physikalische Grundlagen der Arbeitsmaschinen

Zur Beschreibung des Stofftransports in einer Arbeitsmaschine benötigt man physikalische Größen.

Die Masse m eines Stoffes wird in Kilogramm oder Tonnen angegeben.

Die Dichte gibt die Masse eines Stoffes pro Volumeneinheit an. Einheiten der Dichte sind kg/dm³ oder t/m³ für Feststoffe und Flüssigkeiten sowie kg/m³ für Gase.

Stoffarten. Je nach Anwendungszweck gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Stoffe zu gliedern
- Nach ihrem Aggregatzustand unterteilt man sie in Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase.
- In der Produktion und Fertigung unterteilt man sie in formlose Stoffe (Flüssigkeiten, Pulver Granulat) und Stoffe mit geometrisch bestimmter Form (Halbzeuge, Werkstücke, Bauteile).
Stofftransport. Ein Stofftransport ist gekennzeichnet durch die Geschwindigkeit und den Stoffstrom.

Die Geschwindigkeit v ist der von einem Körper pro Zeiteinheit zurückgelegte Weg. Einheiten der Geschwindigkeit sind: m/s, m/min, km/h.

Die Menge des transportierten Stoffes wird bei Feststoffen durch den Massenstrom m, bei Flüssigkeiten und Gasen durch den Volumenstrom V beschrieben. Hierbei handelt es sich um die in der Zeit t transportierte Masse bzw. das pro Zeit geförderte Volumen. Einheiten des Masse- bzw. Volumenstromes sind kg/s oder t/h bzw. 1/s, 1/min oder m³/h.

Für Stoffe gilt, ähnlich wie bei der Energie, ein Satz von der Erhaltung der Materie: Materie kann nicht erzeugt und nicht zerstört, sondern nur umgewandelt werden.

Eine Stoffbilanz besagt, dass die in ein System eintretende Masse genauso groß ist, wie die aus dem System austretende Masse. So ist z. B. bei einer Drehmaschine die als Stangenmaterial zugeführte Masse genauso groß wie die Masse der erzeugten Werkstücke und Späne zusammen.

[Bearbeiten] Arten von Arbeitsmaschinen

In metallverarbeitenden Betrieben häufig eingesetzte Arbeitsmaschinen sind Fördermittel, Werkzeugmaschinen, Wärmebehandlungsöfen, sowie Klima- und Heizungsanlagen