Lehrveranstal­tungen

Auf der Grundlage des CAD-Systems Creo 11 wird über die Technik der einfachen 3D-Modellierung hinausgehend die Nutzung moderner Konstruktionswerkzeuge (CAD/CAE) gelehrt. Die Vermittlung von Fähigkeiten und Fertigkeiten zur integrierten Nutzung der verfügbaren Werkzeuge (Modellierung, Mechanismusanalyse, Strukturanalyse) sowohl zur Optimierung der Konstruktionstätigkeit als auch zur Optimierung des Produktes wird in den Mittelpunkt gestellt.

Folgende Teilkomponenten werden behandelt:

Geometriemodellierung

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Geometriemodelliertechniken
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Geometrieoptimierung

Mehrkörpersimulation

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Animations- und Simulationswerkzeuge
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Optimierung von Mechanismen

Strukturanalyse (Festigkeitsberechnungen)

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Lösungsstrategien zur Festigkeitsberechnung an Bauteilen und Baugruppen
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur optimalen Festigkeitsauslastung von Bauteilen
• Entwicklung und Optimierung eines Produktes bei integrierter Nutzung der Teilkomponenten zur effektiven Entwicklung eines optimalen Produktes.

Auf der Grundlage des CAD-Systems Creo 11 wird über die Technik der einfachen 3D-Modellierung hinausgehend die Nutzung moderner Konstruktionswerkzeuge (CAD/CAE) gelehrt. Die Vermittlung von Fähigkeiten und Fertigkeiten zur integrierten Nutzung der verfügbaren Werkzeuge (Modellierung, Mechanismusanalyse, Strukturanalyse) sowohl zur Optimierung der Konstruktionstätigkeit als auch zur Optimierung des Produktes wird in den Mittelpunkt gestellt.

Folgende Teilkomponenten werden behandelt:

Geometriemodellierung

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Geometriemodelliertechniken
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Geometrieoptimierung

Mehrkörpersimulation

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Animations- und Simulationswerkzeuge
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Optimierung von Mechanismen

Strukturanalyse (Festigkeitsberechnungen)

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Lösungsstrategien zur Festigkeitsberechnung an Bauteilen und Baugruppen
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur optimalen Festigkeitsauslastung von Bauteilen
• Entwicklung und Optimierung eines Produktes bei integrierter Nutzung der Teilkomponenten zur effektiven Entwicklung eines optimalen Produktes.

Auf der Grundlage des CAD-Systems Creo 11 wird über die Technik der einfachen 3D-Modellierung hinausgehend die Nutzung moderner Konstruktionswerkzeuge (CAD/CAE) gelehrt. Die Vermittlung von Fähigkeiten und Fertigkeiten zur integrierten Nutzung der verfügbaren Werkzeuge (Modellierung, Mechanismusanalyse, Strukturanalyse) sowohl zur Optimierung der Konstruktionstätigkeit als auch zur Optimierung des Produktes wird in den Mittelpunkt gestellt.

Folgende Teilkomponenten werden behandelt:

Geometriemodellierung

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Geometriemodelliertechniken
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Geometrieoptimierung

Mehrkörpersimulation

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Animations- und Simulationswerkzeuge
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Optimierung von Mechanismen

Strukturanalyse (Festigkeitsberechnungen)

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Lösungsstrategien zur Festigkeitsberechnung an Bauteilen und Baugruppen
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur optimalen Festigkeitsauslastung von Bauteilen
• Entwicklung und Optimierung eines Produktes bei integrierter Nutzung der Teilkomponenten zur effektiven Entwicklung eines optimalen Produktes.

Das 3D-Konstruktionssystem Catia V5 (z.Z. Catia V5-6 2022) soll anhand von Beispielen vorgestellt werden, so dass man nach der Veranstaltung in der Lage ist, Konstruktionsaufgaben damit zu lösen.

Folgende Teilkomponenten werden behandelt:

Geometriemodellierung

• Nutzung und Vergleich unterschiedlicher Geometriemodelliertechniken
• Nutzung von Optimierungswerkzeugen zur Geometrieoptimierung

Mehrkörpersimulation

• In einer Stunde wird kurz auf die Möglichkeiten der Machanismenerstellung und -analyse eingegangen

Strukturanalyse (Festigkeitsberechnungen)

• Kurze Einführung in die Strukturanalyse mit Catia V5

© AST

Die Vorlesung gibt einen Überblick über Landtechnik und stellt die grundlegenden Komponenten und Strukturen von mobilen Arbeitsmaschinen am Beispiel der Traktoren vor.

• Einführend wird die Branche Landwirtschaft - Pflanzenproduktion vorgestellt, charakterisiert und in die aus globalen Trends der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung eingeordnet.
• Die Vorlesung stellt die grundlegenden Komponenten und Struktur der Traktoren vor.
• Schwerpunkt liegt auf den Anforderungen an die Konstruktion und die technische Ausführung.
• Maschinenleistung und die Kräfte und Wirkungen auf den Boden werden besprochen.
• Automatisierungsstrategien werden als Überblick eingeführt.
• Nach Verfügbarkeit werden Manager der mittleren und oberen Leitungsebene von großen Landmaschinenherstellern eingeladen, um methodische Aspekte in Forschung und Entwicklung ihrer Produkte im regionalen und globalen Wettbewerb darzustellen.

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Die Vorlesung gibt einen Überblick über Landwirtschaft und setzt einen Fokus auf die wesentliche Be- und Verarbeitungsprozesse der mobilen Arbeitsmaschinen. Grundlegende Komponenten und Strukturen von mobilen Arbeitsmaschinen werden vorgestellt.

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Vermittlung von Zusammenhängen und Kenntnissen bzw. Fertigkeiten im Prozess von Entwicklung und Konstruktion von mobilen Arbeitsmaschinen der Landwirtschaft. Besonderheiten von Landtechnikentwicklung im Produktentstehungsprozess und die unmittelbare Rolle des Konstrukteurs/Entwicklers in diesem Prozess werden an Beispielen demonstriert. Der Praxisbezug wird durch externe Lehrende verstärkt.

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Praktische Übung, in der kinematische Schemata und Funktionsbeschreibungen landwirtschaftlicher Maschinen abgeleitet werden. Eine beliebige mobile Arbeitsmaschine kann ausgewählt werden und wird in der mündlichen Gruppenprüfung in Form einer Präsentation vorgestellt.

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Die wichtigsten Landmaschinen wie Mähdrescher oder Feldhäcksler werden  in Aufbau und Funktion erklärt. Funktionsprinzipien, die in diesen Maschinen angewendet werden, werden theoretisch analysiert und die Konstruktions- und Funktionsparameter in ihren Zusammenhängen erläutert.

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Am Beispiel ausgesuchter Prozesse von Mobilen Maschinen der Landtechnik und deren Teilfunktionen bei der Verarbeitung von Biomasse und in der Bearbeitung des Bodens werden experimentelle und virtuelle Entwicklungswerkzeuge und -methoden erläutert, die bei der Entwicklung von landwirtschaftlichen Maschinen und Geräten heute angewendet werden. Besonderer Wert wird dabei auf analytische und empirische Erfassung und Darstellung ausgewählter Be- und Verarbeitungsprozesse als Grundlage für eine Bewertung, Weiterentwicklung und Automatisierung der Funktionskomponenten gesetzt.

Gesondert wird auf die Nutzung der numerischen Simulation wie CFD und DEM eingegangen.

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Die Grundlagen der Prozessautomatisierung als integraler Bestandteil in mobilen Arbeitsmaschinen werden dargestellt und anhand von Beispielen die Kombination von Sensorik, Elektronik und maschinenbautechnischen Lösungen in mobilen Arbeitsmaschinen erläutert.

Das Praktikum zum Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse zum Rohstoff Holz als erneuerbarem Energieträger.

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In den Praktika werden physikalische Größen und technische Parameter an den Baugruppen und Elementen von Förder-, Land- und Baumaschinen gemessen und mit Schlussfolgerungen für die Maschinenkonstruktion ausgewertet. Ziel ist die Vermittlung von Kenntnissen, Erfahrungen und Fähigkeiten beim Einsatz und bei der Bedienung von Messgeräten in fachspezifischen Messaufgaben.