Bergbaumechanik

Inhaltsverzeichnis

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.