IGMR-Getriebelexikon
Ansprechpartner
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Mit dem IGMR Getriebelexikon wurden erste Schritte zu einem interaktiven, internetbasierten Wissensspeicher getan. Es basiert auf der am IGMR existierenden großen Getriebemodellsammlung, die schon frühzeitig systematisch erfasst wurde und es soll Hilfen zur Entwicklung von kinematischen Entwürfen bei der Lösung von Bewegungsaufgaben geben. Der inhaltliche Schwerpunkt liegt bei der Prinzipsynthese für ungleichmäßig übersetzende Getriebe. Das Getriebelexikon umfasst daher eine Sammlung von getriebetechnischen Lösungsprinzipien sowie zahlreiche ausgeführte Anwendungsbeispiele. Durch die Realisierung auf dem Rechner bietet das Getriebelexikon im Vergleich zu Wissensspeichern in Form von Büchern und Katalogen in Papierform wesentliche Vorteile, die bei der Auslegung von ungleichmäßig übersetzenden Getrieben vorteilhaft genutzt werden können.
Inhalt
Beginnend 1988 entstand eine Reihe von fast sechzig Getriebebeschreibungen mit ausführlichem theoretischen Hintergrund und den einschlägigen Auslegungsgleichungen und -diagrammen. Bisher sind etwa die Hälfte dieser Getriebebeschreibungen in das Getriebelexikon übernommen worden. Der Inhalt des Getriebelexikons setzt sich aus den Beschreibungen von getriebetechnischen Prinzipien, der Darstellung von geeigneten Getriebestrukturen und den Beschreibungen von Anwendungsbeispielen zusammen. Dabei werden den Inhalten stets die Bewegungsaufgaben zugeordnet, für deren Lösung sie geeignet sind. Ferner werden im Getriebelexikon ausgewählte Fachbegriffe erläutert, die zur Beschreibung von Bewegungsaufgaben sowie von Bewegungseinrichtungen erforderlich sind. Zur Erleichterung der Orientierung sind die vier Kapitel durch je eine Farbe gekennzeichnet, die als Streifen am linken Rand die Zugehörigkeit jeder Seite anzeigt. Als weiteres Gliederungskriterium innerhalb der vier Kapitel wird die alphabetische Reihenfolge der Schlagwörter verwendet, wie dies in Lexika üblich ist. Durch geeignete Bedienelemente wird den Entwicklerinnen und Entwicklern der Zugriff auf die Inhalte des Lexikons ermöglicht. Dabei ist neben dem Informationszugriff mit Hilfe der auf die Schlagworte bezogenen Ordnungskriterien auch die Verwendung verschiedener Suchfunktionen in dem Lexikon vorgesehen.
Neben den vielseitigen Formen der Wissenspräsentation soll das Getriebelexikon den Benutzerinnen und Benutzern gleichermaßen in der Anwendung des behandelten Wissens unterstützen. Es sollen daher Anwendungsprogramme, die für die Synthese, für die Analyse oder zur Simulation von Getrieben zur Verfügung stehen, an geeigneter Stelle an das Lexikon angebunden werden. So ist es beispielsweise zweckmäßig, bei der Beschreibung von Übertragungsfunktionen geeignete vorbereitete Arbeitsblätter eines Mathematik-Programms anzubieten, mit dem die Benutzerinnen und Benutzer die Berechnung der Übertragungsfunktion samt ihrer Ableitungen für konkrete kinematische Abmessungen eines Getriebes durchführen können. Ebenso ist das Anbinden von Analyse- und Syntheseprogrammen, mit deren Hilfe geeignete Auslegungsverfahren angewendet werden können, sehr hilfreich.
Lösungen für die Bewegungstechnik
Bei der Suche nach einem geeigneten Lösungsprinzip kann es nötig sein, eine erste Vorauslegung durchzuführen, um die Eignung einer in Frage kommenden Getriebestruktur besser beurteilen zu können. Dazu existieren zahlreiche grafische Synthese- und Analyseverfahren, die in dieser Phase der Entwicklung vorteilhaft angewendet werden können. Es zeigt sich, dass solche grafischen Konstruktionen mit Hilfe von Geometrieprogrammen auf dem Rechner durchgeführt werden können. Ein Programm, das diese Möglichkeit bietet, ist das interaktive Geometrieprogramm Cinderella. Dieses Programm erlaubt auf einfache, intuitive Weise die Erstellung geometrischer Konstruktionen auf dem Rechner. Es ist ein mausgeführtes, interaktives Geometrieprogramm, bei dem nach erfolgter Konstruktion die Basiselemente der Konstruktion mit der Maus "gegriffen" und bewegt werden können. Dabei folgt die ganze Konstruktion der Bewegung in konsistenter Weise, so dass damit auf sehr anschauliche Art und Weise das "dynamische" Verhalten der geometrischen Konstruktion erkundet werden kann. Außerdem können mit Hilfe des Geometrieprogrammes auch Ortskurven dargestellt werden, eine Eigenschaft, die gerade für die Anwendung in der Getriebetechnik von großer Bedeutung ist. So können im einfachsten Fall mit dieser Funktionalität die Koppelkurven von Getrieben dargestellt werden, aber auch z.B. Polbahnen oder Mittelpunktskurven.
KINTOP
Zur kinematischen Analyse ebener Kurbelgetriebe und Rädergetriebe wurde am Institut für Getriebetechnik und Maschinendynamik das Programm KINTOP entwickelt. Mit dem Programm ist es möglich, die Bewegungsgrößen (Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung) aller Getriebeglieder zu berechnen und Bewegungsanimationen zu erzeugen. Dabei können Bahnkurven, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren sowie Geschwindigkeitshodographen beliebiger Punkte angezeigt werden. Für einige der Getriebe, die im Getriebelexikon als Beispiele integriert sind, bestehen bereits Datensätze für die Simulation mit Hilfe des Programms KINTOP. Auf diese Weise kann die Funktion eines Getriebes besser verdeutlicht werden und die Entwicklerinnen und Entwickler können somit besser beurteilen, ob ein Getriebe für die Lösung einer bestimmten Bewegungsaufgabe geeignet ist.