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Technik

Antriebe von Maschinen und Robotern

Maschinen werden elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mit Verbrennungsmotoren angetrieben. Roboter nutzen meist Elektromotoren.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich kann Antriebsarten benennen.
  • Ich kann sie beschreiben und vergleichen.
  • Ich kann den Antrieb für eine Aufgabe auswählen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Maschinenelemente und ihre Aufgaben

Jede Maschine braucht einen Antrieb. Er liefert die Kraft für die Bewegung. Der Elektromotor ist am häufigsten. Er ist sauber, leise und leicht zu steuern. Hydraulische Antriebe nutzen Öl unter Druck und erzeugen sehr große Kräfte, zum Beispiel an Baggern. Pneumatische Antriebe nutzen Druckluft. Sie sind schnell und sauber, aber weniger kräftig. Verbrennungsmotoren treiben Maschinen an, die keinen Stromanschluss haben, etwa Baumaschinen. Industrieroboter bewegen ihre Gelenke meist mit Elektromotoren. Servomotoren und Schrittmotoren fahren Positionen genau an. Bei Arbeiten an Maschinen gilt: Erst abschalten und gegen Wiedereinschalten sichern. Das darf nur geschultes Personal tun.

Antriebsarten.
AntriebEnergieStärkeBeispiel
ElektromotorStromsauber, gut steuerbarBohrmaschine
HydraulikDruckölsehr große KräfteBagger
PneumatikDruckluftschnell, sauberSpannvorrichtung
VerbrennungsmotorKraftstoffunabhängig vom NetzBaumaschine

Antrieb auswählen

  1. Aufgabe: Eine Presse braucht sehr große Kraft.
  2. Hydraulik liefert sehr große Kräfte.
  3. Ein kleiner Elektromotor wäre zu schwach.
  4. Wahl: hydraulischer Antrieb.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Elektro: sauber.

Hydraulik: starke Kraft.

Pneumatik: schnelle Bewegung.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Bagger hat große Kolben mit Drucköl. Ein kleiner Elektromotor könnte den Arm nie anheben.

Schritt für Schritt

Du wählst einen Antrieb aus.

  1. Nenne die Aufgabe.
  2. Frage nach Kraft und Tempo.
  3. Prüfe den Anschluss.
  4. Wähle die Antriebsart.

Mit einem Bild erklärt

AufgabeAntrieb
Sehr große KraftHydraulik
Schnelles GreifenPneumatik
Genaues PositionierenServomotor
Kein StromanschlussVerbrennungsmotor

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Welcher Antrieb eignet sich für sehr große Kräfte?
Zeig mir den ersten Schritt

Welche Antriebsart arbeitet mit Drucköl?

Lösung ansehen

Lösung: Hydraulik

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Roboterarm soll genau Positionen anfahren. Welcher Motor passt?
Lösung ansehen

Lösung: Servomotor

Tipp: Frage zuerst: Wie viel Kraft, wie viel Genauigkeit, welcher Anschluss ist vorhanden?

Merksatz: Elektro: sauber und steuerbar. Hydraulik: große Kraft. Pneumatik: schnell. Roboter: meist elektrisch.

Typischer Fehler: Viele halten Hydraulik für schneller als Pneumatik. Pneumatik ist meist schneller, Hydraulik kräftiger.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Pneumatische Antriebe nutzen Druckluft.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 2 Wofür nutzt man Verbrennungsmotoren in Maschinen?
Lösung ansehen

Lösung: Wenn kein Stromanschluss vorhanden ist

Frage 3 Vor Wartungsarbeiten muss man die Maschine abschalten und sichern.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 4 Welche Energie nutzt ein hydraulischer Antrieb?
Lösung ansehen

Lösung: Drucköl

Geschafft

Die Antriebsart richtet sich nach Kraft, Tempo, Genauigkeit und Umgebung.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Maschinenelemente und Getriebe

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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