Bergbaumechanik

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.- a) Allgemeine Gesetze.- 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.- a) Allgemeine Gesetze.- 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.- a) Grundgesetze.- 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.