Technisches System: Unterschied zwischen den Versionen
Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Dg (Diskussion | Beiträge) |
Dg (Diskussion | Beiträge) |
||
| (22 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
| − | Ein technisches System ist eine Anordnung von | + | '''Ein technisches System ist eine Anordnung von Bauteilen, die durch ihr Zusammenwirken eine vorgegebene Funktion ausführen.'''{{navi|Modell|Black Box}} |
| − | |||
| − | + | __TOC__ | |
| − | + | [[Bild:4-Stroke-Engine.gif|right]] | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | Beispiel: Der Verbrennungsmotor (Bild) wandelt bei der [[Verbrennung]] von [[Kraftstoff]] [[chemische Energie]] in [[Bewegungsenergie]] um. | |
| − | Eingangs- und Ausgangsgrößen | + | Bei genauerer Betrachtung hat ein technisches System immer folgende Eigenschaften: |
| + | * es hat eine [[Funktionen technischer Systeme|Hauptfunktion]], die übergeordnet ist ([[Energie]]umsatz[[Bild:Pfeil.gif]][[Maschine]], Stoffumsatz[[Bild:Pfeil.gif]][[Apparat]], Informationsumsatz[[Bild:Pfeil.gif]][[Gerät]]) | ||
| + | * es ist nach außen hin abgegrenzt (Systemgrenzen, s. u.) | ||
| + | * es verfügt über Eingangs- und Ausgangsgrößen (s. u.) | ||
| + | * es führt eine [[Funktionen technischer Systeme|Funktion]] aus, die Ein- und Ausgangsgrößen verknüpft | ||
| − | + | == Eingangs- und Ausgangsgrößen von Systemen == | |
| − | + | Die '''Ein- und Ausgangsgrößen''' eines technisches Systems lassen sich zu '''drei Hauptumsatzgrößen''' zusammenfassen: | |
| + | * [[Energie]] (z. B. [[elektrische Energie]], [[Druck]]energie, [[Drehmoment]]) | ||
| + | * [[Stoff]] (z. B. Druckluft, [[Kraftstoffe]], Roh[[stoff]]e) | ||
| + | * [[Information]] (z. B. Schaltsignale, Anzeigewerte, Messergebnisse) | ||
| − | + | == Systemgrenze == | |
| − | entsprechen | + | Die Systemgrenze ist die Schnittstelle, die ein betrachtetes System von seiner Umgebung trennt. An den Systemgrenzen erfolgt eine Übertragung der Hauptumsatzgrößen, innerhalb des Systems erfolgt deren Umwandlung ([[EVA-Prinzip]]), Transport oder Speicherung. Für den Konstrukteur stellt die Systemgrenze häufig eine Schnittstelle dar, die gewissen Vorgaben entsprechen muss. |
Die Beschaffenheit dieser Schnittstellen kann sehr unterschiedlich sein: | Die Beschaffenheit dieser Schnittstellen kann sehr unterschiedlich sein: | ||
| Zeile 23: | Zeile 26: | ||
* pneumatische und hydraulische Schnittstellen ([[Druck]], Anschluss...) | * pneumatische und hydraulische Schnittstellen ([[Druck]], Anschluss...) | ||
* Datenschnittstellen (Übertragungsprotokoll, Übertragungsmedium, Anschluss...) | * Datenschnittstellen (Übertragungsprotokoll, Übertragungsmedium, Anschluss...) | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | [[Datei:Cola-kalt.jpg|right]] | |
| − | * | + | == Offene, geschlossene und abgeschlossene Systeme == |
| + | * Als offen ist ein System definiert, das sowohl [[Energie]] als auch [[Stoff]]e) mit seiner Umgebung austauschen kann. Ein Beispiel für ein offenes System ist eine eisgekühlte, offene [[Cola]]-Flasche, die sowohl Wärmeenergie aus der Umgebungsluft aufnimmt wie auch Materie in Form [[Kohlendioxid]] an die Umgebungsluft abgibt. | ||
| + | * Ein geschlossenes System ist materieundurchlässig, lässt aber einen Energiefluss zu. Bleiben wir bei besagter Cola-Flasche und lassen sie geschlossen. Die Temperatur steigt aber der Inhalt bleibt gleich. | ||
| + | * Ein abgeschlossenen System lässt sich nur näherungsweise in die [[Praxis]] umsetzen, da - per Definition - sowohl Stofffluss wie auch Energiefluss unterbunden sein müssen. Daher nur näherungsweise ein Beispiel: die eiskalte Cola in einer verschlossenen Thermoskanne. | ||
| + | == Funktionen technischer Systeme == | ||
| + | [[Funktionen technischer Systeme]] | ||
| + | {{www3|{{TBV1|Aufbau eines technischen Systems|12-17|26}}}} | ||
[[Kategorie:Lerngebiet 12.1: Komplexe technische Systeme analysieren]] | [[Kategorie:Lerngebiet 12.1: Komplexe technische Systeme analysieren]] | ||
Aktuelle Version vom 24. Februar 2021, 00:15 Uhr
Ein technisches System ist eine Anordnung von Bauteilen, die durch ihr Zusammenwirken eine vorgegebene Funktion ausführen.| Technisches System | ||
|---|---|---|
| vernetzte Artikel | ||
| Modell | Black Box | |
Inhaltsverzeichnis
Beispiel: Der Verbrennungsmotor (Bild) wandelt bei der Verbrennung von Kraftstoff chemische Energie in Bewegungsenergie um.
Bei genauerer Betrachtung hat ein technisches System immer folgende Eigenschaften:
- es hat eine Hauptfunktion, die übergeordnet ist (Energieumsatz
Maschine, StoffumsatzApparat, InformationsumsatzGerät) - es ist nach außen hin abgegrenzt (Systemgrenzen, s. u.)
- es verfügt über Eingangs- und Ausgangsgrößen (s. u.)
- es führt eine Funktion aus, die Ein- und Ausgangsgrößen verknüpft
Eingangs- und Ausgangsgrößen von Systemen
Die Ein- und Ausgangsgrößen eines technisches Systems lassen sich zu drei Hauptumsatzgrößen zusammenfassen:
- Energie (z. B. elektrische Energie, Druckenergie, Drehmoment)
- Stoff (z. B. Druckluft, Kraftstoffe, Rohstoffe)
- Information (z. B. Schaltsignale, Anzeigewerte, Messergebnisse)
Systemgrenze
Die Systemgrenze ist die Schnittstelle, die ein betrachtetes System von seiner Umgebung trennt. An den Systemgrenzen erfolgt eine Übertragung der Hauptumsatzgrößen, innerhalb des Systems erfolgt deren Umwandlung (EVA-Prinzip), Transport oder Speicherung. Für den Konstrukteur stellt die Systemgrenze häufig eine Schnittstelle dar, die gewissen Vorgaben entsprechen muss.
Die Beschaffenheit dieser Schnittstellen kann sehr unterschiedlich sein:
- mechanische Schnittstellen (Maße, Toleranzen, Kupplungen, Befestigungen...)
- elektrische Schnittstellen (Spannungspegel, Potential, Verbindungstechnik...)
- pneumatische und hydraulische Schnittstellen (Druck, Anschluss...)
- Datenschnittstellen (Übertragungsprotokoll, Übertragungsmedium, Anschluss...)
Offene, geschlossene und abgeschlossene Systeme
- Als offen ist ein System definiert, das sowohl Energie als auch Stoffe) mit seiner Umgebung austauschen kann. Ein Beispiel für ein offenes System ist eine eisgekühlte, offene Cola-Flasche, die sowohl Wärmeenergie aus der Umgebungsluft aufnimmt wie auch Materie in Form Kohlendioxid an die Umgebungsluft abgibt.
- Ein geschlossenes System ist materieundurchlässig, lässt aber einen Energiefluss zu. Bleiben wir bei besagter Cola-Flasche und lassen sie geschlossen. Die Temperatur steigt aber der Inhalt bleibt gleich.
- Ein abgeschlossenen System lässt sich nur näherungsweise in die Praxis umsetzen, da - per Definition - sowohl Stofffluss wie auch Energiefluss unterbunden sein müssen. Daher nur näherungsweise ein Beispiel: die eiskalte Cola in einer verschlossenen Thermoskanne.
Funktionen technischer Systeme
Funktionen technischer Systeme
Weitere Informationen zum Thema und Übungen
- Weitere Informationen zum Thema Technisches System in: Technologie, S. 12-17 (Aufbau eines technischen Systems), Übungsaufgaben auf S. 26.
- {{{1}}} als Google-Suchbegriff
- {{{1}}} in der Wikipedia
- {{{1}}} hier in bs-wiki.de mit Google
- {{{1}}} als Youtube-Video
