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Makarov Engineering Suite

Mechanismen, Fertigungsverfahren und Maschinen: vom Astrolabium und Seilroboter bis zum Tragflächenboot und zur CNC-Fräse.

160 Module · Seite 7 / 8

Diese Suite ist noch in Entwicklung. Gezeigt werden implementierte Experimente, kein veröffentlichtes Produkt.

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121CNC-Fräsmaschine — Bild aus der Anwendung

Engineering

CNC-Fräsmaschine

Fräsen Sie eine Tasche in einen Aluminiumblock: Der Schaftfräser schneidet zuerst eine Nut durch die Mitte und fährt dann Bahn um Bahn nach außen bis an die Wände, angetrieben von Servoachsen und einer Spindel mit begrenzter Leistung. Vergleichen Sie eine geringe und eine große Schnitttiefe, beobachten Sie, wie Eingriff und Kraft in den Ecken springen, und senken Sie die Spindelleistung, bis die Spindel langsamer wird oder stehen bleibt; schalten Sie dann die adaptive Vorschubregelung ein.

122Drehmaschine — Bild aus der Anwendung

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Drehmaschine

Drehen Sie auf einer Universaldrehmaschine aus einer Stahlstange mit 60 mm Durchmesser eine Stufenwelle: Der Bettschlitten führt das Werkzeug Schnitt für Schnitt an der sich drehenden Stange entlang, während die Spindel unter jedem Schnitt langsamer wird. Ändern Sie Vorschub, Schnitttiefe und Eckenradius, um Rauheit, Leistung und Zeit zu vergleichen, und bringen Sie den Motor mit einem tiefen Schnitt bei hoher Drehzahl zum Stehen.

123Filament-3D-Drucker — Bild aus der Anwendung

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Filament-3D-Drucker

Drucken Sie zwei durch eine Brücke verbundene Pfeiler und daneben einen schlanken Turm und beobachten Sie, wie die Schmelze Bahn für Bahn abgelegt wird, wie die frei gespannten Stränge durchhängen, bis sie erstarren, und wie die Spitze des Turms weich bleibt. Verändern Sie Fluss und Geschwindigkeit, damit der Strang dicker oder dünner wird, schalten Sie den Lüfter aus oder vergrößern Sie die Spannweite, damit die Brücke durchhängt, und stellen Sie eine minimale Schichtzeit ein, damit der Turm abkühlen kann.

124Laserschneidtisch — Bild aus der Anwendung

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Laserschneidtisch

Schneiden Sie mit dem Laser ein Teil aus einem Stahlblech: Der Strahl schmilzt den Stahl durch, das Gas bläst die Schmelze aus der Schnittfuge, und der Kopf fährt die Kontur ab. Erhöhen Sie den Vorschub, bis der Schnitt abreißt, lassen Sie den Kopf an den Ecken verweilen, versuchen Sie einen zweiten Durchgang und beobachten Sie, wohin die Energie des Strahls geht.

125Kunststoff-Spritzguss — Bild aus der Anwendung

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Kunststoff-Spritzguss

Spritzen Sie geschmolzenen Kunststoff in das Spritzgießwerkzeug eines Lineals und beobachten Sie, wie die beiden Fließfronten vom Anschnitt aus vorrücken, während vom kalten Stahl her eine eingefrorene Randschicht wächst. Verlegen Sie den Anschnitt, kühlen Sie das Werkzeug, senken Sie die Druckgrenze oder verlangsamen Sie die Schnecke, bis der Anschnitt zufriert und das Teil unvollständig gefüllt bleibt; lassen Sie dann den Nachdruck wirken, kühlen Sie das Formteil ab und werfen Sie es aus.

126Walzwerk — Bild aus der Anwendung

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Walzwerk

Walzen Sie eine heiße Stahlbramme zwischen zwei Arbeitswalzen und sehen Sie zu, wie Walzkraft, Walzmoment und Gerüstauffederung die Austrittsdicke bestimmen. Schließen Sie den Walzspalt, bis der Antrieb stehen bleibt oder die Walzen die Bramme nicht mehr greifen, schmieren Sie die Walzen, kühlen Sie die Bramme ab und vergleichen Sie einen schweren Stich mit zwei leichten.

127Glasbläserwerkstatt — Bild aus der Anwendung

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Glasbläserwerkstatt

Blasen Sie einen Posten heißen Glases an der Pfeife zu einer Blase auf, während er abkühlt: Stellen Sie den Druck ein, drehen Sie die Pfeife ständig und bringen Sie sie zum Nachwärmen in den Auftreibofen. Vergleichen Sie einen kalten und einen heißen Posten, hören Sie auf zu drehen, um die Blase absacken zu sehen, und blasen Sie einen Posten mit dünnem Ende mit und ohne Kühlstrahl auf.

128Töpferscheibe — Bild aus der Anwendung

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Töpferscheibe

Ziehen Sie die Wand eines aufgebrochenen Tonklumpens Zug um Zug zu einem hohen Zylinder hoch und beobachten Sie, wie die Wand dünner wird und die Scheibe unter den Händen langsamer läuft. Nehmen Sie mehr Wasser, um zu sehen, wie sich die durchweichte Wand verdreht und abreißt, formen Sie eine Schale aus und beschleunigen Sie die Scheibe, bis ihr Rand weggeschleudert wird, und probieren Sie einen weicheren Ton oder trockene Hände.

129Nähmaschine — Bild aus der Anwendung

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Nähmaschine

Nähen Sie in Zeitlupe eine Doppelsteppstichnaht: Die Nadel führt den Faden nach unten, der Umlaufgreifer fängt unter der Stichplatte seine Schlinge, und der Fadenhebel zieht den Stich fest, während der Transporteur den Stoff weiterschiebt. Stellen Sie den Greifer zeitlich anders ein, bis Fehlstiche entstehen, bringen Sie die Fadenspannungen aus dem Gleichgewicht, um die Verschlingung an eine Stoffseite zu ziehen, vergleichen Sie kurze und lange Stiche, und treten Sie bei dickem Jeansstoff nur leicht auf das Pedal, bis der Motor stehen bleibt.

130Offsetdruckmaschine — Bild aus der Anwendung

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Offsetdruckmaschine

Führen Sie die Papierbahn durch drei Druckwerke und bringen Sie Magenta und Gelb mit dem Umfangsregister auf Cyan. Ändern Sie dann die Bahnspannung, fahren Sie die Maschine schneller hoch, öffnen Sie die Farbzone für Magenta, wechseln Sie zu schwerem Papier oder kleben Sie eine neue Rolle an, und beobachten Sie, wie die Farben mit der Dehnung des Papiers auswandern und sich wieder einpendeln.

131Mähdrescher — Bild aus der Anwendung

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Mähdrescher

Ernten Sie einen Streifen Weizen und verfolgen Sie das Erntegut vom Schneidwerk durch die Dreschtrommel, die Hordenschüttler und die Siebe bis in den Korntank, während jeder Verlust gezählt wird. Fahren Sie in einem schweren Bestand schneller, bis die Schüttler Korn verlieren und die Trommel verstopft, stellen Sie Trommel, Dreschkorbabstand und Gebläse ein, und tanken Sie ab, bevor der Korntank überläuft.

132Verlegung von Seekabeln — Bild aus der Anwendung

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Verlegung von Seekabeln

Geben Sie ein Seekabel über das Heck eines Kabellegers aus und stimmen Sie die Auslaufgeschwindigkeit auf die Fahrt des Schiffs ab; beobachten Sie dabei die Zugkraft, den Abstiegswinkel und die Stelle, an der das Kabel den Meeresgrund berührt. Beschleunigen oder stoppen Sie das Schiff, halten Sie das Kabel über die Zugkraft statt über die Geschwindigkeit zurück, wechseln Sie zu einem schweren Energiekabel und legen Sie quer zur Trasse einen Graben an, um zu sehen, wie das Kabel ihn überspannt oder sich auf seine Sohle legt.

133Präzisions-Wafertisch — Bild aus der Anwendung

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Präzisions-Wafertisch

Fahren Sie einen 300-mm-Wafer schrittweise, Feld für Feld, unter das Objektiv und verfolgen Sie an der Konsole, wie der Fehler vor jeder Belichtung auf wenige Nanometer abklingt. Vergleichen Sie das Trapezprofil mit der S-Kurve, schalten Sie die Vorsteuerung ab, machen Sie das Festkörpergelenk weicher, bis der Regelkreis schwingt, und senken Sie die Bandbreite, setzen Sie einen schwereren Tisch ein und stimmen Sie den Regler darauf ab, und lassen Sie den Boden vibrieren.

134Teleskopnachführung — Bild aus der Anwendung

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Teleskopnachführung

Schwenken Sie das azimutal montierte Teleskop auf einen Stern und halten Sie sein Bild auf dem Fadenkreuz der Kamera, während sich der Himmel dreht und das Flankenspiel der Schnecken, ihr periodischer Fehler und der Wind es wegdrücken. Lassen Sie einen Stern nahe am Zenit vorbeiziehen, um zu sehen, wie dem Azimutantrieb die Geschwindigkeit ausgeht, führen Sie einen Stern mit dem Drehgeber am Motor über den Meridian nach, und erhöhen Sie die Bandbreite des Regelkreises gegen die Böen.

135Linsenschleifmaschine — Bild aus der Anwendung

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Linsenschleifmaschine

Schleifen Sie die konkave Fläche eines Linsenrohlings von 100 mm Durchmesser auf einer Schleifmaschine mit Oberarm: Das Werkzeug liegt auf dem sich drehenden Rohling, der Arm führt es hin und her, und das Glas wird dort abgetragen, wo Druck und Gleiten am größten sind, bis die Maschine bei der geforderten Pfeilhöhe anhält. Ändern Sie den Hub, seinen Versatz, das Werkzeug und die Last, um die Krümmung zu vergrößern oder zu verringern; schleifen Sie dann fein, polieren Sie und verfolgen Sie die Formabweichung und die Interferenzstreifen auf dem Prüftisch.

136Mechanische Spieluhr — Bild aus der Anwendung

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Mechanische Spieluhr

Ziehen Sie die Feder auf und sehen Sie zu, wie die Stiftwalze die Stahlzähne des Tonkamms anreißt, während der Windfang als Luftbremse das Tempo hält; der Bildschirm neben der Spieluhr schreibt jeden Ton in der Tonhöhe auf, in der er erklingt. Verkleinern Sie die Flügel des Windfangs, damit die Spieluhr schneller spielt, lassen Sie die Feder ablaufen, bis das Werk mitten in einem Akkord stehen bleibt, dämpfen Sie die Zähne stärker, oder kürzen Sie einen Zahn und sehen Sie, wie sein Ton seine Zeile verlässt.

137Espressomaschine — Bild aus der Anwendung

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Espressomaschine

Beziehen Sie einen Espresso an einer in der Mitte aufgeschnittenen Espressomaschine mit nur einem Boiler und beobachten Sie, wie der Druck steigt, wie die Benetzungsfront durch den Kaffeepuck nach unten wandert und wie der Kaffee die Tasse füllt. Mahlen Sie feiner oder gröber, ändern Sie die Kaffeemenge, die Solltemperatur des Boilers, das Überdruckventil und die Anlauframpe der Pumpe, starten Sie mit kalter Maschine oder setzen Sie das Blindsieb ein und sehen Sie, wie das Überdruckventil den Druck hält.

138Zentrifugalabscheider — Bild aus der Anwendung

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Zentrifugalabscheider

Zentrifugieren Sie zwei Röhrchen mit großen und kleinen Partikeln und beenden Sie den Lauf, sobald die großen unten sind, während die meisten kleinen noch in Schwebe bleiben; vergleichen Sie kurze und lange Läufe, verschiedene Drehzahlen und eine zähere Flüssigkeit. Füllen Sie dann ein Ausgleichsröhrchen zu knapp und beobachten Sie, wie der Rotor beim Durchfahren der kritischen Drehzahl ausschlägt: Bei langsamer Rampe spricht der Unwuchtschalter an, bei schneller kommt der Rotor durch, und bei ausgeschalteter Bremse schüttelt er sich beim Auslaufen erneut.

139Windkanalwaage — Bild aus der Anwendung

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Windkanalwaage

Fahren Sie den Anstellwinkel des Flügels bis über den Strömungsabriss hinaus durch, lesen Sie Auftrieb, Widerstand und Moment an der Dehnungsmessstreifen-Waage unter dem Boden ab und vergleichen Sie die gemessene Polare mit der wahren. Kalibrieren Sie die Waage mit einem Gewicht je Kanal oder mit fünfzehn kombinierten Lasten, neigen Sie ihre Auftriebsstäbe, fügen Sie Rauschen hinzu und verkürzen Sie die Mittelung, und sehen Sie, was das Übersprechen, das Rauschen und die bei der Erwärmung wandernden Nullpunkte aus dem Widerstand machen.

140Industrieller CT-Scanner — Bild aus der Anwendung

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Industrieller CT-Scanner

Scannen Sie ein Aluminiumgussteil Winkelschritt für Winkelschritt und sehen Sie zu, wie sich auf dem Monitor aus den Röntgenprojektionen sein Schichtbild aufbaut; suchen Sie dann die verborgene Pore und vermessen Sie sie. Senken Sie die Dosis, verringern Sie die Zahl der Projektionen, schalten Sie das volle Spektrum ein und verschieben Sie die Achse des Drehtischs aus dem Zentralstrahl, um Rauschen, Streifen, eine schüsselförmige Absenkung und doppelte Kanten zu sehen; teilen Sie dann der Rekonstruktion den Achsversatz mit, damit sie wieder ein scharfes Bild liefert.

Einige Module gehören zu mehreren Suites. Gemeinsame Experimente haben hier eine einzige Beschreibung.