Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

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schreibung von Bremsdynamometern Stahlfedern und Federn (Schraubenfedern)
in Federwaagen erwähnt wurden [5.69].
Der Bedarf an Werkstoffdaten für die Konstruktion der Maschinen nahm
ständig zu. Nicht zuletzt wurde dieser Bedarf durch die immer wieder auftretenden
Brüche von Maschinenteilen angeregt. Eine mangelhafte Beherrschung
von Konstruktion und Werkstoff führten besonders beim Einsatz
neuer Technik häufig zu Havarien. Betroffen war vor allem das noch junge
Eisenbahnwesen. Rad- und Achsbrüche, in der Folge Zugentgleisungen,
Kesselexplosionen und Brückeneinstürze, Unglücke, die nicht selten auch
Menschenleben kosteten, forderten ab Mitte des 19. Jahrhunderts von der
Festigkeitsforschung und der Materialprüfung besondere Leistungen.
An Hand dieser Beispiele kann das 19. Jahrhundert als Zeitraum der Entwicklung
der Maschinentechnik und der Maschinenwissenschaften mit
polytechnischen Lehrkonzepten, Erarbeitung zahlreicher Lehrbücher, in die
in zunehmendem Maße Festigkeitswerte und konstruktionstheoretische
Aspekte eingearbeitet wurden, der Entwicklung der Werkstoffe und der
Materialprüftechnik, der Normung und vieler Bereiche der Fertigungstechnik
(besonders der Werkzeugmaschinen) gekennzeichnet werden.
5.4.2 Maschinenlehre und Konstruktionstechnik
Im Zuge der Entwicklung der Maschinentechnik ist im 19. Jahrhundert ein
erheblicher Wissenszuwachs im Festigkeits- und Verformungsverhalten der
Materialien, bei der Anwendung von Materialkenndaten in der Konstruktion
sowie in der gesamten Fertigungstechnik zu verzeichnen. Das plastische
Verhalten der Materialien rückte sowohl in der Festigkeitslehre als auch in
der Werkstofftechnik immer mehr in den Vordergrund. Vor allem die Umformtechnik
(Walzen, Biegen, Tiefziehen usw.) nutzte die Erkenntnisse der
Plastizitätsmechanik.
Zu einer maßgeblichen Erweiterung der Kenntnisse über das reale Werkstoffverhalten
führten die Mitte des 19. Jahrhunderts vom preußischen Eisenbahnbeamten
August Wöhler (1819 - 1914) durchgeführten Dauerzugversuche,
zu deren Durchführung eine spezielle Prüfeinrichtung (Bild 5.11)
gebaut wurde [5.15][5.178]. Die Untersuchung der Dauerhaltbarkeit verschiedener
Materialien beeinflusste sowohl die Theorienbildung in der
Maschinenlehre (Festigkeitslehre, Werkstofflehre, Entwurf von Maschinenteilen,
Konstruktionslehre) als auch die Vorgehensweise bei der Dimensionierung
der Bauteile und der Normung von Stählen unter Einbeziehung
ihrer konstruktiv-relevanten Eigenschaften.