In der Fördertechnik werden zunehmend Transportketten und Gleitelemente aus thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt. Wesentliche Vorteile sind der schmierungsfreie und damit saubere und wartungsarme Betrieb, die geringe Eigenmasse sowie die mit hoher Gestaltungsfreiheit und Effizienz verbundene Fertigungstechnologie im Spritzgießverfahren. Die Bauelemente der Fördersysteme werden in der Praxis sehr unterschiedlich beansprucht. Da jedoch die mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Kunststoffe signifikant von den Belastungs- und Umgebungsbedingungen, insbesondere der Temperatur, abhängig sind, ist die Entwicklung und Charakterisierung geeigneter Werkstoffsysteme sehr komplex. Im Vortrag werden diese Herausforderungen thematisiert und Möglichkeiten zur praxisnahen Untersuchung und Bereitstellung von Kennwerten vorgestellt. / In conveyor systems, transport chains and sliding elements made of thermoplastic materials are increasingly used. Major advantages are lubrication-free and so clean and low-maintenance operation, low weight as well as design-flexible and efficient injection molding manufacturing. In practice, components of conveyor systems are stressed in very different ways. However, mechanical and tribological properties of plastics are significantly dependent on load and environmental conditions, in particular temperature. Therefore, the development and characterization of suitable material systems are very complex. In the talk, these challenges are addressed and opportunities for practical investigation and provision of characteristic properties are presented.

Transportketten aus thermoplastischen Kunststoffen gehören zu den am häufigsten eingesetzten Zugmitteln in der Stetigfördertechnik. Wesentliche Vorteile, insbesondere gegenüber Stahlketten, sind eine geringe Masse, eine hocheffiziente Fertigung sowie sehr gute Reibungs- und Verschleißeigenschaften, die den schmierungsfreien Betrieb der Förderer ermöglichen. Die Dimensionierung der Förderanlagen erfolgt primär über eine zulässige Kettenzugkraft. Das setzt voraus, dass sowohl die im System vorherrschende als auch die für die Kette ertragbare Zugkraft bekannt ist. Der Beitrag behandelt zum einen die Herausforderungen bei der Ermittlung dieser Werte, z. B. lastabhängige Reibkoeffizienten und fehlende Dauerfestigkeitswerte. Zum anderen wird auf die reibungsbedingte Erwärmung der Gleitelemente eingegangen. Diese beeinflusst signifikant die mechanischen Eigenschaften und führt teilweise zum Aufschmelzen der Kunststoffelemente, wird jedoch nach den üblichen Dimensionierungsmethoden nicht berücksichtigt. / Transport chains made of thermoplastic materials are among the most frequently used traction mechanisms in conveying technology. Fundamental advantages, in particular compared to steel chains, are a low mass, a highly efficient production and excellent friction and wear properties that allow lubrication-free operation of conveyors. The dimensioning of conveyor systems is primarily carried out via a permissible chain tractive force. This presupposes that the system's prevailing forces and the chain's maximum allowable tractive force are known. The paper deals on the one hand with the challenges of identifying these values, such as load-depending coefficients of friction and missing fatigue strength values. On the other hand, the frictioninduced heating of the sliding elements is discussed. This heating significantly affects the mechanical properties and partially leads to melting of the plastic elements, but is not taken into account by the common dimensioning methods.

This paper discusses the potential of centralized or decentralized electro-hydraulic (EH)-drives in comparison to conventional hydraulic systems. The systems are presented in diagrams covering the major electric and hydraulic components for an exemplary application, but also include specific technical data like the sizing of the components according to power, pressure, rotational speeds etc. In a second step, all systems are compared and evaluated based on criteria like design effort, energy saving potential, controllability, and servicing and maintenance of the machine. The resulting effects on fuel consumption are summarized as well. Finally, an evaluation of the potential of EH-drives in construction machinery and a derivation of the demands for future customization of electro-hydraulic linear drives is given on the basis of a SWOT-analysis from the point of view of a construction machinery OEM.

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Einsatz von Hochleistungskeramiken im Bereich der Gleitlagertechnik. Dabei liegt der Fokus auf das keramikgerechte Design, welches die umge-bende Struktur mit einbezieht. Insbesondere die Einbettung aber auch der Bolzen sind durch konstruktive Maßnahmen zu adaptieren, sodass eine möglichst geringe Zugspannung unter Last im keramischen Werkstoff entsteht. Parameterstudien mit Hilfe der FEM erlauben die Aufstellung von Anforderungen an das Design nach dem Kriterium des Spannungsminiums und in Abhängigkeit der Lagergröße und -belastung sowie des verwendeten keramischen Werkstoffes. Eine experimentelle Validierung des keramikgerechten Designs bestätigt eine statische und dynamischer Tragfähigkeit bis mindestens 150 N/mm². Weiterhin wird ein Weg eines fluidfreien und wartungsfreien Tribologiesystems für keramische Werkstoffe aufgezeigt, das einen geringen Reibwert von kleiner 0,1 und einen nicht messbaren Verschleiß aufweist. Optimierungspotenzial besteht hinsichtlich des erreichbaren Gleitweges. Abschließend wird eine Berechnungsvorschrift zur Dimensionierung eines keramischen Gleitlagers gegeben.:Abbildungsverzeichnis VIII Tabellenverzeichnis XI Symbole und Abkürzungen XII 1 Einleitung und Zielsetzung 1 2 Stand der Technik und Wissenschaft 3 2.1 Technische Merkmale und Marktanalyse heutiger Gleitlager 3 2.2 Keramische Werkstoffe 7 2.3 Hochleistungskeramik in hochbeanspruchten Gleitanwendungen sowie Präzisierung der Aufgabenstellung und angewandten Methoden 14 3 Berechnungsmethoden für keramische Werkstoffe 18 3.1 Spannungszustand im keramischen Bauteil 18 3.2 Zulässige Spannung und Sicherheitsbeiwert für keramische Werkstoffe 20 3.3 Lebensdauerbestimmung mittels Messmethoden 24 4 Mechanisches Design eines keramischen Gleitlagers (mechanische Lebensdauer) 26 4.1 Verbindungselement Koppelstange und typische Lastsituationen 26 4.2 Konstruktive Voraussetzungen für eine rein elastische Beanspruchung 27 4.3 Parameterstudien zu konstruktiven Einflussgrößen und deren Auswirkung auf die mechanische Beanspruchung 30 4.3.1 Einfluss der Fertigungsqualitäten des Lagersitzes 31 4.3.2 Einfluss der Gleitlagerbuchsen- und Einbettungssteifigkeit 32 4.3.3 Einfluss der Bolzenballigkeit 36 4.3.4 Einfluss der Einbettungsbauform 36 4.3.5 Einfluss der Lagerbelastung und des Nenndurchmessers 40 4.3.6 Einfluss der Lagerluft 41 4.3.7 Weitere Parameterstudien 42 4.4 Ableitung von Konstruktions- und Werkstoffanforderungen 43 4.5 Experimentelle Festigkeitsuntersuchung 45 4.5.1 Prüfstandsvorrichtungen 46 4.5.2 Proben zur Festigkeitsuntersuchung und Messprogramm 47 4.5.3 Statische und dynamische Tragfähigkeit keramischer Gleitlager 49 5 Design eines fluidfreien und reibwertreduzierten Tribologiesystems (tribologische Lebensdauer) 51 5.1 Allgemeine und keramische Tribologie 53 5.2 Zusammenfassung tribologischer Kennwerte einer Si3N4-Stahl-Paarung 57 5.3 Möglichkeiten zur Reibwert- und Verschleißreduzierung 59 5.4 Experimentelle Analyse des Tribologiesystems 65 5.4.1 Tribologiesystem und Abbruchkriterien 65 5.4.2 Tribologische Proben und Messprogramm 69 5.4.3 Ergebnisse zum Reibwert und zum erzielbaren Gleitweg 74 5.4.4 Verschleißzustände und tribologisches Verhalten 78 5.4.5 Diskussion der tribologischen Ergebnisse 83 6 Berechnungsvorschrift zu rein elastisch beanspruchten Gleitlagerbuchsen nach dem Spannungsminimum 85 7 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse 90 8 Ausblick 93 Literaturverzeichnis 95 Anlagenverzeichnis 97 / This paper describes an application of ceramics in the plain bearing technology. The main issue is the specific ceramic design including the surrounding structure. Especially the embedding as well as the bold have to be adapted to minimize the tensile stress of the ceramic in operation. Parametric studies based on FEM allowing to define the design requirements depending on the criteria of minimum stress, size of bearing, bearing load and ceramic material. Experiments verify the ceramic design regarding to a static and dynamic load rating of 150 N/mm². Furthermore an opportunity is shown to create a fluid free and maintenance-free tribology system for ceramics which has a coefficient of friction less than 0,1 and a not measurable wear. The sliding distance limit has to be optimize. In summary it is given a calculation regula-tion to dimension a ceramic plain bearing.:Abbildungsverzeichnis VIII Tabellenverzeichnis XI Symbole und Abkürzungen XII 1 Einleitung und Zielsetzung 1 2 Stand der Technik und Wissenschaft 3 2.1 Technische Merkmale und Marktanalyse heutiger Gleitlager 3 2.2 Keramische Werkstoffe 7 2.3 Hochleistungskeramik in hochbeanspruchten Gleitanwendungen sowie Präzisierung der Aufgabenstellung und angewandten Methoden 14 3 Berechnungsmethoden für keramische Werkstoffe 18 3.1 Spannungszustand im keramischen Bauteil 18 3.2 Zulässige Spannung und Sicherheitsbeiwert für keramische Werkstoffe 20 3.3 Lebensdauerbestimmung mittels Messmethoden 24 4 Mechanisches Design eines keramischen Gleitlagers (mechanische Lebensdauer) 26 4.1 Verbindungselement Koppelstange und typische Lastsituationen 26 4.2 Konstruktive Voraussetzungen für eine rein elastische Beanspruchung 27 4.3 Parameterstudien zu konstruktiven Einflussgrößen und deren Auswirkung auf die mechanische Beanspruchung 30 4.3.1 Einfluss der Fertigungsqualitäten des Lagersitzes 31 4.3.2 Einfluss der Gleitlagerbuchsen- und Einbettungssteifigkeit 32 4.3.3 Einfluss der Bolzenballigkeit 36 4.3.4 Einfluss der Einbettungsbauform 36 4.3.5 Einfluss der Lagerbelastung und des Nenndurchmessers 40 4.3.6 Einfluss der Lagerluft 41 4.3.7 Weitere Parameterstudien 42 4.4 Ableitung von Konstruktions- und Werkstoffanforderungen 43 4.5 Experimentelle Festigkeitsuntersuchung 45 4.5.1 Prüfstandsvorrichtungen 46 4.5.2 Proben zur Festigkeitsuntersuchung und Messprogramm 47 4.5.3 Statische und dynamische Tragfähigkeit keramischer Gleitlager 49 5 Design eines fluidfreien und reibwertreduzierten Tribologiesystems (tribologische Lebensdauer) 51 5.1 Allgemeine und keramische Tribologie 53 5.2 Zusammenfassung tribologischer Kennwerte einer Si3N4-Stahl-Paarung 57 5.3 Möglichkeiten zur Reibwert- und Verschleißreduzierung 59 5.4 Experimentelle Analyse des Tribologiesystems 65 5.4.1 Tribologiesystem und Abbruchkriterien 65 5.4.2 Tribologische Proben und Messprogramm 69 5.4.3 Ergebnisse zum Reibwert und zum erzielbaren Gleitweg 74 5.4.4 Verschleißzustände und tribologisches Verhalten 78 5.4.5 Diskussion der tribologischen Ergebnisse 83 6 Berechnungsvorschrift zu rein elastisch beanspruchten Gleitlagerbuchsen nach dem Spannungsminimum 85 7 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse 90 8 Ausblick 93 Literaturverzeichnis 95 Anlagenverzeichnis 97

Um die Verwendung der Bauweise „dünne Asphaltschicht auf Tragschicht ohne Bindemittel“ in Bereichen geringer Verkehrsbelastung in Deutschland zu forcieren, wird die Anwendbarkeit des derzeit gültigen Regelwerkes auf die genannte Bauweise überprüft und erarbeitete Hinweise zu notwendigen Anpassungen bzw. Erweiterungen bereitgestellt. Im Speziellen wird das Regelwerk RDO Asphalt unter Berücksichtigung der Anforderungen in dem Regelwerk RStO in Anwendung gebracht und weiterer Forschungsbedarf abgeleitet. Auf Grundlage von umfassenden Berechnungen zu Beanspruchungszuständen und durchgeführten Dimensionierungsberechnungen, die durch eine große Varianz der hierfür erforderlichen Eingangsdaten geprägt sind, werden Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von flexiblen Straßenkonstruktionen mit nur dünnen Asphaltschichten (von ca. 4 cm) aufgezeigt. Das nichtlineare Materialverhalten der granularen Gesteinskorngemische wird dabei durch Anwendung eines nichtlinearen Stoffmodells, des Dresdner Modells, berücksichtigt. Das Dresdner Modell besteht aus zwei Ansatzfunktionen, die sowohl eine spannungsabhängige Formulierung des Elastizitätsmoduls als auch der Querdehnzahl bereitstellen. Um eine sinnvolle bzw. praktikable Anwendung des Dresdner Modells zu ermöglichen, werden zwei Varianten der Parameterbestimmung ausführlich anhand eines umfänglichen Beispiels vorgestellt und diskutiert. Auch werden der Einfluss der Korngeometrie (d. h. anisotropen Materialverhaltens) und des Verdichtungszustandes auf prüftechnisch bestimmtes Materialverhalten und die darauf aufbauende Parameterbestimmung untersucht und somit die Einsatzgrenzen des verwendeten Stoffmodells aufgezeigt. Anhand des Dresdner Modells wird erläutert, wie Stoffmodelle, die ursprünglich unter Voraussetzung homogener Spannungszustände entwickelt wurden, für inhomogene Spannungszustände angepasst werden können. Da Gesteinskorngemische nur über eine sehr begrenzte Fähigkeit verfügen, Zugspannungen aufnehmen zu können und das Dresdner Modell nur für Beanspruchungen im Druck- und nicht im Zugbereich definiert ist, werden zwei von der Autorin erarbeitete Möglichkeiten vorgestellt, um auftretende Zugbeanspruchungen zu reduzieren. Die verschiedenen Modellvarianten werden ausführlich beschrieben und anhand von dimensionierungsrelevanten Kenngrößen und weiteren ausgewählten Beanspruchungszuständen sowie berechneten Nutzungsdauern bzw. Ausfallzeitpunkten bewertet. Zudem wird erklärt, was jeweils bei der Einbindung in Finite Elemente Berechnungsprogramme zu berücksichtigen ist. Die korrekte Einbindung des Dresdner Modells wird anhand der Simulation von Ergebnissen aus Triaxialversuchen nachgewiesen. Aus den verschiedenen Modellvarianten wird eine zu bevorzugende Variante ausgewählt. Für diese Variante werden anschließend die Ergebnisse einer umfassenden Parameterstudie vorgestellt. Variiert werden sowohl Modellbedingungen, wie Geometrie- und Randbedingungen, als auch belastungsspezifische Annahmen und Materialeigenschaften. Das Dresdner Modell (d. h. ein nichtlineares Stoffmodell) wird hierbei erstmalig für eine rechnerische Dimensionierung nach den RDO Asphalt eingesetzt. Anhand umfänglicher Dimensionierungsberechnungen werden die Grenzen der derzeit geforderten Nachweise hinsichtlich deren Anwendbarkeit für Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltschichten auf Tragschichten ohne Bindemittel aufgezeigt und die Notwendigkeit der Berücksichtigung des i. d. R. nichtlinearen Verhaltens von Gesteinskorngemischen analysiert. Als Voraussetzung hierfür wird eine Möglichkeit vorgestellt, nichtlinear elastisches Materialverhalten durch lineares Materialverhalten zu repräsentieren. Die Berechnung von Beanspruchungszuständen erfolgt mit den eigens hierfür in Comsol erarbeiteten Finite Elemente Modellen. Anschließende Dimensionierungberechnungen wurden mittels von der Autorin bereitgestellten Excel-Makros realisiert. Ein Vergleich berechneter Beanspruchungszustände in verschiedenen Befestigungsvarianten mit im Triaxialversuch aufgebrachten Belastungen (zur Bereitstellung von Prüfdaten zur Bestimmung von Modellparametern) bietet Richtwerte zur Ableitung notwendiger Prüfbedingungen. / To demonstrate the capabilities of the construction method „thin asphalt layer on unbound granular base course“ in areas of low traffic load in Germany, the applicability of the current national regulations to the construction method mentioned is examined and information is provided on necessary adaptations and extensions. In particular, the « RDO asphalt » regulations are applied, taking into account the requirements of the RStO regulations, and the need for further research is derived. Based on comprehensive calculations on stress and strain conditions and design life calculations, which are characterised by a large variance in the input data required for this, the possibilities and limits of the use of flexible road constructions with only thin asphalt layers (of approx. 4 cm) are shown. The non-linear material behaviour of the granular aggregate mixtures is taken into account by applying a non-linear material model, the Dresden model. The Dresden model consists of two initial functions, which provide both a stressdependent formulation of the elastic modulus and the Poisson’s ratio. In order to enable a reasonable and practicable application of the Dresden model, two variants of parameter determination are presented and discussed in detail on the basis of a comprehensive example. The influence of the grain geometry (i.e. anisotropic material behaviour) and the state of compaction on the material behaviour - determined by testing - and the parameter determination based on it are also examined. Based on this the limits of the applied material model are presented. Using the Dresden model, it is explained how material models, which were originally developed under the assumption of homogeneous stress conditions, can be adapted for inhomogeneous stress conditions. Since aggregate mixtures have only a very limited ability to absorb tensile stresses, and the Dresden model is only defined for stresses in compression and not in tension, two possibilities, developed by the author, are presented to reduce occurring tensile stresses. The different model variants are described in detail and evaluated on the basis of dimensioning-relevant parameters and other selected stress conditions as well as calculated service lives or failure times. In addition, it is explained what has to be taken into account when integrating the model variants into finite element calculation programs. The correct integration of the Dresden model is demonstrated and verified by simulating results from triaxial tests. From the different model variants a preferred variant is selected. The results of a comprehensive parameter study are then presented for this variant. Model conditions, such as geometry and boundary conditions, as well as load-specific assumptions and material properties are varied. The Dresden model (i.e. a nonlinear material model) is used for the first time for a computational design of flexible pavements following the RDO Asphalt standards. On the basis of extensive design life calculations, the limits of the currently required verifications are shown with regard to their applicability for road pavements with thin asphalt layers on unbound granular base courses and the necessity of taking into account the generally non-linear behaviour of aggregate mixtures is analysed. As a prerequisite for this, an approach is presented to represent non-linear elastic material behaviour by linear material behaviour. The calculation of stress conditions is carried out with the finite element models specially developed for this purpose in Comsol. Subsequent design life calculations were realised using Excel macros created by the author. A comparison of calculated stress conditions in different pavement variants, with measured stresses obtained from triaxial tests provides orientation values for deriving necessary test conditions for future investigations. / Afin de pousser l’utilisation de la méthode de construction „couche d’asphalte mince sur la couche de base sans liant“ dans les zones à faible trafic en Allemagne, l’applicabilité de l’ensemble des règlements actuellement en vigueur à la méthode de construction mentionnée est examinée et des informations sur les adaptations ou extensions nécessaires sont fournies. En particulier, le règlement « RDO Asphalt » est appliqué, en tenant compte des exigences de règlement RStO, et le besoin de recherches supplémentaires en est déduit. Les possibilités et les limites de l’utilisation de constructions routières flexibles avec des couches d’asphalte minces (d’environ 4 cm) sont présentées sur la base de calculs complets des états de contrainte, de déformation et de calculs de dimensionnement (qui sont caractérisés par une grande variance des données d’entrée nécessaires). Le comportement non linéaire des mélanges de granulats est pris en compte en appliquant un modèle de matériau non linéaire : le modèle de Dresde. Le modèle de Dresde se compose de deux fonctions initiales, qui fournissent à la fois une formulation du module d’élasticité et de coefficient de Poisson en fonction de la contrainte. Afin de permettre une application judicieuse et pratique du modèle de Dresde, deux variantes de détermination des paramètres sont présentées et discutées en détail sur la base d’un exemple complet. L’influence de la géométrie des grains (c’est-à-dire le comportement anisotrope du matériau) et de l’état de compactage sur le comportement du matériau déterminé par les essais et la détermination des paramètres qui en découle est également examinée, ce qui permet de montrer les limites d’application du modèle de matériau utilisé. À l’aide du modèle de Dresde, on explique comment les modèles de matériaux, qui ont été développés à l’origine dans l’hypothèse de conditions de contraintes homogènes, peuvent être adaptés à des conditions de contraintes inhomogènes. Comme les mélanges de granulats n’ont qu’une capacité très limitée à absorber les contraintes de traction et que le modèle de Dresde n’est défini que pour les contraintes en compression et non en traction, deux possibilités développées par l’auteur sont présentées pour réduire les contraintes de traction qui se produisent. Les différentes variantes du modèle sont décrites en détail et évaluées sur la base des paramètres de dimensionnement et d’autres conditions de contrainte sélectionnées, ainsi que des durées de vie et des temps de défaillance calculés. En outre, il est expliqué ce qui doit être pris en compte lors de l’intégration du modèle dans les programmes de calcul par éléments finis. L’intégration correcte du modèle de Dresde est vérifiée en simulant les résultats d’essais triaxiaux. Parmi les différentes variantes du modèle, une variante préférée est sélectionnée. Les résultats d’une étude exhaustive des paramètres sont ensuite présentés pour cette variante. Les conditions du modèle, telles que la géométrie et les conditions aux limites, ainsi que les hypothèses spécifiques à la charge et les propriétés des matériaux, sont variées. Le modèle de Dresde (c’est-à-dire un modèle de matériau non linéaire) est utilisé pour la première fois pour des calculs de dimensionnement selon le règlement « RDO Asphalt ». Sur la base de calculs de dimensionnement approfondis, les limites des vérifications actuellement requises sont montrées en ce qui concerne leur applicabilité pour les construction routières avec des couches minces d’asphalte sur des couches de base sans liant et la nécessité de prendre en compte le comportement généralement non linéaire des mélanges de granulats est analysée. Comme condition préalable à cela, une possibilité est présentée de représenter le comportement élastique non linéaire des matériaux par un comportement linéaire des matériaux. Le calcul des conditions de contrainte est effectué avec les modèles d’éléments finis spécialement développés à cet effet dans Comsol. Les calculs de dimensionnement ultérieurs ont été réalisés à l’aide de macros Excel fournies par l’auteur. Une comparaison des conditions de contrainte calculées dans différentes variantes de fixation avec les charges appliquées dans l’essai triaxial (pour fournir des données d’essai permettant de déterminer les paramètres du modèle) fournit des valeurs guides pour dériver les conditions d’essai nécessaires.

This letter presents a low-noise amplifier with a 3 dB-bandwidth, from 55 to 74 GHz, excellent noise performance and low power consumption based on a three-stage common-source topology. For the first time to the authors’ best knowledge, an analytical equation that also considers the gate–drain capacitance is derived for the employed shunt–series transformer feedback input matching network. To enable shunt–series transformer feedback matching without significant gain reduction a highly asymmetric transformer is designed. Furthermore, a compact transformer-implemented T-shaped output matching network is investigated to minimize the required area. To prove these concepts, the circuit has been fabricated in a 22 nm fully depleted silicon-on-insulator technology. Thanks to the transformer-based matching, an ultra-compact active footprint of 0.039 mm² is achieved. At a power consumption of 8.4 mW from a 0.41 V supply an average noise figure of 4.8 dB and a peak gain of 14.2 dB has been measured. In- and output matching better than −10 dB over the 19 GHz wide 3 dB-bandwidth are demonstrated.

... im Rahmen der politischen Zielsetzung einer nachhaltigeren und umweltschonenderen Energieerzeugung wird auch die Biomassenutzung in Form der dezentralen Wärmeerzeugung gefördert, um die Energiewende voran zu treiben und Kohlenstoffdioxidemissionen durch die Nutzung nachwachsender Rohstoffe einzusparen. Bei den genutzten Technologien muss jedoch auch sichergestellt sein, dass deren Betrieb hinsichtlich der emittierten Luftschadstoffe unbedenklich ist und die geltenden Vorschriften erfüllt. Dazu zählt bei Feuerungsanlagen die wiederkehrende Emissionsprüfung.

This thesis explains how the classified design parameters of existing passenger jets can be determined. The classified design parameters are; the maximum lift coefficient for landing and take-off, the maximum aerodynamic efficiency and the specific fuel consumption. The entire concept is based on the preliminary sizing of jet powered civil aeroplanes. This preliminary sizing is explained in detail because it is the foundation of the final result. The preliminary sizing is combined using reverse engineering which is not a strict method. Therefore, only the basics are explained. By applying reverse engineering on the preliminary sizing and aiming for the classified design parameters as output, formulas are derived to calculate the maximum lift coefficients, the maximum aerodynamic efficiency and the specific fuel consumption. The goal is to calculate these parameters, using only aircraft specifications that are made public by the manufacturer. The calculations are complex with mutual relations, iterative processes and optimizations. Therefore, it is interesting to integrate everything in a tool. The tool is built in Microsoft Excel and explained in detail adding operating instructions. The program is executed for miscellaneous aeroplanes, supported with the necessary comments. Investigated aeroplanes are: Caravelle 10B (Sud-Aviation), Boeing 707-320C, BAe 146-200 (British Aerospance), A320-200 (Airbus), "The Rebel" (based on A320), Boeing SUGAR High, Boeing 747-400, Blended Wing Body VELA 2 (VELA) and Dassault Falcon 8X.

Purpose - This thesis presents a comparison of aircraft design concepts to identify the superior propulsion system model among turbo-hydraulic, turbo-electric and classic jet propulsion with respect to Direct Operating Costs (DOC), environmental impact and fuel burn. --- Approach - A simple aircraft model was designed based on the Top-Level Aircraft Requirements of the Airbus A320 passenger aircraft, and novel engine concepts were integrated to establish new models. Numerous types of propulsion system configurations were created by varying the type of gas turbine engine and number of propulsors. --- Findings - After an elaborate comparison of the aforementioned concepts, the all turbo-hydraulic propulsion system is found to be superior to the all turbo-electric propulsion system. A new propulsion system concept was developed by combining the thrust of a turbofan engine and utilizing the power produced by the turbo-hydraulic propulsion system that is delivered via propellers. The new partial turbo-hydraulic propulsion concept in which 20% of the total cruise power is coming from the (hydraulic driven) propellers is even more efficient than an all turbo-hydraulic concept in terms of DOC, environmental impact and fuel burn. --- Research Limitations - The aircraft were modelled with a spreadsheet based on handbook methods and relevant statistics. The investigation was done only for one type of reference aircraft and one route. A detailed analysis with a greater number of reference aircraft and types of routes could lead to other results. --- Practical Implications - With the provided spreadsheet, the DOC and environmental impact can be approximated for any commercial reference aircraft combined with the aforementioned propulsion system concepts. --- Social Implications - Based on the results of this thesis, the public will be able to discuss the demerits of otherwise highly lauded electric propulsion concepts. --- Value - To evaluate the viability of the hydraulic propulsion systems for passenger aircraft using simple mass models and aircraft design concept.

Im Zuge der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinen werden immer höhere Anforderungen an die für den Gütertransfer eingesetzte Fördertechnik gestellt. Neben der erhöhten Förderleistung sind zudem ein schmiermittelfreier Betrieb sowie eine hundertprozentige Verfügbarkeit gefordert. Durch die zunehmende Leistungssteigerung kommt es zu hohen Beanspruchungen, die bei falscher Auslegung zu mechanischem oder thermischem Versagen der Kunststoff-Bauteile im Fördersystem führen können. Während das mechanische Versagen mit den aktuellen Dimensionierungen vermieden werden kann, gibt es bezüglich des thermischen Versagens keine hinreichend genaue Auslegungsvorschrift. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der thermischen Analyse von Gleitketten-Fördersystemen sowie den darin eingesetzten thermoplastischen Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen. Diesbezüglich werden die Gleitkontakte eines Gleitkettenförderers und deren Belastungen analysiert. Durch Abstraktion des Kette–Schiene-Systems wird ein semi-analytisches Berechnungsmodell zur Abschätzung der Reibtemperatur entwickelt, welches mittels experimenteller Untersuchungen auf einem Tribo-Prüfstand und an einem Fördersystem verifiziert wird. Aus den Untersuchungsergebnissen konnte ein thermisches Auslegungskriterium für Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen abgeleitet werden, welches sowohl auf Gleitketten-Förderer als auch perspektivisch auf ähnliche tribologische Systeme übertragen werden kann. / In the course of the continuous enhancements of processing and packaging machines, higher demands are set on conveying technology used for transferring goods. In addition to an increased delivery rate, a lubricant-free operation as well as a hundred percent availability are claimed. Increasing performance leads to high stresses that can result to mechanical or thermal failure of plastic components in the conveying system, if incorrectly designed. While mechanical failure can be avoided with up to date dimensioning, there is no sufficiently precise dimensioning criterion in regard to thermal failure. The present thesis is concerning with the thermal analysis of sliding chain conveyor systems as well as the thermoplastic plastic-plastic sliding pairs used therein. In this regard, the sliding contacts of a sliding chain conveyor and their loads are analyzed. By abstraction of the chain–rail system, a semi-analytical model for estimating the frictional temperature is developed, which is verified by experimental studies on a tribo test bench and a conveyor system. From the study results, a thermal dimensioning criterion for plastic plastic pairings could be derived, which can be applied to sliding chain conveyor as well as perspectivly similar tribological systems.