Herstellen von Baugruppen aus Blechen Mechanisches Trennen. Konstruktionsmechanik
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- Viktor Grosse
- vor 8 Jahren
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Transkript
1 Mechanisches Trennen 7 2. Aufgabe: Das Stahlblech der 1. Aufgabe soll mit einem geneigten Obermesser getrennt werden. Berechnen Sie wieder die Scherkraft F in kn und vergleichen Sie die beiden Ergebnisse. Erkenntnis: 3. Aufgabe: Ein aushärtbares Blech aus einer Aluminium-Knetlegierung (Al Cu 4 Pb Mg) hat eine Zugfestigkeit von 370 N/mm 2. Das Blech soll auf eine Länge von 2,15 m ageschert werden. Die Maschinenschere arbeitet mit einem Parallelschnitt. Wie groß ist die erforderliche Scherkraft F in MN? 17
2 Thermisches Trennen 8 C. Laserstrahlschneiden Durch Laserschneiden können beliebige metallische Werkstoffe bis ca. 10 mm Dicke und nicht metallische Werkstoffe bis ca. 30 mm Dicke getrennt werden. Unter einem Laser versteht man einen energiereichen gebündelten Lichtstrahl. Es entstehen sehr hohe Temperaturen, der Werkstoff wird zum Schmelzen gebracht und das flüssige Material mit einem Schneidgas aus der Schneidfuge geblasen. Vorteile: Nachteile: 25
3 Thermisches Trennen 8 D. Wasserstrahlschneiden Schneidvorgang Wasser wird auf etwa 4000 bar verdichtet. Dieses Druckwasser schießt mit einer Geschwindigkeit von ca. 900 m/s = km/h durch eine Edelsteindüse auf den zu trennenden Werkstoff. Schneidverfahren Reines Wasserstrahlschneiden Abrasiv-Wasserstrahlschneiden Abrasion (lat.)=abtragung Vorteile: Nachteile: Trennbare Werkstoffe beim reinen Wasserstrahlschneiden: Textilien, Gummi, Schaumstoffe, Thermoplaste Beurteilen Sie die Härte der Werkstoffe. Abrasiv-Wasserstrahlschneiden: Keramik, Steine, Metalle und ihre Legierungen, Glas, alle Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, z. B. GFK 26
4 Länge der neutralen Faser Aufgabe: Aus Stahlblech, 15 mm dick, soll die skizzierte Schutzabdeckung gefertigt werden. Berechnen Sie die gestreckte Länge. 3. Aufgabe: Berechnen Sie die gestreckte Länge der abgebildeten Rohrschelle für ein Rohr mit 30 mm Außendurchmesser. 34
5 Nieten 18 Durch Nieten werden unlösbare Verbindungen hergestellt. Es lassen sich gleiche und verschiedene Werkstoffe miteinander fügen. A. Nietverbindungsarten Nietverbindung Lose Nietverbindung Feste Nietverbindungen Fest-Nietung Dicht-Nietung Teile sind beweglich Teile sind nicht beweglich B. Nietvorgang und Nietwerkzeuge Benennen Sie die skizzierten Arbeitsstufen. 67
6 Montieren und Demontieren von Baugruppen Schraubverbindungen Lernfeld 6 1 Schraubverbindungen Mit Schrauben werden lösbare Verbindungen hergestellt. Wir unterscheiden: 1. Schrauben Für alle Schraubverbindungen 2. Schrauben Z. B. Zylinderkopf eines Kompressors. Vorteil: 3. Z. B. Gewindestift am Türdrücker. Vorteil: 1. Kopfschrauben Nach der Befestigungsart unterscheiden wir: a) -Kopfschraube b) -Kopfschraube Kopfformen: a) Schaftlängelder Kopfschraube Schaftlänge = Schaftlänge = b) Werkstoffe 109
7 Montieren und Demontieren von Baugruppen Berechnungen an Schrauben Lernfeld 6 2 Schrauben können verschieden beansprucht werden. Beanspruchung auf Beanspruchung auf 1. Aufgabe: Eine Sechskantschraube M 12 x darf laut Tabellenbuch mit 87 Nm angezogen werden. a) Berechnen Sie die Anzugskraft (in N) bei 220 mm Schlüssellänge. b) Wie lang (in mm) muss die wirksame Schlüssellänge sein, wenn nur 300 N Handkraft aufgebracht werden? 2. Aufgabe: Eine Schraube mit metrischem ISO-Gewinde muss bei 2-facher Sicherheit die Zugkraft von 22 kn übertragen. Sie darf dabei ihre Streckgrenze von 320 N/mm 2 nicht überschreiten. Welcher Gewinde-Nenndurchmesser ist zu wählen? 115
8 Montieren und Demontieren von Baugruppen Berechnungen an Hebezeugen Lernfeld Aufgabe: Druckumwandler Berechnen Sie: a) die Kraft (in N) am Kolben 1, b) den Druck (in N/cm 2 ) nach dem Kolben 2, c) das Übersetzungsverhältnis der Drücke. Geg.: Ges.: a) b) c) a) p = b) p = = = = p = p = F = F = c) Ähnlich wie beim Riemen-, Zahnrad- oder Schneckentrieb kann auch beim Druckwandler das Übersetzungsverhältnis berechnet werden. Das Übersetzungsverhältnis gibt an, wie sich der Druck vor dem Kolben zum Druck nach dem Kolben verhält; die Rechnung ist also eine : i = i = Dieses Übersetzungsverhältnis ergibt sich auch, wenn man mit den Kolbenflächen rechnet: i = i = i = i = 129
9 Montieren und Demontieren von Baugruppen Lastaufnahmeeinrichtungen Lernfeld 6 7 C. Rolle und Flaschenzug Berechnen Sie für 1., 2. und 3.: a) die Größe der Kraft F 2 am Zugseil, wenn am Lastseil F 1 = 400 N angreifen, b) den Zugseilweg s 2 bei einem Lastseilweg s 1 von 80 cm. Geg.: Ges.: a) b) 1. Feste Rolle a) Kraftersparnis: Welchen Sinn hat dann die feste Rolle? Bezeichnung der festen Rolle: b) Hebelgesetz: cm 2. Lose Rolle a) Hebelgesetz: Legen Sie den Drehpunkt fest! Kraftersparnis: b) Zugseilweg: cm 135
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v = d! p! n da v 1 = v 2 (I) (II) gilt auch d 1 ÿ p ÿ n 1 = d 2 ÿ p ÿ n 2 (III) p kürzen (Division durch p) d 1 ÿ n 1 = d 2 ÿ n 2 (IV) oder i = Übersetzungsverhältnis n 1 n 2 = d 2 d 1 = i (V) Beispiel
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