Klausur Technische Logistik I 31. Januar 2013

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1 Professur für Maschinenelemente und Technische Logistik Name: Vorname: Matr.-Nr.: Fachrichtung: Ich bin einverstanden nicht einverstanden, dass mein Ergebnis in Verbindung mit meiner Matrikelnummer auf einer Ergebnisliste ausgehängt und auf der Hompage des MTL veröffentlicht wird. Unterschrift: Klausur Technische Logistik I 31. Januar 2013 Mögliche Punkte: Erreichte Punkte: Teil 1 30 Teil 2 60 Teil 3 30 Gesamtsumme: 120 Note: Unterschrift:

2 Teil 1 - Kurzfragen Aufgabe 1 30 Punkte 2 Punkte Worin besteht der Unterschied zwischen der Förder- und Verkehrstechnik? Nennen Sie jeweils drei fördertechnische und verkehrstechnische Geräte (Fördermittel und Verkehrsmittel). Aufgabe 2 2 Punkte Welche grundsätzlichen Möglichkeiten gibt es, um die zum Transport notwendigen Kräfte auf die Last zu übertragen? Nennen Sie jeweils ein konkretes Beispiel. Aufgabe 3 3 Punkte Was versteht man unter Ladungsbildung? Welche Vorteile bietet die Ladungsbildung?

3 Aufgabe 4 1 Punkt Was versteht man unter einem Arbeitsspiel und wie kann man es darstellen? Aufgabe 5 4 Punkte Skizzieren Sie ein typisches Arbeitsspiel in Form des idealisierten Geschwindigkeit- Zeitverlaufs und des Drehmoment-Zeitverlaufs eines Kranhubwerks. Stellen Sie darin die Gesamtzyklusdauer dar. Kennzeichnen Sie im Diagramm den Zeitpunkt der max. Antriebsleistung. Begründen Sie warum dort die größte Leistung benötigt wird.

4 Aufgabe 6 2 Punkte Was versteht man unter der relativen Ortsbestimmung und der absoluten Ortsbestimmung bei der Navigation von Fahrzeugen? Nennen Sie für jedes der beiden Navigationsverfahren zwei Beispiele. Aufgabe 7 3 Punkte Welche Flurförderzeuge sind für das Ein- und Ausstapeln von Ladeeinheiten auf Paletten in einem Regallager mit einer maximalen Regalauflagehöhe von 8 m einsetzbar? Ordnen Sie die infrage kommenden Flurförderzeuge nach dem zugehörigen Gangbreitenbedarf. Aufgabe 8 3 Punkte Was versteht man unter der logistischen Funktion Kommissionieren? Nennen Sie vier grundsätzliche Verfahren der einstufigen Kommissionierung.

5 Aufgabe 9 3 Punkte Welche Lagermittel können verwendet werden, um den Flächennutzungsgrad eines Lagers gegenüber einem Standard-Palettenregal zu erhöhen? Bezeichnen sie die Lagermittel und erläutern sie deren Funktionsweise im Betrieb. Aufgabe 10 3 Punkte Skizzieren Sie den Aufbau und bezeichnen Sie die Elemente. a) eines Kammsorters (Liniensorters) b) eines Ringsorters Aufgabe 11 4 Punkte Erläutern Sie die Kinematik eines Simplex-Hubgerüstes (Einfach-Hubgerüst mit Normalfreihub) anhand einer Skizze und benennen Sie in der Skizze die wesentlichen Komponenten des Hubgerüstes.

6 Teil 2 - Berechnungsaufgaben 60 Punkte Aufgabe 1 Antriebsleistung eines Schleppers 20 Punkte Berechnen Sie den maximalen Leistungsbedarf eines Schleppers, der einen Anhänger mit einer Masse von 400 kg eine Steigung von 10 hochziehen soll. Die geforderte Beschleunigung beträgt 0,5 m/s 2 bei einer Geschwindigkeit von 8 km/h. Leiten Sie zunächst die Formel für den Leistungsbedarf eines Flurförderzeuges für die beschleunigte Bergauffahrt her! Fertigen Sie eine Skizze mit allen relevanten Kräften an! Ihnen sind folgende weitere Daten bekannt: Masse des Schleppers: m S = 1000 kg Rollwiderstandsbeiwert der Reifen des Schleppers: κ S = 0,05 Wirkungsgrad des Antriebssystems η S = 0,8 Rollwiderstandsbeiwert der Reifen des Hängers: κ H = 0,02 Hinweis: Massenträgheitsmomente können vernachlässigt werden.

7 Aufgabe 2 Bandförderer 20 Punkte Zur Förderung des Erzes eines Tagebaus soll ein Bandförder eingesetzt werden, der eine Strecke von 200 m überbrücken soll. Dabei muss eine Höhendifferenz von h = 10 m überwunden werden. Pro Stunde sollen Tonnen Erz transprotiert werden. Die Fördergeschwindigkeit beträgt v = 10 km/h. Berechnen Sie den erforderlichen Förderquerschnitt A sowie die notwendige Leistung des Antriebs P im stationären Zustand. Ihnen sind die folgenden weiteren Daten bekannt: Gurtgewicht pro Längenmeter q G = 20 kg/m Schüttdichte des Erzes: ρ = 1300 kg/m 3 Reibbeiwert der Tragrollen κ T = 0,02 Widerstandskraft der Antriebs und Umlenkrolle F RU = 2 kn Gesamtwirkungsgrad des Motors und Getriebes η = 0,7 Hinweis: Walkwiderstände sind bereits durch die Reibbeiwerte berücksichtigt. Die erforderliche Antriebskraft F ist die Summe aus der Hangabtriebskraft F H, der Widerstandskraft am Ober- und Untertrum F RT, der Kraft zur Beschleunigung der Erzes F A, sowie der Widerstandskraft an Antriebs- und Umlenkrolle F RU. F = F H + F RT + F A + F RU

8 Aufgabe 3 Schwingförderer 20 Punkte Zur Förderung von Muttern soll ein Schwingförderer verwendet werden. Er wird unter einem Winkel von β = 35 mit einer maximalen Schwingungsamplitude von a = 1 mm zu harmonischen Schwingungen angeregt (siehe Abbildung). Durch experimentelle Voruntersuchungen wurde eine ideale Wurfkennzahl von 1,3 ermittelt. 1. Stellen Sie die Bewegungsgleichung für die y Komponente der Schwingrinnenbewegung auf. 2. Welche Schwingungsfrequenz müssen Sie einstellen, um diese Wurfkennzahl zu erreichen? 3. Bestimmen Sie außerdem den Zeitpunkt, zu dem das Fördergut abhebt! (Sollten Sie in Aufgabenteil 2 keine Frequenz ermittelt haben, rechnen Sie bitte mit ω = 160 s 1 weiter.) 4. Stellen Sie qualitativ den zeitlichen Verlauf der Position und der Beschleunigung der Schwingrinne in y Richtung für eine Periode graphisch dar. Markieren Sie die Stelle, an der das Födergut abhebt. Hinweise: Die Schwingung ist harmonisch. Strömungs-, Reibungs- oder elektrostatische Kräfte können vernachlässigt werden.

9 Teil 3 - Konstuktion Aufgabe 1 Laufkatze 30 Punkte 10 Punkte Skizzieren Sie den konstruktiven Aufbau der Laufkatze eines Zweiträgerbrückenkranes. Benennen Sie die einzelnen Elemente und erläutern Sie kurz Ihre Funktion.

10 Aufgabe 2 Lemniskatenlenkerkran 10 Punkte Skizzieren Sie den konstruktiven Aufbau eines Lemniskatenlenkerkrans. Erläutern Sie die Funktion und die Besonderheiten des Kranes. Benennen Sie die einzelnen Elemente. Begründen Sie den komplizierten Aufbau des Auslegers.

11 Aufgabe 3 Schubmaststapler 10 Punkte Skizzieren Sie den konstruktiven Aufbau eines Schubmaststaplers. Erläutern Sie Aufbau und Funktion.

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