ZUGELASSENE HILFSMITTEL:

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1 ZUGELASSENE HILFSMITTEL: Täuschungsversuche führen zum Ausschluss und werden als Fehlversuch gewertet. Mobiltelefone und andere elektronische Geräte sowie nicht zugelassene Unterlagen bitte vom Tisch räumen. Mit Annahme der Klausur wird die Prüfungsfähigkeit bestätigt. Die Heftung der Klausurblätter darf nicht gelöst werden. Zum Ausfüllen der Klausur darf nur dokumentenechtes Schreibmaterial (nicht in der Farbe Rot) verwendet werden. Tragen Sie den/die Lösungs-Buchstaben bzw. das Ergebnis in das freie Feld rechts neben der Frage ein. Ein freies Feld wird als Unsicherheit interpretiert und mit Null Punkten bewertet. Keine, eine oder mehrere der A,B,C,D - Antworten sind möglich. Als Zahlen-Ergebnisse gelten nur Dezimalzahlen, keine Formeln. Die Ergebnisse müssen die zugehörige Einheit beinhalten. Es gibt Punktabzüge für Zahlenschlangen oder 0,0... -Zahlen. Erlaubt sind 10 x oder Vorsilben (kilo, milli ). Sinnvolles Abrunden ist erlaubt. Teilpunkte: 1/ für den Ansatz, 1/ für die Berechnung Schreiben Sie leserlich. Interpretationsfähige Schriftzeichen werden nicht bewertet. Punkte für abgeschriebene Formeln werden nicht vergeben.

2 Grundlagen der Elektrotechnik 1. Kraftvektoren, Schwerpunkt # Frage Antw. P. Bei einem Personenwagen mit dem Achsabstand l1 =,8 m greift die Gewichtskraft FG = 1,9 kn im Abstand l = 1,1 m von der Vorderachse an. 1 Machen Sie den Wagen frei. Bei Höchstgeschwindigkeit wirkt auf ihn der Luftwiderstand FW = 1, kn in einer Höhe l = 0,75 m. Es muss dann an den Antriebsrädern eine Vortriebskraft F = FW wirken. Gesucht: a 4 b Die vordere und die hintere Achslast Fv und Fh, wenn der Wagen auf waagerechter Ebene steht, 6,5 kn bzw. 7,4 kn c die Achslasten Fv und Fh, wenn der Wagen mit Höchstgeschwindigkeit fährt. 6,85 kn bzw. 7,075 kn Ermitteln Sie den Schwerpunktabstand yo für den skizzierten Querschnitt eines Fräsmaschinenständers! 65,09 mm 10 Summe 0 K_15-0_L.Docx Seite von 1

3 Lösung zur Aufgabe 1.1 K_15-0_L.Docx Seite von 1

4 Lösung zu Aufgabe 1. K_15-0_L.Docx Seite 4 von 1

5 . Fachwerke # Frage Antw. P. Der skizzierte Wanddrehkran trägt die Last F = 0 kn im Abstand l1 =, m. 1 Die Eigengewichtskraft FG = 8 kn wirkt in l = 0,55 m Abstand von der Drehachse. Die Lager haben den Abstand l = 1, m. Es sollen ermittelt werden: Machen Sie den Drehkran frei. f) Skizze zu FB a 4 b die Halslagerkraft FA, 40, kn c die Spurlagerkraft FBy (senkrechte Komponente), 8 kn 1 d ihre horizontale Komponente FBx 40, kn 1 e f Betrag und Richtung des Vektors FB Eine ausführliche Skizze zur Darstellung von FB (oben ins rechte Feld) 49,1 kn 14,8 Die Tragkonstruktion einer Schrägauffahrt wird mit F1 = F = 0 kn belastet. Die Stützkräfte betragen auf Grund der Symmetrie ebenfalls je 0 kn. Berechnen Sie mit Hilfe des Ritter-Schnitt-Verfahrens: a Die Stabkraft S 80, kn b Die Stabkraft S -41, kn Summe 0 K_15-0_L.Docx Seite 5 von 1

6 Lösung zur Aufgabe.1 K_15-0_L.Docx Seite 6 von 1

7 Lösung zur Aufgabe. K_15-0_L.Docx Seite 7 von 1

8 . Reibung # Frage Antw. P. 1 Auf einer schiefen Ebene mit verstellbarem Neigungswinkel beginnt ein ruhender Körper bei einem Neigungswinkel = 19 zu rutschen. Damit er sich nicht weiter beschleunigt, sondern mit gleich bleibender Geschwindigkeit weiter gleitet, muss der Neigungswinkel auf 1 verringert werden. Ermitteln Sie die Gleitreibzahl µ und die Haftreibzahl µ0. µ = 0, µ0 = 0,44 Das Bild zeigt das Prinzip einer Bremse in einem Druckautomaten. Es ist das Bremsmoment MB = 0,1 Nm aufzubringen, Reibungszahl µ = 0,19. Gesucht: a b c der Umschlingungswinkel, 10 die durch den Riemen erzeugte Bremskraft FR. die erforderliche Federkraft F der Zugfeder. 5 N 1,419 N Summe 0 K_15-0_L.Docx Seite 8 von 1

9 Lösung zu. K_15-0_L.Docx Seite 9 von 1

10 4. Zug/Druck, Wärmespannung # Frage Antwort P. 1 a b c Ein Kupferring (1 = je K) wird auf eine Temperatur von 110 C erwärmt und passt dann genau auf eine Stahlwelle ( = je K) mit der Temperatur von 5 C. ECu = 1,110 5 N/mm². Welche Ringspannung entsteht am Kupferring, wenn er ebenfalls eine Temperatur von 5 C angenommen hat? Welche Spannung stellt sich im Ring ein, wenn die gesamte Verbindung auf 50 C abgekühlt wird? 149,6 N/mm² 18,6 N/mm² Welche gemeinsame Temperatur Tx löst die Verbindung? 65 C 9 9 Summe 0 Lösung zu 4.1 K_15-0_L.Docx Seite 10 von 1

11 5. Torsion / Biegung # Frage Antw. P. Eine Welle trägt nach Skizze fliegend das Haspelrad eines Stirnrad-Flaschenzuges. 1 Der Durchmesser des Teilkreises am Haspelrad beträgt 40 mm. An der Haspelradkette wird mit F = 500 N gezogen. Gesucht: a das Torsionsmoment infolge der Handkraftwirkung, 60 Nm 5 b das maximale Biegemoment,,5 Nm 5 c den Wellendurchmesser für eine zulässige Spannung von 80 N/mm². 14, mm 10 Lösung zur Aufgabe 5.1 Summe 0 K_15-0_L.Docx Seite 11 von 1

12 6. Mohrscher Spannungskreis # Frage Antw. P. 1 Der ebene Spannungszustand eines Bauteils ist entsprechend der Abb. durch die Spannungskomponenten x = 10 MPa, y = 40 MPa und xy = 80 MPa festgelegt. a b Zeichnen Sie den dazugehörigen Mohrschen Spannungskreis. (Zur Zeichnung gehören auch die Beschriftungen.) Bestimmen Sie die Hauptspannung 1 169,44 MPa c die zugehörige Hauptspannungsrichtung in Bezug zur x-achse mit korrektem Vorzeichen. -1,7 d den Betrag der maximalen Schubspannung 89,44 MPa e die Richtung der größten Schubspannung zur x-achse mit korrektem Vorzeichen. +1,8 f Wie groß sind die Schnittspannungen unter = 0 5,9 MPa g und die unter (0 +90 ) zur x-richtung? 14,1 MPa Summe 0 K_15-0_L.Docx Seite 1 von 1

13 Lösung zur Aufgabe 6.1 K_15-0_L.Docx Seite 1 von 1