Kartei
Berechnungen und mehr
Berechnungen und mehr
Kartei Details
| Karten | 25 |
|---|---|
| Sprache | English |
| Kategorie | Berufskunde |
| Stufe | Mittelschule |
| Erstellt / Aktualisiert | 31.03.2015 / 30.04.2015 |
| Weblink |
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Schadensanalyse
Wodurch sind die Schäden an dem folgendem Teil enstanden?
Wie hätte man es vermeiden können?
siehe Bild
Schadensanalyse
Welche Fehler sind bei dieser Schweissnaht entstanden?
Wie hätte man dise verhindern können?
siehe Bild
Schadensanalyse
a) Wodurch ist dieser Fehler an dem Bauteil enstanden?
b) Wie geht man vor um den Schaden zu beheben?
a) Das Zinkbad war zu kalt, dadurch zu grosser Zinkauftrag auf den Bauteilen.
b) Flächen abschleiffen aber nicht zu weit, sonst sind die Teile nicht mehr geschützt gegen Korrosion. Bohrungen nachbearbeiten.
Schadensanalyse
a) Wodurch sind diese Rostschäden an dem Gitter enstanden?
b) Wie hätte man dies verhindern können?
a) Die Gitterstäbe nicht überall punktgeschweisst. Dadurch liegen sie zu gut auf und so kann Pulverbeschichtung nicht unter den Stäben durch. Wenn dann noch Vibrationen beim Transport dazu kommen gibt es Risse und da rostet das Gitter anschliessend.
b) An den Orten, wo man punktgeschweisst entstehen solche Fehler nicht (Gitter nach dem Schweissvorgang überprüfen).
Flächenpressung
Berechne die erforderliche Länge l der Passfeder, wenn das Drehmoment von 150 Nm auf dem Durchmesser d = Ø100 mm übertragen wird.
Schritt 1: Kraft durch Drehmoment ausrechnen und Nm in Nmm umrechen: \(M = F * l = F * r\)
Somit gilt: \(F = M / r = 1'500'000 Nmm / 50 mm = 30 kN\)
Schriit 2: Flächenpressungsformel: \(p = F / A -> A = t * l \) somit gilt: \(p = F / (t x l) -> l = F / (p x t) = 37.5mm\)
Druck
Was muss berücksichtigt werden bei Bruckbeanspruchung?
1. Die Druckspannung darf zulässigen Wert nicht überschreiten sonst Quetschungen im Material.
2. Fläche hier der Querschnitt , welcher beansprucht wird.
3. Sicherheitszahl v meistens mit Richtwert von 1.5 verwenden. Dies verhindert Quetschungen.
Link bei weiteren Fragen: http://www.cnc-lehrgang.de/druckbeanspruchung/
Biegen
Was muss beachtet werden bei der Beanspruchung auf Biegen?
1. Widerstandsmoment W bei der Biegebeanspruchung .Dies findet man im Tabellenbuch Metall (Seite 44 mittlere Spalte).
2. Hier verwendet man eine Sicherheitszahl mit dem Richtwert 1.5.
3. Streckgrenzen der Materialien findet man im Tabellenbuch Metall (Seite 127 bis 131).
4. Belastungsfälle: Man muss darauf achten, ob das Bauteil einseitig eingespannt oder auf zwei Stützen belastet ist.
Link bei Fragen: http://www.lehrerfreund.de/technik/1s/festigkeitsberechnungen-4-biegung/3701
Zug
Worauf muss geachtet werden bei der Beanspruchungsart Zug?
1. Als Fläche verwendet man bei den Berechnungen die Querschnittsfläche.
2.Streckgrenze des Materials nicht überschreiten, sonst wird das Teil plastisch verformt und es kann zu Rissen führen.
3. Man verwendet meist die Sicherheitszahl von 1.5.
Link bei Fragen: http://www.lehrerfreund.de/technik/1s/festigkeitsberechnungen-2/3223
Aberscherung
Was muss man sich alles überlegen, wenn man die Abscherung berechnen möchte?
1.) Anzahl Flächen: Bei der Berechnung der Scherspannung überlegen, wie viele Flächen betroffen sind. Je mehr Flächen betroffen sind, desto kleiner die Scherspannung F.
2.) Sicherheitszahl: Wenn erforderlich, Sicherheitszahl v einberechen. Dies hat den Sinn, dass die zulässige Scherspannung kleiner wird und dadurch die Konstruktion sicher hällt.
3.) Schneiden: Um die erforderliche Kraft beim Schneiden herauszufinden, muss man folgende Formel verwenden: F = s x Tab max : Dabei ist s der Umfang mal die Dicke des Werkstückes.
4.) Link zu restliche Formeln: http://www.lehrerfreund.de/technik/1s/festigkeitsberechnungen-6-abscherung/3829
Flächenpressung
a) Welche Belastungen werden bei der Berechnungen berücksichtigt?
b) Was passiert bei zu hoher Flächenpressungen im Material?
a) Bei der Berechnung werden nur statische Belastungen beachtet.
b) Es hat zur Folge das das Material durch Quetschungen beschädigt wird.
Abscherung
a) Wie müssen die angreifenden Kräfte zur Schnittfläche stehen?
b) Wo findet man die zulässige Scherspannung der Materialien?
a) Die angreifenden Kräfte müssen senkrecht zur Schnittfläche stehen.
b) Im Tabellenbuch Metall Seite 41 unten.
Sicherheitszahl
Wie wählt man eine Sicherheitszahl?
Je nach Belastung und Material ist die Sicherheitszahl unterschiedlich.
Die verschiedenen empfohlenen Sicherheitszahlen kann man im Tabellenbuch Metall nachlesen.
So liegt sie z.B bei GJL dynamisch belastet zwischen 3 bis 6 (Bei spröden Materialien muss die Sicherheitszahl höher ausgewählt werden).
Sicherheitszahl
a) Wie ergibt sich die Sicherheitszahl?
b) Wofür wird sie verwendet?
a) Die Sicherheitszahl ergibt sich aus dem Quotienten der Streckgrenze (ertragbare Belastung) und der effektiv ermittelten Spannung (herrschende Belastung)
b) Damit wird sicher gestellt, dass ein Bauteil seine Funktion fehlerfrei erfüllen kann und nicht zerstört wird. Damit die zulässige Spannung abnimmt, muss die Sicherheitszahl höher als 1 gewählt werden.
Belastungsberechnungen
a) Welche Rechengrösse ist massgebend für Belastungsberechnungen?
b) Welche anderen wichtigen Rechengrössen erhält man bei der Zugprobe?
a) Die Streckgrenze, denn ab diesen Punkt verformt sich das Bauteil plastisch. Es kann aber auch sein, dass das Bauteil keine ausgeprägte Streckgrenze hat. In diesem Fall wählt man die Dehngrenze.
b) Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul, Bruchdehnung
Belastungsfall I
Wie versteht man das folgende Diagramm?
Bei diesem Belastungsfall bleibt die Richtung und Belastung gleich, dies sieht man der geraden Linie. D.h. das Teil ist statisch belastet mit der immer gleichen Gewichtsbelastung (statisch).
Beispiel: Regalträger
Belastungsfall II
Was zeigt mir das Diagramm?
Hier geht die Kurve abwechseln von Null bis zu einem Maximalwert. Das bedeutet, dass das Bauteil abwechslend belastet ist und anschliessend wieder entlastet wird (dynamisch).
Beispiel: Kugelschreiberfeder
Welche 3 Schritte muss ausgeführt werden, wenn ein Schaden entdeckt wird?
Schritt 1: Die Schadensuntersuchung = Offensichtliche Schäden feststellen z.B Brüche und weitern Bedinungen wie z.B. der Temperatur. Bei komplizierten Schäden Hilfsmittel verwenden.
Schritt 2: Die Schadensursache = Ermittlung der Schadensursache mithilfe der Schadensuntersuchung. Anschliessend Beseitigung der Ursache.
Schritt 3: Die Schadensvermeidung = Erkenntnisse aufschreiben / Konstruktionen anpassen
Belastungsfall III
Was kann man ablesen am folgenden Schaubild?
Bei dieser Ansicht sieht man das die Kurve vom postitiven (Zug) bis ins negative (Druck) geht. Somit weiss ich, dass das Teil unter einer wechselnden Belastung steht (dynamisch).
Beispiel: Umlaufende Achse
Flächenpressung
Was muss man sich bei der Auslegung eines Bausteils überlegen bei der Belastungsart Flächenpressung?
1. Fläche: Bei der Berechnung wählt man die projezierte Fläche, denn diese Fläche entpricht der Belastung.
2. Wenn man nicht möchte dass das Teil plastisch eingedrückt wird, muss man entweder: kleinere Kraft ausüben / grössere Fläche belasten / stärkeres Material wählen.
Link bei Fragen: http://www.lehrerfreund.de/technik/1s/festigkeitsberechnungen-3/3235
Schneiden
a) Wie gross ist die Schneidkraft für das Loch der Innenform?
b) Schneidkraft für das Ausschneiden?
siehe Bild
Zugversuch
Schildere den Ablauf
1. Gerade Steigung = Hooksche Gerade
Die Steigung entspricht dem Elastizitäsmodul
2. Streckgrenze oder Dehngrenze = Bauteil im Einsatz darf nicht über diesen Punkt belastet werden. Sonst plastische Verformung
3. Starke Spannungssteigung = Ab diesem steigt die Spannung und die Dehnung sehr stark.
4. Zugfestigkeit = Dies ist für das Material die maximale Spannung die es aushält.
5. Bruch = Ab Zugfestigkeit schnürrt Material ein und es kommt zum Bruch der Probe.
a) Berechne die erforderliche SChneidkradt F
b) Berechne die Flächenpressung p am Kopf des Stempels
siehe Bild
Was können die Ursachen für einen Bauteilschaden/Bruch sein?
siehe Bild
Gefügeschäden
Zwischen welchen Gefügeschäden wird unterschieden und wie entstehen sie?
Es gibt:
Grobkorn → Kornwachstum durch örtliches überhitzen
Aufgeweitete Korngrenzen → Druch Wasserstoff und hohe Temperaturen
Verzug, Beulen, Aufschmelzen → Warmverformung
Dehngrenze Rpo.2
a) Wan wird sie verwendet?
b) Wie wird sie ermittelt?
a) Wenn beim Material keine deutliche Streckgrenze vorhanden ist z.B. bei Guss
b) 0.2% bei der X-Achse parallel zur Hoockschen Gerade abtragen ⇒ Schnittpunkt mit Zugversuch gibt die Denhgrenze an.
