MAE 1 Fragentkatalog Reuter
HS Hannover
HS Hannover
Kartei Details
| Karten | 186 |
|---|---|
| Lernende | 59 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 10.11.2015 / 06.10.2023 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/mae_1_fragentkatalog_reuter
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/mae_1_fragentkatalog_reuter/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
(001) Auf welche Art und Weise können Verbindungen funktionieren (drei Prinzipien)?
1. Reib-/Kraftschluss : Keile, Pressverbände
2. Formschluss : Bolzen und Stifte, Nieten, Passfeder, Keil- und Profilwellen
3. Stoffschluss : Schweißen, Löten, Kleben
(002) Wie kann in der Regel über eine Konstruktion geurteilt werden, die 100% der gesetzten Anforderungen erfüllt?
Sie wird „überwentwickelt“ sein mit unnützen Extras.
Optimal sind 90% der Anforderungen, an dem Punkt stimmt das Preis-/ Leistungsverhältnis.
(003) Nennen Sie vier Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit einer Konstruktion.
• Konzeption Wirkprinzip, Verwendung von Kaufteilen, Normalien, 90%-Regel, Zahl der Baugruppen, Bauteile
• Werkstoffauswahl Leichtbau, relative Kosten von Werkstoffen
• Fertigungsverfahren Güte der Bearbeitung (Oberflächen, Toleranzen) nach dem Grundsatz:
„So grob wie möglich, so fein wie nötig“ Stückzahl entsprechende Fertigungsverfahren (Unikate, Kleinst- oder Massenserie)
• Logistik Versand (z. B. sperrig?), Transport (z. B. zerlegbar?)
• Ergonomie Betriebsanleitung, Produkthaftung, bedienerfreundliche Konstruktion
• Wartung, Reinigung Montage-, reinigungs-, wartungsfreundlich
• Reparatur, Umrüsten, Sicherheit Umrüstfreundlich
„Safe-life-Verhalten“: Prinzip des sicheren Bestehens
Alle möglichen Vorkommnisse werden ohne ein Versagen oder eine Störung überstanden ( Wartung
und Inspektion, Verschleißüberwachung etc.).
„Fail-safe-Verhalten“: Prinzip des beschränkten Versagens
Bei Funktionsstörung oder Bruch kommt es zu keinen schwerwiegenden Folgen ( Notabschaltung,
Sicherheitseinrichtung).
Redundante Anordnungen: Erhöhung der Sicherheit durch Mehrfachanordnung
• Formgebung Fertigungsgerecht und marktgerecht
• Umwelt Werkstoffwahl, Entsorgungskonzept etc.
(004) In welcher Produktentstehungsphase lassen sich im Allgemeinen noch am meisten Kosten sparen: Konzeptphase – Fertigung – Vertrieb?
Konzeptphase, umso später man Änderungen vornimmt, umso teurer wird es.
(005) Was ist ein Maschinenelement (Definition)?
kleinste, nicht mehr sinnvoll zu zerlegende und in gleicher oder ähnlicher Form immer wieder verwendete Bauteile
(006) Welche physikalische Grundgleichung verbindet Leistung und Drehzahl (Formel und Namen der Formelzeichen angeben)?
P=T*w=T*2*Pi*n (P=Leistung; T= Drehmoment; w=Winkelgeschwindigkeit; n=Drehzahl)
(007) Welche physikalische Grundgleichung verbindet Leistung und Geschwindigkeit eines linear bewegten Bauteils (Formel und Namen der Formelzeichen angeben)?
P=F*v (P=Leistung; F=Kraft; v=Geschwindigkeit)
(008) Welche physikalische Grundgleichung verbindet Umfangsgeschwindigkeit und Drehzahl (Formel und Namen der Formelzeichen angeben)?
v=w*r ; w=2Pi*n (v=Umfangsgeschwindigkeit; r=Radius; w=winkelgeschwindigkeit; n=Drehzahl)
(009) Was muss über ein Maschinenelement bekannt sein, bevor es korrekt dimensioniert und die Ausführung ausgewählt werden kann?
Betriebsbedingungen:
- Belastungsart
- Belastungsfall
Die zeitlich wirkenden Lasten bzw. die maximal zulässigen Verformungen (Betriebsbedingungen) sind dem
Konstrukteur aus der Aufgabenstellung heraus bekannt.
(010) Nennen Sie die vier Phasen des Konstruktionsprozesses!
-Klären der Aufgabenstellung
-Konzeptphase oder Lösungssuche
-Entwurfsphase
-Ausarbeitung
(011) Welche der nachfolgenden Verbindungselemente arbeiten über Reibschluss?
(012) Nennen Sie drei Maschinenelemente mit der Funktion von „Antriebselementen“!
- Wellen und Achsen
- Wälzlager
- Gleitlager
- Kupplungen
- Zahnräder
- Riemenscheiben
- Getriebe
(013) Wie nennt man die Berechnungen in der Entwurfsphase, wie in der Ausarbeitungsphase einer Konstruktion?
• Dimensionierung in der Entwurfsphase und
• Festigkeitsnachweis in der Ausarbeitungsphase
(014) Was wird im Sicherheitsnachweis für Bauteile miteinander verglichen?
vorhandene Sicherheiten mit zulässigen Mindestsicherheiten
(015) Was wird bei der Berechnung der vorhandenen Sicherheit miteinander verglichen?
Bauteilfestigkeit mit vorhandenen Spannungen
(016) Was ist der Unterschied zwischen einem Sicherheits- und einem Festigkeitsnachweis?
Bei Sicherheit muss die vorhandene Sicherheit größer gleich der Smin sein
Bei Festigkeit muss die vorhandene Spannung kleiner gleich der zul. Spannung sein.
(017) Was ist eine zulässige Spannung sigmazul?
Die für einen gegebenen Belastungsfall vom Werkstoff maximal ertragbare Spannung
(Festigkeitsnachweis: sigmavorh < sigmazul).
(018) Was ist eine Mindest- oder erforderliche Sicherheit Smin?
kleinste Sicherheit gegen Bauteilversagen
Sicherheitsnachweis: Svorh > Smin
(019) Was ist bei der Ermittlung der Beanspruchung eines zähen Werkstoffs zum Vergleich mit der Streckgrenze heranzuziehen, wenn gleichzeitig Torsion und Biegung im Bauteil wirken?
Eine Vergleichspspannung nach Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH)
(100) Eine Welle-Nabeverbindung muss stoßartige, wechselnde Drehmomente aufnehmen und gleichzeitig gut demontierbar bleiben. Welche Verbindung(en) ist (sind) am besten geeignet?
(101) Eine Welle-Nabeverbindung mit geringer Kerbwirkung wird gesucht. Welche der nachfolgenden Verbindungsarten ist/sind wählbar?
(102) Eine Grauguss-Nabe ist mit einer Stahlwelle zu verbinden. Die Gefahr des "Reißens" der Nabe fordert von der Wellen-Nabe-Verbindung die Vermeidung radialer Kräfte auf die Nabe. Welche Verbindungsart ist zu wählen?
(103) Erläutern Sie den Unterschied zwischen Press- und Klemmverband anhand von Skizzen!
bild
(104) Woraus resultiert grundlegend die rechnerische Unsicherheit bei Klemmverbindungen bezüglich des übertragbaren Drehmoments vorhanden?
- durch die über den Umfang nicht konstante Flächenpressung;
- deshalb wird mit einer Rutschsicherheit gerechnet
(105) Woraus resultiert ein Auslegungsvorteil des Längspressverbandes gegenüber einem mit Schraubverbindungen geklemmten Wellen-Naben-Sitz?
(geringerer Einbauraum,) genauere Exzentrizität
(106) Welcher wesentliche fertigungstechnische Unterschied besteht zwischen Querpress- und Längspressverbänden?
Querpressverband: Warmgepresst. Schieben der Nabe auf die Welle durch Temperaturerhöhung der Nabe oder durch die Temperatursenkung der Welle.
Nachteil: Bei hoher Temperatur kann es zur Lockerung der Wellen-Naben-Verbindung kommen.
Längspressverband: Kaltgepresst. Aufschieben der Nabe auf die Welle ohne
Temperaturunterschiede.
Nachteil: Geringere Haftkraft gegenüber Querpressverband. Anfasung des Wellendes erforderlich
(107) Welche drei Fertigungsvarianten der zylindrischen Pressverbände werden verwendet?
Längspress-, Querpress-, Ölverbindung
(108) Warum ist die Kenntnis des kleinsten Übermaßes einer Welle-Naben-Passung beim Pressverband in Bezug auf die Lastübertragung wichtig?
die erforderliche Flächenpressung zur Momentenübertragung kann nur ab einem kleinsten
Übermaß Üu=Zk+G erreicht werden
(109) Welche Gefahr besteht bei einer falschen Wahl des größten Übermaßes eines Pressverbands (Welle-Nabe-Verbindung) für die Funktionsfähigkeit der Verbindung?
ein zu großes Übermaß kann zu Spannungen > zulässiger Spannungen führen, was die Gefahr vom Fließen des Werkstoffes und/oder Werkstoffversagen birgt; dabei geschieht dies i.d.R. bei der Nabe (oder evtl. bei der Hohlwelle)
(110) Die Tangentialspannungen in der Trennfuge Nabe/Welle eines Presssitzes sind gegenüber den Radialspannungen
(111) Warum ist der Einsatz von mehr als drei (bis vier) Ringspannelementen zur Verbindung einer Welle mit einer Nabe nicht sinnvoll?
durch Reibverluste gibt es immer weniger axiale Spannkräfte der hinteren Ringspannelementen, sodass mehr als drei/vier nicht sinnvoll sind
(112) Nennen Sie die zwei grundlegenden Wirkprinzipien, die bei Spannelementverbindungen angewendet werden!
Kraftschluss, Reibschluss
(113) Nennen Sie drei Funktionen, die Schrauben ausüben können, und jeweils ein Anwendungsbeispiel aus der Technik?
Befestigungsschraube (Gehäuseschrauben)
Bewegungsschrauben (Spindelantrieb)
Dichtungsschrauben (Ölablassschrauben)
Einstellschrauben (Vergasereinstellschrauben)
Messschrauben (Bügelmessschrauben)
(114) Was versteht man unter einer Befestigungs- und unter einer Bewegungsschraube? Welche Gewinde kommen zum Einsatz (je eine Gewindeform)?
Befestigungsschrauben erzeugen Spannverbindungen durch Wandlung von kinetischer in
potentieller Energie (= metrisches Feingewinde)
Bewegungsschrauben wandeln Dreh- in Längsbewegung unter Erzeugung großer Kräfte
(= Trapezgewinde)
(115) Auf welchem Funktionsprinzip basiert die Wirkung einer Schraube?
Hebelgesetz: hohe Axialkräfte durch geringe Umfangskräfte
(116) Was versteht man unter der Gewindesteigung P?
die Gewindesteigung P ist die Höhe eines abgewickelten Gewindeganges
(117) Welcher Unterschied besteht zwischen einer M8 und einer M8x1 Schraube?
M8 = Regelgewinde mit P=1,25mm
M8x1 = Feingewinde mit P=1mm
(118) Was bedeutet bei einer Schraubenbezeichnung M8 x 30 die "30"?
Länge der Schraube unterhalb des Schraubenkopfes bis zum Schraubenende
(119) Wann wird ein Sägegewinde eingesetzt?
bei einseitiger Axialbelastung
(120) Welche drei Hauptanforderungen sind bezüglich der Auswahl eines Gewindes zu prüfen?
Selbsthemmung, Übersetzung, Wirkungsgrad
