Drehbewegung erkennen

(1)

1 Drehbewegung erkennen

Dreht sich dieser Körper? Wenn ja, in welche Richtung? Die Länge der Kraftpfeile bzw. der Hebelarme entspricht der Grösse der Kraft bzw. der Länge des Hebelarmes! Zeichnen sie das rechte Drehmoment auch in der Skizze ein.

Es besteht kein Gleichgewicht darum dreht

der Körper!

Rechte Kraft mal Hebelarm ist grösser als Linkes Moment.

18. Januar 2022

www.ibn.ch Version 6

(2)

2 Drehkräfte an einem Kranwagen

Zeichnen Sie am Kran die Drehkräfte, die Drehachsen und die Kraftarme ein! Welche Kräfte wirken am Kranwagen?

Beim Kran müssen Drei Drehpunkte beachtet werden:

Last zu Vorderrad Gegengewicht zum

Vorderrad

Kräfte:

Gewichtskraft Zugkraft Haltekraft Ausleger

Gegengewicht

18. Januar 2022

(3)

3

RE 4.51a

Drehmoment, Kraft und Hebelarm

Die Figur ist in doppelter Grösse abzutragen. Der wirksame Hebelarm ist mit roter Farbe einzuzeichnen (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , der Angriffspunkt der Kraft ist mit einem Punkt gekennzeichnet)! Das Drehmoment ist mit den gegebenen Massstäben zu berechnen!

Massstab Länge

cm cm ˆ 10

1 

Massstab Kraft

N cm ˆ 1000 1 

18. Januar 2022

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4

RE 4.51b

Die Figur ist in dreifacher Grösse abzutragen. Der wirksame Hebelarm ist mit roter Farbe einzuzeichnen (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , der Angriffspunkt der Kraft ist mit einem Punkt gekennzeichnet)! Das Drehmoment ist mit den gegebenen Massstäben zu berechnen!

Massstab Länge

cm cm ˆ 100 1 

Massstab Kraft

kN cm ˆ 2

1 

F

18. Januar 2022

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5

RE 4.51c

Massstab Länge

m cm ˆ 1

1 

Massstab Kraft

N cm ˆ 100

1 

F

18. Januar 2022

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6

RE 4.51d

Massstab Länge

cm cm ˆ 10

1 

Massstab Kraft

N cm ˆ 10

1 

F

18. Januar 2022

(7)

7

RE 4.51e

Die Figur ist in doppelter Grösse abzutragen. Der wirksamen Hebelarme sind mit roter Farbe einzuzeichnen (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)! Die einzelnen Drehmomente und das gesamte Drehmoment sind mit den gegebenen Massstäben zu berechnen!

Massstab Länge

cm cm ˆ 5

1 

Massstab Kraft

N cm ˆ 15

1 

F1

F2

F1

F2

18. Januar 2022

(8)

8 Drehmomente an Antennenanlage

Welches Moment wird durch eine Windkraft von 200N erzeugt, die auf die dargestellte Antennenanlage wirkt!

Nm M₁ 400

Nm M₁ 620

Nm M₁ 1020

18. Januar 2022

(9)

9 Krafteinwirkung auf Endschalter

Zum Betätigen des Schaltstiftes an einem Endschalter ist eine Kraft von 7,3575 N erforderlich. Berechen Sie die Betätigungskraft am Ende des Hebelarms!

N , F₂ 147

18. Januar 2022

(10)

10 Krafteinwirkung auf Flügelmutter

Welche Kraft wirkt am Umfang der Schraube, wenn an beiden Flügeln je 60N angreifen!

N F500

18. Januar 2022

(11)

11 Seitenschneider

Wie gross muss bei einem Seitenschneider die Handkraft F1 zum Trennen eines Drahtes sein, wenn die Schneidekraft F2 = 686,7 N betragen soll?

N F₂ 98,1

18. Januar 2022

(12)

12

RE 4.52a

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( 45)?

Wie gross ist das Drehmoment?

N F  2 5 0



N F 2 5 0 3 50

mm 5 , 247

Nm 87 , 61

18. Januar 2022

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13 Tonarm von Nivil-Plattenspieler

Der Tonarm eines Plattenspielers soll mit einer Kraft von F₃ 0,07N an der Nadelspitze aufliegen.

Berechnen Sie die Kraft F₁ des Ausgleichsgewichtes bei einem Gewicht des Tonarmes von F₂ 0,1962N .

N , F₁ 1509

18. Januar 2022

(14)

14 Einseitiger Hebel

An einem einseitigen Hebel wirkt eine Kraft F₁ 120N senkrecht nach oben, eine zweite Kraft F₂ aber senkrecht nach unten. Die

entsprechenden Abstände vom Drehpunkt aus sind r₁ 120mm und r₂ 200mm. Wie gross ist F₂ bei Ruhelage?

N F₂ 72

18. Januar 2022

(15)

15 Winkelhebel

An einem Winkelhebel hängt ein Gegengewicht F₁1600N. Welche Kraft F₂ ist aufzubringen , um das Gleichgewicht zu halten, wenn die beiden Hebelarme l₁  480mm und l₂ 1650mm betragen?

N F₂ 465

18. Januar 2022

(16)

16

RE 4.52c

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( 30)? Wie gross ist das Drehmoment?

N F  6 5 0

 N

F 6 5 0

mm 210

Nm 5 , 136

18. Januar 2022

(17)

17 Eisenträger auf zwei Auflager

Ein Eisenträger mit einer Gewichtskraft von 1500 N hat zwei Auflager, deren Distanz 1,5 m beträgt. Eine Last von 500 N befindet sich im Abstand 60 cm vom Auflager A. Wie gross sind die Lagerkraft FA und FB ?

(Vereinfachte Annnahme: Die Gewichtskraft des Trägers ist im Schwerpunkt S konzentriert!)

N F_A 1050

N FB 950

18. Januar 2022

(18)

18

RE 4.354

Auflagebügel Berechnen Sie:

a) die senkrechte Kraft der Last, welche auf der Höhe Strebe/Träger wirkt (Beachten Sie die Lastverschiebung!)

b) Ist die Strebe auf Zug oder Druck beansprucht?

c) Wie ist der Träger beansprucht?

18. Januar 2022

(19)

19

RE 4.52b

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( 60)?

Wie gross ist das Drehmoment?

N F  5 0 0

 F 5 0 0 N

mm 140

Nm 70

18. Januar 2022

(20)

20

RE 4.53

Riemenscheibe

In einem Riemen der eine Riemenscheibe von 640mm

Durchmesser treibt, werden ³⁴⁰^N Zugkraft gemessen. Welches Drehmoment wird übertragen?

F

d

Nm 8 , 108

18. Januar 2022

(21)

21

RE 4.54

Lastwinde

Die Kurbellänge einer Lastwinde misst 450mm. Es soll ein Drehmoment von ⁸⁰^Nm erzeugt werden.

a) Mit welcher Kraft muss an der Kurbel gedreht werden?

b) Welche Last kann gehoben werden, wenn die Winde einen Durchmesser von ²⁰^cm aufweisst?

F2 F¹ F2

d

F1

N 8 , 177

kg 55 , 81

18. Januar 2022

(22)

22

RE 4.55

Steckschlüssel

Mit einem Steckschlüssel und einem Kraftaufwand von F 32N soll ein Drehmoment von ¹⁶^Nm erzeugt werden.

Wie lange müssen die beiden Quergriffe sein?

l

F F

l

m 25 , 0

18. Januar 2022

(23)

23

RE 4.56

Drehmomentenschlüssel

Ein Drehmomentschlüssel von ⁴⁴^cm Länge ist auf ein

Auslösedrehmoment von ⁸⁷^,⁵^Nm eingestellt. Mit welcher Kraft muss am Schlüssel gezogen werden, bis der Schlüssel ausklinkt?

N 9 , 198

18. Januar 2022

(24)

24

RE 4.57

Welle Elektromotor

Auf der Welle eines Elektromotors ist eine Riemenscheibe von mm

D 120 Durchmesser aufgekeilt. Es wird ein Riemenzug FZ

von ⁶⁷⁰^N gemessen.

a) Wie gross ist das übertragene Drehmoment und

b) mit welcher Scherkraft FS ist der Keil auf der ^d ^³⁴^mm dicken Welle belastet?

FZ

FS

FZ

D

d

FS

Nm 2 , 40

kN 365 , 2

Welle Elektromotor

18. Januar 2022

(25)

25

RE 4.58

Welle Elektromotor

Auf einem Zahnrad mit Teilkreisdurchmesser von 80mm wirkt eine Zahnkraft von ²⁴⁸^N . Wie goss ist das übertragene Drehmoment?

FZ_Z

F

D

W e l le

Nm 92 , 9

18. Januar 2022

(26)

26

RE 4.59

Hebel

Mit einem Hebel soll ein Drehmoment von ¹²^Nm ausgeübt werden.

a) Es ist je die erforderliche Kraft zu berechnen, wenn der Hebelarm 2^,4^,⁶^,⁸^,¹⁰^,12^,14^und¹⁶^cm^{lang ist?}

b) Die Ergebnisse sind in einem Diagramm darzustellen.

F2 F¹

F2

d

F1

l

18. Januar 2022

(27)

27

RE 4.60

Schraubenziehergriff

Ein Schraubenziehergriff misst ³²^mm Durchmesser. Die Kraft an seinem Umfang beträgt ²⁷^,⁵^N .

a) Welches Drehmoment wird dabei entwickelt?

b) Das erzeugte Drehmoment genügt nicht . Es wird ein ²²^cm langer Rollgabelschlüssel zu Hilfe genommen. Wie gross ist jetzt bei gleichem Kraftaufwand das Drehmoment?

Nm 44 , 0

Nm 05 , 6

18. Januar 2022

(28)

28

RE 4.71a

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! 250N (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(29)

29

RE 4.71b

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! 75N

(Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(30)

30

RE 4.71c

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! ¹⁰⁸^,⁶^mm (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(31)

31

RE 4.71d

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen!

F = 2 k N

1 6 0 m m a = . . . . .

F = 1 , 2 5 k NG

mm 100

(Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(32)

32

RE 4.71e

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! 62,5N (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(33)

33

RE 4.71f

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! ²¹^,⁷⁵^kg (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

18. Januar 2022

(34)

34

RE 4.72

Bremsbacke

Mit welcher Kraft F_D wird die Bremsbacke an die Bremsdrommel gepresst?

FDD

F

N 7 , 397

18. Januar 2022

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35

RE 4.73

Hebestange

Ein ⁴⁸^kg schwerer Motor soll um 5cm versetzt werden. Welche Kraft F ist am Ende der Hebestange erforderlich?

N 163

18. Januar 2022

(36)

36

RE 4.74

Scherkraft

Ein Riemenscheibe ist mit einem Sicherungskeil versehen. Welche Scherkraft FS wirkt auf den Keil ein?

kN 095 , 6

18. Januar 2022

(37)

37

RE 4.75

Schranke

Die Schranke soll durch ein ein Gegengewicht im Gleichgewicht gehalten werden. Die Stange wiegt pro

m

Länge ⁶^kg . Berechnen Sie die Masse des Gegengewichts!

kg 65 , 33

18. Januar 2022

(38)

38

RE 4.76

Riemenübersetzung

Die zwei Riemenscheiben sind fest auf der Welle aufgekeilt. Wie gross ist der Riemenzug FZ ?

kN 256 , 2

18. Januar 2022

(39)

39

RE 4.77

Holzkonstruktion

Die vorhanden Konstruktion, Balken mit Stütze wird rechnerisch untersucht.

a) Wie gross muss die Haltekraft FH im Mauerwerk sein?

b) Welcher Kraft FD ist der Stützbalken ausgesetzt?

kN 701 , 1

kN 151 , 4

18. Januar 2022

(40)

40

RE 4.78

Laufsteg

An einem mit Brettern überdeckter Graben sollen die Auflagekräfte F_A und FB berechnet werden!

N 5 , 487

N 5 , 292

18. Januar 2022

(41)

41

RE 4.79

Fabrikkran

Berechnen Sie die Auflagekräfte F_A und F_B ! ¹⁷^,⁰²^kN

kN 88 , 39

18. Januar 2022

(42)

42

RE 4.80a

Hebel

Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! ¹²^,⁰⁹^kg

18. Januar 2022

(43)

43

RE 4.80b

Hebel

Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! ¹⁷^,⁵^N

18. Januar 2022

(44)

44

RE 4.80c

Hebel

Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! ⁵⁸⁷^,⁵^mm

18. Januar 2022

(45)

45

RE 4.80d

Hebel

Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! ⁶⁰^,⁵^N

18. Januar 2022

(46)

46

RE 4.97

Hebel

Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! ⁸⁵^,¹⁸^N

18. Januar 2022

(47)

TG

4.4.1

101

Frage

Wie wird ein Drehmoment berechnet und was ist in Bezug auf Hebelarm und Kraft zu beachten?

Die zwei wirkenden Drehmomente sind in der Skizze einzutragen.

Berechnung:

TG

4.4.1

102

Frage

TG

4.4.1

103

Frage

TG

4.4.1

104

Frage

18. Januar 2022