Wie gross ist das Drehmoment?

(1)

06. Februar 2017 www.ibn.ch

Version 6 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.

(2)

Version 6 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

(3)

Version 6 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 An- griffspunkt der Kraft ist mit einem Punkt gekennzeichnet)! Das Drehmo- ment ist mit den gegebenen Massstäben zu berechnen!

Massstab Länge cm cmˆ10 1 =

Massstab Kraft N cmˆ1000 1 =

(4)

Version 6 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 An- griffspunkt der Kraft ist mit einem Punkt gekennzeichnet)! Das Drehmo- ment ist mit den gegebenen Massstäben zu berechnen!

Massstab Kraft kN cmˆ2 1 =

F

(5)

Version 6 5

RE 4.51c

Massstab Länge m

cmˆ1 1 =

F

(6)

Version 6 6

RE 4.51d

F

(7)

Version 6 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 An- griffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)! Die einzelnen Drehmomente und das gesamte Drehmoment sind mit den gegebenen Mas- sstäben zu berechnen!

Massstab Länge cm cmˆ5

1 =

F1

F2

F1

F2

(8)

Version 6 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

(9)

Version 6 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 He- belarms!

N , F₂ =147

(10)

Version 6 10 Krafteinwirkung auf Flügelmutter

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

N F=500

(11)

Version 6 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

(12)

Version 6 12

RE 4.52a

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm (

^α ⁼⁴⁵^°

)?

Wie gross ist das Drehmoment?

N F =250

α

N F 250 350

mm 5 , 247

Nm 87 , 61

(13)

Version 6 13 Tonarm von Nivil-Plattenspieler

Der Tonarm eines Plattenspielers soll mit einer Kraft von

F

₃

= 0 , 07 N

_an

der Nadelspitze aufliegen.

Berechnen Sie die Kraft

F

₁ des Ausgleichsgewichtes bei einem Gewicht des Tonarmes von

F

₂

= 0 , 1962 N

_.

N , F₁=1509

(14)

Version 6 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 Ab- stände vom Drehpunkt aus sind r₁=120mm und r₂ =200mm. Wie gross ist

F₂ bei Ruhelage?

N F₂=72

(15)

Version 6 15 Winkelhebel

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

N F₂ =465

(16)

Version 6 16

RE 4.52c

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm (

^α ⁼³⁰^°

)? Wie gross ist das Drehmoment?

N F =650

α

N F 650

mm 210

Nm 5 , 136

(17)

Version 6 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 kon- zentriert!)

N F_A=1050

N F_B=950

(18)

Version 6 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?

(19)

Version 6 19

RE 4.52b

Drehmoment

Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm (

^α ⁼⁶⁰^°

)?

Wie gross ist das Drehmoment?

N F = 500

α

N F 500 28 0

mm 140

Nm 70

(20)

Version 6 20

RE 4.53

Riemenscheibe

In einem Riemen der eine Riemenscheibe von

640mm

Durchmesser treibt, werden

340N

Zugkraft gemessen. Welches Drehmoment wird übertragen?

F

d

Nm 8 , 108

(21)

Version 6 21

RE 4.54

Lastwinde

Die Kurbellänge einer Lastwinde misst

450mm

. Es soll ein Drehmo- ment von

80Nm

erzeugt werden.

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

b) Welche Last kann gehoben werden, wenn die Winde einen Durchmesser von

20cm

aufweisst?

F2 F¹ F2

d

F1

N 8 , 177

kg 55 , 81

(22)

Version 6 22

RE 4.55

Steckschlüssel

Mit einem Steckschlüssel und einem Kraftaufwand von

F=32N

soll ein Drehmoment von

16Nm

erzeugt werden.

Wie lange müssen die beiden Quergriffe sein?

l

F F

l

m 25 , 0

(23)

Version 6 23

RE 4.56

Drehmomentenschlüssel

Ein Drehmomentschlüssel von

44cm

Länge ist auf ein Auslösedreh- moment von

87,5Nm

eingestellt. Mit welcher Kraft muss am Schlüssel gezogen werden, bis der Schlüssel ausklinkt?

N 9 , 198

(24)

Version 6 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

N

670

gemessen.

a) Wie gross ist das übertragene Drehmoment und

b) mit welcher Scherkraft

F_S

ist der Keil auf der

d =34mm

dicken Welle belastet?

FZ

FS

FZ

D

d

FS

Nm 2 , 40

kN 365 , 2

Welle Elektromotor

(25)

Version 6 25

RE 4.58

Welle Elektromotor

Auf einem Zahnrad mit Teilkreisdurchmesser von

80mm

wirkt eine Zahnkraft von

248N

. Wie goss ist das übertragene Drehmoment?

FZ_Z

F

D

Welle

Nm 92 , 9

(26)

Version 6 26

RE 4.59

Hebel

Mit einem Hebel soll ein Drehmoment von

12Nm

ausgeübt werden.

a) Es ist je die erforderliche Kraft zu berechnen, wenn der Hebelarm

2

,

⁴

,

⁶

,

⁸

,

¹⁰

,

¹²

,

¹⁴

und

16cm

lang ist?

b) Die Ergebnisse sind in einem Diagramm darzustellen.

F2 F¹ F2

d

F1

l

(27)

Version 6 27

RE 4.60

Schraubenziehergriff

Ein Schraubenziehergriff misst

32mm

Durchmesser. Die Kraft an sei- nem Umfang beträgt

27,5N

.

a) Welches Drehmoment wird dabei entwickelt?

b) Das erzeugte Drehmoment genügt nicht . Es wird ein

22cm

langer Rollgabelschlüssel zu Hilfe genommen. Wie gross ist jetzt bei gleichem Kraftaufwand das Drehmoment?

44Nm , 0

Nm 05 , 6

(28)

Version 6 28

RE 4.71a

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! 250N

(Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die An- griffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet)

(29)

Version 6 29

RE 4.71b

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

(30)

Version 6 30

RE 4.71c

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen!

108 , 6 mm

(31)

Version 6 31

RE 4.71d

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen!

F=2kN

160mm a=...

F =1,25kN_G

mm 100

(32)

Version 6 32

RE 4.71e

Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! 62,5N

(33)

Version 6 33

RE 4.71f

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

(34)

Version 6 34

RE 4.72

Bremsbacke

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

FD_D

F

N 7 , 397

(35)

Version 6 35

RE 4.73

Hebestange

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

N 163

(36)

Version 6 36

RE 4.74

Scherkraft

Ein Riemenscheibe ist mit einem Sicherungskeil versehen. Welche Scher- kraft F_S wirkt auf den Keil ein?

kN 095 , 6

(37)

Version 6 37

RE 4.75

Schranke

Die Schranke soll durch ein ein Gegengewicht im Gleichgewicht gehalten werden. Die Stange wiegt pro m Länge 6kg. Berechnen Sie die Masse des Gegengewichts!

kg 65 , 33

(38)

Version 6 38

RE 4.76

Riemenübersetzung

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

kN 256 , 2

(39)

Version 6 39

RE 4.77

Holzkonstruktion

Die vorhanden Konstruktion, Balken mit Stütze wird rechnerisch untersucht.

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

b) Welcher Kraft F_D ist der Stützbalken ausgesetzt?

kN 701 , 1

kN 151 , 4

(40)

Version 6 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

(41)

Version 6 41

RE 4.79

Fabrikkran

Berechnen Sie die Auflagekräfte F_A und F_B! 17,02kN kN 88 , 39

(42)

Version 6 42

RE 4.80a

Hebel

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

(43)

Version 6 43

RE 4.80b

Hebel

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

(44)

Version 6 44

RE 4.80c

Hebel

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

(45)

Version 6 45

RE 4.80d

Hebel

(46)

Version 6 46

RE 4.97

Hebel

(47)

Version 6

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 Dreh- momente sind in der Skiz- ze einzutragen.

TG

4.4.1 102

Frage

TG

4.4.1 103

Frage

TG

4.4.1 104

Frage