1.) (5+4 Punkte) Am Punkt A wirkt von der Bandsäge auf das weiße Schnittgut die senkrecht nach unten wirkende Kraft 10F. In einem Bandstrang ist die Kraft gleich null. Am Riemen des Elektroantriebs wirkt der Haftreibungskoeffizient (tan = 0.75,
= (ln5)/).
a.) Bestimmen Sie die inneren Kräfte und Momente im waagrechten Balken BC.
b.) Der Balken hat den dargestellten dünnwandigen Querschnitt. Wie ist s zu wählen, damit die maximale Druckspannung -63.2N/mm² beträgt? Wie groß sind dann die maximale Zug- und Schubspannung (L = 3H, F/H = 0.1N/mm)?
2.) (9+2 Punkte) Der Schwerpunkt des Strohballens liegt im Punkt C. Seine Gewichtskraft beträgt 20G (tan = 4/3).
a.) Bestimmen Sie im Balken AB die inneren Kräfte und Momente. Der Balken hat einen dünnwandigen quadratischen Querschnitt (Kantenlänge H, Wandstärke s). Wie ist das Verhältnis L/H, wenn der Betrag der maximalen Normalspannung 415.75G/(Hs) beträgt?
b.) Wie groß ist der maximale Steigungswinkel des beladenen Traktors, ohne dass er kippt?
Seine Gewichtskraft am Punkt A beträgt 60G.
3.) (6+2+2 Punkte) Die Feder wird mit der Kraft 10F zusammengedrückt. Am linken Rad wirkt der Haftreibungskoeffizient .
(tan = 0.75, = 0.5924, L = 100mm, F = 36.03654N)
a.) Bestimmen Sie die inneren Kräfte und Momente in der bei A und B gelenkig gelagerten Achse.
b.) Wie groß ist der Radius R der Vollachse, wenn die maximale
Vergleichsspannung V = 100N/mm² beträgt?
2L L 2L L L
3L
A
B C
3L 2L 3L
L L A
B
8L 1.25L
5L C L
x B
z MC 2L
L
y 2L
2L
L
A
s H 2H y
z
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c.) Wie lautet der E-Modul der Achse, wenn sich das Rad mit dem Radius L um 0.4894mm in positive y-Richtung verschiebt?
4.) (7+3+3+2 Punkte) Die beiden Balken des grauen Rahmens haben einen dünnwandigen quadratischen Querschnitt mit der Kantenlänge H und der Wandstärke s.
a.) Bestimmen Sie in den beiden Balken die inneren Momente.
b.) Geben Sie die maximale Vergleichsspannung
V infolge der Momente an.
(LF/(H²s) = 1N/mm²).
c.) Wie weit senkt sich der Kraftangriffspunkt infolge der Momente ab?
(L³F/(EH³s) = 75/1228mm, G = E/3)
d.) Betrachten Sie den Balken mit der Länge 0.8L. Zeichnen Sie für seinen Punkt mit der
größten Vergleichsspannung V den Mohrschen Spannungskreis. Wie groß ist die erste Hauptspannung?
5.) (2+3 Punkte) An der Führung A kann eine senkrechte Kraft und ein Moment übertragen werden. Zwischen dem schraffierten Blech und der Auflage wirkt der Haftreibungskoeffizient = 1.
a.) Bestimmen Sie die inneren Kräfte und Momente im Balken BC.
b.) Der Balken BC hat den dargestellten Querschnitt. Wie groß ist der Betrag der maximalen Schubspannung (F/(Hs) = 16N/mm²)? Skizzieren Sie den Verlauf des Schubspannungsbetrags entlang der Profilmittellinie.
x
0.8L y z
15F
0.8L
0.6L 1.2L
H 2s
H
y
z s
2L A
2L 4L
F 2F
L
B C
L
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