1.) (7+3+2 Punkte) Die
Gewichtskräfte G1 und G2 betragen 100G. FW sei gleich null (tan = 0.75).
a.) Bestimmen Sie die inneren Kräfte und Momente im weißen waagrechten Balken der Länge 45L. Die
Antriebswelle ist belastungsfrei.
b.) Der Balken hat den dargestellten dünnwandigen Querschnitt. Bestimmen Sie die maximale Normalspannung infolge des Biegemoments (LG/(H²s) = 0.4N/mm²). Um welchen Faktor muss die Höhe H geändert werden, damit die maximale Normalspannung 100N/mm² beträgt?
c.) Es sei G2 = 0 und FW = 0.1s²/m²N . v². Nur die Hinterachse ist angetrieben. Am Rad wirkt der Haftreibungskoeffizient = 1. Wie groß kann die Geschwindigkeit v maximal werden?
2.) (6+2 Punkte) Die Gewichtskraft 280F des grauen Rahmens ist als konstante Streckenlast zu berücksichtigen.
a.) Geben Sie die Gewichtskraft G und im waagrechten Balken der Länge 10L die inneren Kräfte und Momente an.
b.) Der Teilbalken hat das rechte dünnwandige Profil. Wie ist L/H gewählt, wenn die maximale Druckspannung -100N/mm² beträgt (Hs/F = 6.793mm²/N)?
3.) (7+3+1 Punkte) Jede Milchkanne hat die Gewichtskraft 26G (tan = 5/12, L/H = 5).
a.) Wie groß ist die maximale Zug- und Druckspannung im Teilbalken mit der Länge 8L und dem rechts dargestellten
dünnwandigen Querschnitt (G/(Hs) = 1/12N/mm²)?
z y
H H
H 20L
s
y H
3H s 40F
280F
G
2L 2L
4L 3L 3L
FS L
4L
4L
2L y
2H
z
s H
30L
8.75L
6.25L 10L
12.5L 12.5L
G1
G2
5L
5L FW
20L
HTWG Konstanz 8.7.2019 Fakultät Maschinenbau
Klausur Technische Mechanik WIM
Name/Mat-Nr.: Punkte: Note:
b.) Wie weit wird der Balkenmittelpunkt senkrecht zur Balkenachse infolge des Biegemoments verschoben (E = 259200G/s², s = 10mm)?
c.) Die Seilkraft kann maximal 52G werden. Wie groß ist der maximal zulässige Steigungswinkel ?
4.) (1+6+2 Punkte) Ist FH gleich null, benötigt man infolge Reibung ( = 1) eine senkrechte Kraft 2F um den senkrechten Stift aus den drei Blechen zu ziehen.
a.) Zeigen Sie, dass die Federkraft den Wert FF = F besitzt.
b.) Wie groß muss die Haltekraft FH sein, dass der Stift kräftefrei herausgezogen
werden kann? Wie groß muss dann bei der kreisrunden Achse mit Vollquerschnitt, die an den Punkten A und B gelagert ist, der Radius R gewählt werden, damit die maximale
Vergleichsspannung V = 100N/mm² wirkt (LF = 18018.27Nmm)?
c.) Wie weit verschiebt sich die Nocke (Wellenanfang) infolge des Biegemoments in der Achse in z-Richtung (EIy = 12FL²)?
5.) (7+3 Punkte) a.) Bestimmen Sie die inneren Kräfte und Momente im Balken AD.
Der Balken AD besteht aus einem
rechteckigen, dünnwandigen Profil mit der Höhe H der Breite cH und der Wandstärke s.
Die maximale Vergleichspannung sei V = LF/(H²s), wobei nur die Momente
berücksichtigt sind.
b.) Geben Sie eine Bestimmungsformel für c an, die außer c nur Zahlen und keine Wurzel beinhaltet. Lösen Sie die Gleichung nicht!
Vereinfachen Sie die Gleichung unter der Annahme, dass c deutlich größer als eins ist.
Bestimmen Sie näherungsweise c.
FH L
L A B
FF
L L L
y x
2L
L
L z
y z x
F L
L 2L
F
L 2L L
L
A
D
HTWG Konstanz 8.7.2019 Fakultät Maschinenbau
Klausur Technische Mechanik WIM
Name/Mat-Nr.: Punkte: Note:
HTWG Konstanz 8.7.2019 Fakultät Maschinenbau
Klausur Technische Mechanik WIM
Name/Mat-Nr.: Punkte: Note:
