TG 4 4 1 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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. 24. März 2012 www.ibn.ch Es besteht kein Gleichgewicht darum dreht der Körper! Rechte Kraft mal Hebelarm ist grösser als Linkes Moment. Version 6 TG 4 4 1 2 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 3 RE 4.51a TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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 1cm =ˆ 10 cm Massstab Kraft 1cm =ˆ 1000 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 4 RE 4.51b TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT Drehmoment, Kraft und Hebelarm 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! F Massstab Länge 1cm =ˆ 100 cm Massstab Kraft 1cm =ˆ 2 kN 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 5 RE 4.51c TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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! F Massstab Länge 1cm =ˆ 1m Massstab Kraft 1cm =ˆ 100 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 6 RE 4.51d TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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! F Massstab Länge 1cm =ˆ 10 cm Massstab Kraft 1cm =ˆ 10 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 7 RE 4.51e TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT Drehmoment, Kraft und Hebelarm 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 1 cm =ˆ 5 cm F2 F1 Massstab Kraft 1cm =ˆ 15 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 8 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT Drehmomente an Antennenanlage Welches Moment wird durch eine Windkraft von 200N erzeugt, die auf die dargestellte Antennenanlage wirkt! M 1 = 400 Nm M 1 = 620 Nm M 1 = 1020 Nm 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 9 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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! 24. März 2012 www.ibn.ch F2 = 1,47 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 10 Krafteinwirkung auf Flügelmutter Welche Kraft wirkt am Umfang der Schraube, wenn an beiden Flügeln je 60N angreifen! 24. März 2012 www.ibn.ch F = 500 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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? 24. März 2012 www.ibn.ch F2 = 89 ,1N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 12 Drehmoment Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( α = 45° )? Wie gross ist das Drehmoment? RE 4.52a 0 35 247,5 mm 61,87 Nm F = 250 N α 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 13 Tonarm von Nivil-Plattenspieler Der Tonarm eines Plattenspielers soll mit einer Kraft von F3 = 0,07 N an F1 = 1,509 N der Nadelspitze aufliegen. Berechnen Sie die Kraft F1 des Ausgleichsgewichtes bei einem Gewicht des Tonarmes von 24. März 2012 www.ibn.ch F2 = 0,1962 N . Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 14 Einseitiger Hebel An einem einseitigen Hebel wirkt eine Kraft F1 = 120 N senkrecht nach oben, F2 = 72 N eine zweite Kraft F2 aber senkrecht nach unten. Die entsprechenden Abstände vom Drehpunkt aus sind r1 = 120mm und r2 = 200 mm . Wie gross ist F2 bei Ruhelage? 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 15 Winkelhebel An einem Winkelhebel hängt ein Gegengewicht F1 = 1600 N . Welche Kraft F2 = 465 N F2 ist aufzubringen , um das Gleichgewicht zu halten, wenn die beiden Hebelarme l1 = 480mm und l2 = 1650 mm betragen? 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 16 Drehmoment Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( α = 30° )? Wie gross ist das Drehmoment? RE 4.52c 210 mm 136,5 Nm α F = 650 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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!) F A = 1050 N F B = 950 N 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 18 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? RE 4.354 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 19 Drehmoment Wie gross ist in nachstehender Figur der Hebelarm ( α = 60° )? Wie gross ist das Drehmoment? 140 mm 70 Nm 28 0 RE 4.52b F = 500 N α 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 20 Riemenscheibe In einem Riemen der eine Riemenscheibe von 640mm Durchmesser treibt, werden 340 N Zugkraft gemessen. Welches Drehmoment wird übertragen? RE 4.53 108,8 Nm F d 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 21 Lastwinde Die Kurbellänge einer Lastwinde misst 450mm . Es soll ein Drehmoment von 80 Nm erzeugt werden. RE 4.54 177,8 N 81,55 kg 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? d F2 24. März 2012 www.ibn.ch F1 Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 22 Steckschlüssel Mit einem Steckschlüssel und einem Kraftaufwand von F = 32 N soll ein Drehmoment von 16 Nm erzeugt werden. RE 4.55 0,25m Wie lange müssen die beiden Quergriffe sein? l F F 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 23 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? RE 4.56 24. März 2012 www.ibn.ch 198,9 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 24 Welle Elektromotor Auf der Welle eines Elektromotors ist eine Riemenscheibe von D = 120mm Durchmesser aufgekeilt. Es wird ein Riemenzug FZ von 670 N gemessen. RE 4.57 a) Wie gross ist das übertragene Drehmoment und b) mit welcher Scherkraft FS ist der Keil auf der d = 34 mm dicken Welle belastet? 40,2 Nm 2,365 kN Welle Elektromotor d FZ FS D 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 25 Welle Elektromotor Auf einem Zahnrad mit Teilkreisdurchmesser von 80mm wirkt eine Zahnkraft von 248 N . Wie goss ist das übertragene Drehmoment? RE 4.58 9,92 Nm FZ Welle D 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 26 Hebel Mit einem Hebel soll ein Drehmoment von 12 Nm ausgeübt werden. RE 4.59 d a) Es ist je die erforderliche Kraft zu berechnen, wenn der Hebelarm 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , 12 , 14 und 16 cm lang ist? b) Die Ergebnisse sind in einem Diagramm darzustellen. l F2 24. März 2012 www.ibn.ch F1 Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 27 Schraubenziehergriff Ein Schraubenziehergriff misst 32 mm Durchmesser. Die Kraft an seinem Umfang beträgt 27,5 N . RE 4.60 0,44 Nm 6,05 Nm 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? 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 28 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71a 250 N (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 29 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71b 75 N (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 30 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71c 106,6mm (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 31 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71d 100mm (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 32 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71e 62,5 N (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 33 Drehmoment, Kraft und Hebelarm Es ist die fehlende Grösse der skizzierten Hebel zu berechnen! RE 4.71f 21,75kg (Der Drehpunkt ist mit einem Kreis , die Angriffspunkte der Kraft sind mit einem Punkt gekennzeichnet) 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 34 Bremsbacke Mit welcher Kraft FD wird die Bremsbacke an die Bremsdrommel gepresst? RE 4.72 397,7 N FD 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 35 Hebestange Ein 48kg schwerer Motor soll um 5cm versetzt werden. Welche Kraft F ist am Ende der Hebestange erforderlich? RE 4.73 24. März 2012 www.ibn.ch 163N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 36 Scherkraft Ein Riemenscheibe ist mit einem Sicherungskeil versehen. Welche Scherkraft FS wirkt auf den Keil ein? RE 4.74 24. März 2012 www.ibn.ch 6,095 kN Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 37 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! RE 4.75 24. März 2012 www.ibn.ch 33,65kg Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 38 Riemenübersetzung Die zwei Riemenscheiben sind fest auf der Welle aufgekeilt. Wie gross ist der Riemenzug FZ ? RE 4.76 24. März 2012 www.ibn.ch 2,256 kN Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 39 Holzkonstruktion Die vorhanden Konstruktion, Balken mit Stütze wird rechnerisch untersucht. RE 4.77 a) Wie gross muss die Haltekraft FH im Mauerwerk sein? 1,701kN 4,151kN b) Welcher Kraft FD ist der Stützbalken ausgesetzt? 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 40 Laufsteg An einem mit Brettern überdeckter Graben sollen die Auflagekräfte FA und RE 4.78 FB berechnet werden! 24. März 2012 www.ibn.ch 487,5 N 292,5 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 41 Fabrikkran Berechnen Sie die Auflagekräfte FA und FB ! RE 4.79 24. März 2012 www.ibn.ch 17,02 kN 39,88 kN Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 42 Hebel Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! RE 4.80a 24. März 2012 www.ibn.ch 12,09 kg Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 43 Hebel Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! RE 4.80b 24. März 2012 www.ibn.ch 17,5 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 44 Hebel Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! RE 4.80c 24. März 2012 www.ibn.ch 587,5 mm Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 45 Hebel Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! RE 4.80d 24. März 2012 www.ibn.ch 60,5 N Version 6 TG 4 4 1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 46 Hebel Es ist die fehlende Grösse des skizzierten Hebels zu berechnen! RE 4.97 24. März 2012 www.ibn.ch 85,18 N Version 6 TG 4 4 1 TG 4.4.1 101 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN MECHANIK REPETITIONEN DREHMOMENT UND SEILROLLEN DREHMOMENT 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. TG Frage 4.4.1 102 TG Frage 4.4.1 103 TG Frage 4.4.1 104 24. März 2012 www.ibn.ch Version 6