Aufgabe Vorschlag A - 1 · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2022
Thema: Getriebe und Antriebe · Aus der Prüfung LK (2022)
Aufgabenstellung
Reinigungsanlage
Verunreinigte Werkstücke (Öl, Schmutz) werden in der Reinigungsanlage in einen Korb gelegt und anschließend mithilfe einer Hebevorrichtung automatisiert mehrmals in ein Tauchbad aus Reinigungsflüssigkeit getaucht (Material 1).
Mithilfe von zwei Spindeltrieben wird der Korb mit den Werkstücken in das Tauchbad abgesenkt und anschließend wieder angehoben. Der Antrieb der Hebevorrichtung erfolgt über einen Elektromotor und ein Verteilergetriebe. Dieses überträgt die Leistung über eine Kupplung auf ein Schneckengetriebe.
Material 1
Technologieschema
IHK Region Stuttgart: Abschlussprüfung Teil 2 Industriemechaniker/-in, Schriftliche Prüfung, Auftrags- und Funktionsanalyse Teil B, Winter 2009/10 (Seite 8), Stuttgart 2009.
Material 2
Schnittdarstellung Spindeltrieb
IHK Region Stuttgart: Abschlussprüfung Teil 2 Industriemechaniker/-in, Schriftliche Prüfung, Auftrags- und Funktionsanalyse Teil B, Winter 2009/10 (Seite 9), Stuttgart 2009.
Material 3
Stückliste Spindeltrieb
geändert nach IHK Region Stuttgart: Abschlussprüfung Teil 2 Industriemechaniker/-in, Schriftliche Prüfung, Auftrags- und Funktionsanalyse Teil B, Winter 2009/10 (Seite 10), Stuttgart 2009.
Material 4
Festigkeitskennwerte
geändert nach: Herbert Wittel et al.: Roloff/Matek Maschinenelemente Tabellenbuch, Wiesbaden 2011, S. 1–4.
Material 5
Ersatzbild Kräfte an Schnecke
1 Analysieren Sie die Kraftübertragung vom Motor bis zur Spindel (Pos. 4), (Material 1, 2 und 3) und erläutern Sie das Zustandekommen der Hebebewegung infolge der Drehbewegung der Schnecke (Pos. 11).
Hinweis: Die Bauteile sind mit Positionsnummern auszuweisen.
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
Analysieren Sie die Kraftübertragung vom Motor bis zur Spindel (Pos. 4), (Material 1, 2 und 3).
Lösung: Motor -> Verteilergetriebe -> Kupplung -> Schnecke Pos. 11 -> Schneckenrad Pos. 12 (Formschluss) -> Tonnenrollen Pos. 16 (Formschluss) -> Spindelmutter Pos. 6 (Formschluss) -> Spindel Pos. 4 (Formschluss)
Erläutern Sie das Zustandekommen der Hebebewegung infolge der Drehbewegung der Schnecke (Pos. 11).
Lösung: Die Schnecke Pos. 11 dreht sich und treibt das Schneckenrad Pos. 12 an, welches über die Tonnenrollen Pos. 16 mit der Spindelmutter Pos. 6 verbunden ist. Pos. 12, Pos. 16 und Pos. 6 drehen gemeinsam und laufen entlang der feststehenden Spindel Pos. 4. Dadurch hebt und senkt sich das System.
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