Aufgabe Vorschlag C - 1 - Statische Festigkeit und Dimens… · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2022

Thema: Statische Festigkeit und Dimensionierung · Aus der Prüfung LK (2022)

Aufgabenstellung

LKW-Hubarbeitsbühne

Eine LKW-Hubarbeitsbühne bietet einen schnellen mobilen Einsatz in einigen Metern Höhe z.B. im Bereich der Baumpflege, der Energieversorgung oder in Kommunen. Der Arbeitskorb bietet zwei bis drei Personen mit Werkzeug und Arbeitsmaterial Platz. Vom Arbeitskorb aus kann der Arm teleskopierbar in der Länge ausgefahren und über einen Hydraulikzylinder nach oben und unten geschwenkt werden, so dass der Arbeitskorb in unterschiedliche Positionen verfahren werden kann.

Material 1: LKW-Hubarbeitsbühne

Material 2: Rechter Stützfuß

Material 3: Auswahl an Festigkeitskennwerten

Material 4: Kaltgefertigte Stahlbau-Hohlprofile

Material 5: Zylinderaufnahme

1.3

Dimensionieren Sie das ausfahrbare rechteckige Hohlprofil der Stützbrücke (Material 2) aus S355 bei einer geforderten Sicherheit von 30 %30\,\% (Material 3 und Material 4). Aus Gründen der Gewichtsersparnis ist das Profil so leicht wie möglich zu wählen.

Hinweis: Wenn Sie den Betrag des maximalen Biegemoments in Aufgabe 1.2.2 nicht ermittelt haben, ist mit Mb=29 kNmM_{\mathrm{b}} = 29\,\mathrm{kNm} weiterzurechnen.

1.5

Bei unbefestigtem Untergrund wird unter die Standfüße der Stützzylinder je eine quadratische Unterlegplatte gelegt.

Entwerfen Sie das Kantenmaß für eine Flächenpressung von 0,8 N/mm20{,}8\,\mathrm{N/mm^2}.

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Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

1.3 Zulässige Biegespannung σb zul\sigma_{\mathrm{b\,zul}}:

Lösung: 327 N/mm2327\ \mathrm{N/mm^2} / 327 MPa327\ \mathrm{MPa}

1.3 Erforderliches axiales Widerstandsmoment WerfW_{\mathrm{erf}}:

Lösung: 102,3 cm3102{,}3\ \mathrm{cm^3} / 88,7 cm388{,}7\ \mathrm{cm^3}

1.3 Gewähltes Hohlprofil aus Material 4:

Lösung: 120 x 100 x 10

1.5 Mindestkantenmaß aa bzw. gewähltes Kantenmaß agewa¨hlta_{\mathrm{gewählt}}:

Lösung: 194 mm194\ \mathrm{mm} / 200 mm200\ \mathrm{mm} / 19,4 cm19{,}4\ \mathrm{cm} / 20 cm20\ \mathrm{cm}

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