Aufgabe Vorschlag C - 1.2.2 - Wellen: Lagerkräfte und Bie… · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2022

Thema: Wellen: Lagerkräfte und Biegemomentverlauf · 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

1.2.2 Berechnen Sie die Kräfte an den Stellen II und III (Material 2) und skizzieren Sie den Querkraft- und Biegemomentenverlauf. Ermitteln Sie Lage und Betrag des maximalen Biegemoments.

Hinweis: Wenn Sie die Kraft im Stützzylinder in Aufgabe 1.2.1 nicht ermittelt haben, ist mit FZ=20 kNF_\mathrm{Z} = 20\,\mathrm{kN} weiterzurechnen.

a)

b)

Skizzieren Sie den Querkraft- (FqF_\mathrm{q}) und Biegemomentenverlauf (MbM_\mathrm{b}):

c)

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag C - 1.2.2 - Wellen: Lagerkräfte und Bie… · Abitur Hessen Maschinenbautechnik LK 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Führungskraft an Stelle II (FIIF_\mathrm{II}):

Lösung: 92639 N92639\,\mathrm{N} / 92,64 kN92{,}64\,\mathrm{kN}

Führungskraft an Stelle III (FIIIF_\mathrm{III}):

Lösung: 66906 N66906\,\mathrm{N} / 66,91 kN66{,}91\,\mathrm{kN}

Skizzieren Sie den Querkraft- (FqF_\mathrm{q}) und Biegemomentenverlauf (MbM_\mathrm{b}):

Lösung: Querkraftverlauf FqF_\mathrm{q}: - Von x=0x = 0 bis x=500 mmx = 500\,\mathrm{mm}: konstanter positiver Verlauf mit Fq=+FIII=66906 NF_\mathrm{q} = +F_\mathrm{III} = 66906\,\mathrm{N}. - Bei x=500 mmx = 500\,\mathrm{mm} Sprung nach unten um FII=92639 NF_\mathrm{II} = 92639\,\mathrm{N} auf −25733 N-25733\,\mathrm{N}. - Bis x=1800 mmx = 1800\,\mathrm{mm} konstanter negativer Verlauf mit −FZyl-F_\mathrm{Zyl}. Bei x=1800 mmx = 1800\,\mathrm{mm} Sprung auf 0 durch FZylF_\mathrm{Zyl}. Biegemomentenverlauf MbM_\mathrm{b}: - Linearer Anstieg von 0 bei x=0x = 0 bis zum Maximum bei x=500 mmx = 500\,\mathrm{mm}. - Linearer Abfall vom Maximum auf 0 bei x=1800 mmx = 1800\,\mathrm{mm}.

Lage des maximalen Biegemoments (Abstand xx von Stelle III):

Lösung: 500 mm500\,\mathrm{mm} / 0,5 m0{,}5\,\mathrm{m}

Betrag des maximalen Biegemoments (Mb,max⁡M_{\mathrm{b},\max}):

Lösung: 33453 Nm33453\,\mathrm{Nm} / 33,45 kNm33{,}45\,\mathrm{kNm} / 33,453 kNm33{,}453\,\mathrm{kNm}

Die ausführliche Erklärung Schritt für Schritt (mit KI) gibt es mit Premium. Premium

Löse sie direkt hier: automatische Korrektur, Hinweise und Lösung Schritt für Schritt.

‹ Aufgabe Vorschlag B - 1 - Wellen: Lagerkräfte und Biegemo… · LK 2022 · Aufgabe Vorschlag A - 3 · LK 2021 ›

Mehr Aufgaben zu Wellen: Lagerkräfte und Biegemomentverlauf