Materialien für den Technikunterricht • tec.Lehrerfreund

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Lernprojekt Spannvorrichtung: Aufgaben (4)

Das Lern- und Übungsprojekt »Spannvorrichtung« wird in diesem Beitrag mit Aufgaben zur Technischen Mathematik vertieft. Hier finden Sie Lösungsvorschläge. Themen: Kolbenkraft, Drehmoment, Öldruck, Wirkungsgrad, Flächenpressung, Abscherfestigkeit, Ölgeschwindigkeit.

Die Skizze zeigt eine ein- und zweischnittige Abscherung

Lernprojekt Spannvorrichtung: Aufgaben (2)

Das Lern- und Übungsprojekt »Spannvorrichtung« wird in diesem Beitrag mit Aufgaben zur Technischen Mathematik vertieft.

Skizze Spannkolben, Fließgeschwindigkeit

Ottomotor: Oktanzahl

Bei einer »klopfenden« Verbrennung wird der Motor mechanisch und thermisch sehr hoch belastet. Dabei auftretende Druckspitzen können Kolben, Lager, Zylinderkopf, Ventile und Zündkerze beschädigen. Um das Klopfen zu verhindern, muss das Benzin eine genügend hohe Oktanzahl besitzen.

Ottomotor (1): Viertaktmotor

Heute ist der Ottomotor die verbreitetste Verbrennungskraftmaschine für den Antrieb von Pkw, leichten Lkw, motorisierten Zweirädern und Kleingeräten. Wie arbeitet ein Otto-Viertakt-Motor?

Hydraulik (2): Hydraulische Presse

Das Prinzip der hydraulischen Presse: Mit einer kleinen Kraft am Druckkolben wird eine große Kraft am Arbeitskolben erzeugt. Die Anwendung dieses Prinzips findet man in zahlreichen hydraulischen Systemen, wie etwa in Kfz-Bremsanlagen. Übungsaufgaben helfen, das Wichtigste zu verstehen.

Hydraulik (1): Kolbenkräfte

Ein großer Teil der in Handwerk und Industrie eingesetzten Maschinen und Geräte wird mit pneumatischen und hydraulischen Systemen betrieben. Die Hydraulik überträgt Kräfte überwiegend mit Öl, die Pneumatik mit Luft. Kraftübertragungselemente sind oft in Zylindern gleitende Kolben. Wie berechnet man die Kolbenkräfte?

Verbrennungsmotor (4): Drücke

Absoluter Druck, Überdruck, Unterdruck? Darstellung der Zusammenhänge mit Zeichnungen und Beispielrechnungen.

Verbrennungsmotor (3): Hubraum, Verdichtungsverhältnis

Bei Berechnungen zum Verbrennungsraum sind Hubraum, Hub-Bohrungs-Verhältnis und Verdichtungsverhältnis Schlüsselbegriffe. Sie werden erläutert und mit Rechenbeispielen untermauert.

Verbrennungsmotor (2): Drehmoment- und Leistungsverlauf

Die Qualität eines Verbrennungsmotors lässt sich verständlich beschreiben, wenn man seinen Drehmomentverlauf ermittelt und daraus die Leistungskurve berechnet. Beide Kurven erreichen ihre Höchstwerte bei unterschiedlichen Drehzahlen. Warum dies?

Verbrennungsmotor (1): Motorleistung

Bei der Berechnung der Motorleistung muss man angesichts der komplizierten Vorgänge im Verbrennungsraum Vereinfachungen treffen.

Drehmomente (2): Kräfte, Druck, Festigkeit

Der Wagenheber ist für eine Hublast bis 2 Tonnen ausgelegt. In den Aufgaben gehen wir davon aus, dass diese Höchstlast mittig auf dem Sattel sitzt. Themen: Kräfte, Drehmomente, Flüssigkeitsdruck und Festigkeitsberechnung.

Druckeinheiten

Hydraulik, Pneumatik, Bar, Pascal, Psi? Was steckt dahinter? Wie hängen die Maßeinheiten zusammen?

Druckabfall in Hydrauliksystemen

Das Druckbegrenzungsventil (DBV), in der Technik auch als Überdruckventil bezeichnet, begrenzt den zulässigen Druck in einem hydraulischen Kreislauf. Wir erklären die Funktionsweise und den Unterschied zwischen direkt und indirekt gesteuerten Druckbegrenzungsventilen. Außerdem finden Sie eine Übung, in der die Frontladerhydraulik eines Traktors mit genormten Hydrauliksymbolen gezeichnet werden soll.