FKL03-XX1-K18 - Festigkeitslehre, Schub, Torsion und Knickung

1.
Abb. E.1 zeigt die Anordnung von 2 Sicherungsblechen mit Kappen, die zwecks Materialersparnis in einem Arbeitsgang ausgestanzt werden sollen. Die Scherfestigkeit beträgt aB = 300 N · mm–2. Prüfen Sie nach, ob die Stanzarbeit mit der vorhandenen Stanzmaschine, deren max. Stanzkraft F = 30 kN beträgt, durchgeführt werden kann.
(Hinweis: Die Radien als Übergang zwischen Lappen und Kreis sollen unberücksichtigt bleiben.)
Fertigen Sie eine vollständige Skizze eines Bleches mit den in Ihrer Rechnung vorkommenden Bezeichnungen.
2.
Abb. E.2 zeigt einen Ausleger, der mit einer äußeren Kraft FA = 60 kN belastet wird (Lastfall H, zul = 137 N · mm–2). Es ist für den Druckstab aus der Tabelle zu Übungsaufgabe 3.4 ein U-Profil auszuwählen und die Sicherheit gegen Knicken nach dem behördlich für den Kranbau vorgeschriebenen Rechenverfahren die Knicksicherheit nachzuweisen.
3.
Eine 2,4 m lange Welle aus S355J2G3 mit t zul = 98 N · mm–2 soll eine Leistung von 1 MW bei 14 000 min–1 übertragen. Dabei soll eine Drillung von
0,25 °/m nicht überschritten werden.
Berechnen Sie die Gewichtsersparnis in % einer Hohlwelle gegenüber einer Vollwelle bei einem Durchmesserverhältnis d/D = 0,25.
Runden Sie die Wellendurchmesser auf volle 1/10 mm auf.