MUK06K SGD-Einsendeaufgabe

1. Ein Bolzengelenk (nach Abb. 1.4, Seite 7) soll durch eine stoßhaft auftretende Kraft F = 9 kN schwellend belastet werden. Der Stangenkopf wird aus S 235 und die Gabel aus EN-GJMB-350 (schwarzer Temperguss) gefertigt. Als Bolzen soll ein Zylinderstift E 295-h8 nach ISO 2338 verwendet werden, der in
der Bohrung des Stangenkopfes mit einer Presspassung sitzt. Im Betrieb führt der Bolzen keine Gleitbewegungen in der Gabelbohrung aus.
a) Ermitteln Sie die Hauptabmessungen des Gelenkes (d, l, s und D) durch eine Entwurfsberechnung, und geben Sie die Normbezeichnung für den Bolzen an.
b) Prüfen Sie das Gelenk auf Abscheren des Bolzens und auf Flächenpressung in der Gabelbohrung.
c) Wählen Sie die Toleranzfelder für die Gabel- und die Stangenbohrung.

2. Die Nabe eines Schalthebels aus Grauguss soll mit einer Welle aus E 295 mit dem Durchmesser dW = 22 mm durch einen Kegelkerbstift nach ISO 8744 als Querstift verbunden werden. (Abb. D.1). Am Ende des Hebels mit der Länge l1 = 50 mm ist zur Befestigung der Rückstellfeder ein Passkerbstift nach DIN 1469-C6x30-St (Kerbstift mit Hals und gerundeter Nut am Ende) eingesetzt, sodass die freie Stiftlänge l2 = 15 mm beträgt. Die größte Federkraft F = 300 N greift schwellend an. Der Nabendurchmesser betrage: D = 45 mm.
a) Wählen Sie einen zum Wellendurchmesser dW passenden Querstift aus, überprüfen Sie die Querstiftverbindung und geben Sie die Normbezeichnung des Kegelkerbstiftes an.
b) Überprüfen Sie die vorgesehene Steckstiftverbindung an der Rückholfeder und korrigieren Sie gegebenenfalls den Durchmesser des Passkerbstiftes (s = 12 mm).

3. Eine Seilrolle (vgl. Abb. 1.9, Seite 15) soll mittels Bolzen und Gleitlager einseitig an einen Flachstahl (t  Bolzendurchmesser/2) konstruiert werden. Entwerfen Sie eine Konstruktion auf einer DIN A4-Seite im Schnitt in Seitenansicht
(Maße beliebig, ohne Berechnung). Der Flachstahl soll rechts von der Seilrolle sein.
Achten Sie dabei auf Leichtgängigkeit der Rolle und auf Montagefreundlichkeit Ihrer Konstruktion. Fertigen Sie eine Stückliste an und benennen Sie alle Einzelteile auf einer weiteren DIN A4-Seite.

4. Bei der Strömungsdichtung einer Turbine kann die bisher vorhandene Spaltweite s = 0,15 mm auf s = 0,1 mm verkleinert werden. Alle anderen Einflussgrößen (p1, p2, dm:, h, l) bleiben unverändert. Um wie viel Prozent verändert sich die Leckmenge V? Begründen Sie Ihre Aussage mit einer Rechnung.