Berechnungen zum Druck- und Spritzgiessen

Der Lehrer hat uns ein Blatt ausgeben auf dem alte Abschlussprüfungen sind. Die Lösungen stehen umrahmt schon dabei. Leider wird keine Formel oder ein Lösungsweg angeben. Deswegen hänge ich schon bei der ersten Aufgabe wie um alles in der Welt man zu dem Ergebniss kommen kann. Bitte um Hilfe. Blatt siehe unten.

Alex

Hallo!


Im Grunde ist es einfach.

Du hast Dein Druck von 480N/cm2 gegeben.
Du hast auch die Fläch. von dein Teil(welche Du anhand Deiner Zeichnung noch errechnen mußt)

Die Fläche mal(glaube ich) Druck ist deine Kraft am Teil mit einen Wirkungsgad von 0.8

Jetz die 0.8 verrechnen und Du kommst auf Deine Kraft der Presse:


Sorry! ist etwas einfach geschrieben, hatte aber keine Lust es nachzurechnen.

Das Prinzip ist aber immer das Gleiche. Du hast N/cm2 und N oder cm2 gegeben.

Oder Km/h wo Du durch die angabe von Stunden deine Kilometer errechnen mußt.

oder der Verbrauch deines Autos Lliter/Km.



Ich Denke So kannst du alles Erschlagen.
Nur dein Wirkungsgrad mußt du später mit einbringen.
Fertig


Die Formel die Du zur Nr1a suchen mußt, wäre die Flächenberechnung von dein Teil.
Denn die Fläche brauchst du zur weiteren Berechnung.





MfG Hai

Lehrer sind ein fürchterliches Volk und werden für solche Untaten auch noch bezahlt.


Zur zweiten Aufgabe:


Teil 1 - Volumen:

Das teilen wir in zwei Kegelstümpfe auf, den äusseren und den inneren und bilden aus beiden die Differenz.

Der äussere:



V = 1/12 * Pi * h * (d1² + d1*d2 + d2²)

mit Pi = 3.14159
h = 8.5 cm
d1 = 6.5 cm
d2 = 6.3 cm

V1 = 1/12 * 3.14159 * 8.5cm * ( 6.5²cm² + 6.5cm * 6.3cm * 6.3²cm²)

V1 = 273.4665 cm³


Nun der innere Kegelstump genauso:

mit h = 8.3 cm
d1 = 6.3 cm
d2 = 5.9 cm


V2 = 1/12 * 3.14159 * 8.3cm * (6.3²cm² + 6.3cm*5.9cm + 5.9²cm²)

V2 = 234.6987 cm³


Differenz aus beiden

V = V1 - V2 = 273.4665 cm³ - 234.6987 cm³ = 38.7678 cm³

(Nebenbei: Das könnte man einfacher mit dem Umlaufintegral haben...)

Das Gewicht bekommt man durch Multiplikation mit dem spez. Gewicht:
Wobei klar wird, warum ich gleich in cm gerechnet hab.


G = V * rho = 38.7678 cm³ * 0.92 g /cm³ = 35.6666 g




Aufgabe B:

Die Zuhaltekraft ist die Fläche in Zuhalterichtung mal Druck

Die Fläche:

A = d²*pi/4 = 6.5²cm² * 3.14159 / 4 = 33.183 cm²

500 bar sind 5000 N/cm²

Damit die Kraft:

F = 33.183 cm² * 5000 N/cm² = 165915 N = 166.912 kN


Den Rest nachher. Ach so ja, das erste Bild, da ist das linke Maß nicht lesbar und ein wenig Text fehlt auch.

Nun der Einstellwinkel

Hier brauchen wir uns nur ein Dreieck aufzumalen. Die Radiusdifferenz ist 1mm ((61mm- 59mm) : 2), die Länge 85mm - 2mm = 83mm.

tan (w) = Gegenkathethe / Ankathete = 1 / 83mm = 0.01204

Der Taschenrechner (oder zu meiner Zeit Rechenschieber bzw. Logarithmentafel) liefern dann:

w = 0.69 Grad.

Sie sind nicht zufällig der Lehrer selbst, der sich hier die Aufgaben ausrechnen läßt?

Aufgabe 3a:


F = P * A

mit P = 7500 N/cm² (z. Info: 1 bar = 10N/cm²)
A = 3cm²

F = 7500N/cm² * 3 cm² = 22500 N = 22.5 kN


Aufgabe b:

Ich mach es in zwei Schritten, dann komm ich selber auch mit.

F = P * A wobei jetzt F und P bekannt sind und A gesucht wird.

A = F / P

mit F = 22500 N
P = 800 N / cm²

A = 22500 N / 800 N/cm² = 28.125 cm²

Daraus nun den Durchmesser:

A = d² * Pi/4
d² = 4*A/Pi (hm, jetzt erklär mir noch schnell wer, wie hier das Wurzelzeichen geht...)

d² = 28.125cm² * 4 / 3.14159
d² = 35.809 cm² daraus die Wurzel
d = 5.984 cm = 59.84 mm.

Damit geht jede Maschine ab diesem Kolbendurchmesser.

4. Aufgabe, das ist ja bei mir schon so ewig lang her, wir mußten da ja immer ausrechnen, wieviele Leute da gegendrücken mußten, um die Kraft zu erreichen, die Einheit ist CG, das sog. Chefgewicht.

Fläche berechnen, gleich wieder in cm:

A = d²*pi/4 = 8²cm² * 3.14159/4 = 50.2655cm²

Der Druck P = Kraft / Fläche

P = 650000 N / 50.2655 cm² = 12931.34N/cm²

mit 1 bar = 10N/cm² kann man auch sagen: 1293.134 bar.



Kleiner Witz am Rande, ich hab mal in einem Ing-Büro mitsamt namhaftem Maschinenbaubetrieb gearbeitet, da hat einer beim Druck Nm rausgebracht, aber ich hab immer noch 4 Stunden gebraucht, denen klarzumachen, daß das keine Druckeinheit sein konnte. Das war dann ein klarer Vestoß gegen "Der Chef hat immer recht".

Danke für die schnellen Antworten. Das hat schon sehr geholfen. Nur die Aufgabe 1 hab ich immer noch nicht verstanden. Ich rechne mir einen Wolf aber auf die 33027,738 N komme ich einfach nicht.

Alex

PS: Ich will weder gesietzt werden noch bin ich Lehrer (Gott bewahre)

PPS: habe noch weitere 2 Seiten wenn Interesse bestehen sollte

Zur Aufgabe 1, da fehlt (zumindest mir) eine Angabe, entweder die Fläche, die beim Text Hinweis folgend sollte das das etwas merkwüdig wirkende Maß.

Der Teil b hingegenist wieder einfach:


Die theoretische Kolbenkraft rechnet sich nach der altbekannten Formel:

F = P * A, wobei A die Kolbenfläche ist, also

F = P * d²*pi/4

mit P = 60 bar = 600 N/cm²
d = 40cm

F = 600 N/cm² * 40²cm² * 3.14159/4 = 753 982N = 753.982 kN

Der Wirkungsgrad ist der Quotient aus Theorie und Praxis, dafür wurden ja überall diese Umrechnungsfaktoren eingeführt:

W = 650kN / 753.982kN = 0.862 = 86.2 %