Die vorliegende Arbeit ist ein Abschlussprojekt aus dem Bereich Maschinenbautechnik mit den Inhalten Entwicklungstechnik (statische Berechnungen), sowie den Einzelteilzeichnungen, sowie der kostentechnischen Bewertung.
Inhaltsverzeichnis
0.1 Werkstoffangaben
0.2 Zulässige Beanspruchungen
1.1 Statik
1.2 Ermittlung der Kräfte
2. Konstruktive Lösung mit Nachweis der vorhandenen Sicherheit
2.1 Konsole als Schweißkonstruktion
2.2 Schweißverbindung
2.3 Schraubverbindung
2.4 Bolzenverbindung
3.1 Zusammenstellungs-Zeichnung
3.2 Stückliste
4. Werkstatt-Zeichnung der Konsole
5. Fertigungsvorschlag für 20 Stück Anschlussbleche
5.1 Kostenermittlung
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die ingenieurtechnische Auslegung und konstruktive Gestaltung einer Konsole, die an einer U 200-Stütze befestigt wird. Dabei liegt der Fokus auf der statischen Dimensionierung, der Festigkeitsberechnung der Verbindungen (Schweiß-, Schraub- und Bolzenverbindungen) sowie der Erstellung einer normgerechten fertigungstechnischen Dokumentation einschließlich einer Kostenkalkulation.
- Statische Analyse und Ermittlung der einwirkenden Kräfte
- Konstruktive Auslegung und Nachweis der Sicherheit für Schweiß- und Schraubverbindungen
- Technische Zeichnungserstellung für die Komponenten der Konsole
- Prozessplanung für die Serienfertigung von Anschlussblechen
- Wirtschaftliche Bewertung durch eine detaillierte Kostenkalkulation
Auszug aus dem Buch
2.1 Schweißverbindung:
t min = 8 mm t max = 15 mm lw = 240 mm
amin = √tmax - 0,5 = √15 - 0,5 = 3,37 mm
amax = 0,7 · t min = 0,7 · 8 mm = 5,6 mm
a gewählt = 5 mm
Zug: Fmax = Fx = 100.000 N; Aw = n · a · w = 2 · 5 mm · 240 mm = 2.400 mm²; σz = Fmax / Aw = 100.000 N / 2.400 mm² = 41,67 N/mm²
Abscheren: Fmax = Fy = 173.205 N; Aw = 2.400 mm²; τw = Fmax / Aw = 173.205 N / 2.400 mm² = 72,71 N/mm²
Biegung: Mbmax = Fy · l = 173.205 N · (100 mm - 15 mm) = 14.722.425 Nmm; Ww = n · a · lw² / 6 = 2 · 5 mm · (240 mm)² / 6 = 96.000 mm³; σbw = Mbmax / Ww = 14.722.425 Nmm / 96.000 mm³ = 153,36 N/mm²
Zusammenfassung der Kapitel
0.1 Werkstoffangaben / 0.2 Zulässige Beanspruchungen: Zusammenstellung der mechanischen Kennwerte für die verwendeten Materialien wie Stahl und Schraubverbindungen.
1.1 Statik / 1.2 Ermittlung der Kräfte: Analyse der Krafteinleitung in die Konsole und mathematische Zerlegung der resultierenden Lasten.
2. Konstruktive Lösung mit Nachweis der vorhandenen Sicherheit: Durchführung der Festigkeitsnachweise für die Schweiß-, Schraub- und Bolzenverbindungen unter Last.
3.1 Zusammenstellungs-Zeichnung / 3.2 Stückliste: Grafische Dokumentation der Baugruppe und tabellarische Auflistung aller benötigten Bauteile.
4. Werkstatt-Zeichnung der Konsole: Erstellung der technischen Fertigungszeichnungen für die Einzelkomponenten.
5. Fertigungsvorschlag für 20 Stück Anschlussbleche / 5.1 Kostenermittlung: Planung der Arbeitsschritte für die Serienfertigung und Aufstellung der anfallenden Kosten.
Schlüsselwörter
Konsole, Schweißkonstruktion, Schraubverbindung, Bolzenverbindung, Statik, Festigkeitsnachweis, Flächenpressung, Werkstoffkunde, Fertigungstechnik, Stückliste, Kostenkalkulation, Maschinenbau, S 355 JR, Technische Zeichnung, Dimensionierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der statischen Auslegung und konstruktiven Umsetzung einer Konsole zur Befestigung an einer U-Stahlstütze.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die technische Mechanik, Verbindungstechnik (Schweißen/Schrauben), CAD-Konstruktion und Fertigungsplanung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist der Nachweis der Sicherheit der Konstruktion unter vorgegebener Last sowie die Erstellung fertigungsreifer Unterlagen.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?
Es werden analytische Berechnungsmethoden der Festigkeitslehre angewandt, um Spannungsnachweise für Schweißnähte und Bolzen zu erbringen.
Was wird im Hauptteil detailliert behandelt?
Im Hauptteil erfolgen die Berechnung der Lastfälle, der Festigkeitsnachweis der Verbindungen und die prozessorientierte Kalkulation der Fertigungskosten.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Statik, Flächenpressung, Schweißverbindung, Konstruktion und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung geprägt.
Warum musste die Konstruktion nachträglich geändert werden?
Bei der initialen Berechnung der Schweißnaht wurde die zulässige Spannung überschritten, weshalb die Blechstärke erhöht werden musste.
Welche Rolle spielt die Kostenermittlung für 20 Stück?
Die Kostenkalkulation dient der ökonomischen Bewertung des Fertigungsentwurfs und umfasst Material- sowie Fertigungslohnkosten.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2017, Berechnung und Konstruktion eines Konsolenbleches, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/500423
