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Übungsfragensammlung ...

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Übungsfragensammlung Einführung in den Maschinenbau 1 Textiltechnik 1.1

Ein Faden hat eine Feinheit von 100 dtex. Wieviel wiegt er pro km?

10g pro km 1.2

Eine Spinnanlage erzeugt pro Tag 10 Tonnen Polyestergarn mit einer Feinheit von 100 dtex. Wie lang wäre ein Faden ungefähr, wenn dies auf einer einzigen Spinnstelle erfolgen würde? a) 10 Mio km b) 5 Mio km c) 1 Mio km

c), da 1 tex 1g pro 1km und 1 dtex 1g pro 10 km 1.3

Wozu werden in der Textilherstellung Cyclodextrine eingesetzt?

Geruch absorbieren 1.4

Um welche Art von Maschine handelt es sich?

a) Webmaschine b) Blutaderwirkmaschine b)

1.5

Eine Rotorspinnmaschine produziert je Spinnstelle 100 m Faden in der Minute. Die Spinnmaschine hat 382 Spinnstellen. Wie viele Kilometer Faden werden pro Tag mit einer solchen Maschine bei einem Wirkungsgrad von 100 % produziert?

LFaden,Maschine = V ∙ 1440 ∙ n = 100 ∙ 1440 ∙ 382 = 55.008 mit n = 382 (Anzahl der Spinnpositionen) und V = 100 1.6

km Tag

m min

(Aufwickelgeschwindigkeit)

Woraus werden künstliche Blutgefäße hergestellt?

a) Gewebe b) Geflechte c) Gewirke d) Gestricke c) 1.7

Woraus werden Autokarosserien hergestellt?

a) Holz b) Polyester c) Carbon d) Glas c) 1.8

Wie viele Möglichkeiten gibt es, eine Krawatte zu binden?

a) 1– 10 b) 11 – 40 c) 41 – 80 d) mehr als 80 d) 1.9

Um aus den Baumwollefasern die Struktur für die Jeans zu fertigen, verwendet man die Gelegemaschine. a) Wahr b) Falsch

b), Luftwebemaschine wäre richtig

1.10 Ein Großteil eines Kraftahrzeuges besteht aus Faserverbundkunststoffen. a) Wahr b) Falsch a)

2 Verfahrenstechnik 2.1

Welche Teilchen werden von einer Hochtemperatur-Membran im OXYCOAL-ACProzess durchgelassen?

Sauerstoffionen und Elektronen 2.2

Wie ist die Reihenfolge der Prozessschritte bei der Herstellung von Biodiesel?

Mischen, Reaktion, Phasentrennung, Waschen 2.3

Wie berechnet sich der Wirkungsgrad von Prozessen?

Nutzen/Aufwand 2.4

Was ist kein fossiler Brennstoff? a) Erdöl b) Braunkohle c) Erdgas d) Sonne

d) 2.5

Wie kann man die Gewichtskraft ausrechnen: a) F = m ∙ g b) F =

m g

c) F =

m∙g t

a) 2.6

Ionische Flüssigkeiten sind: a) Unter 100° flüssig b) Unter -150° fest c) Über 100° gasförmig

a)

2.7

Neue konventionelle Kraftwerke haben einen Wirkungsgrad von a) 23% b) 33% c) 43%

c) 2.8

Womit kann man aus Meerwasser Trinkwasser erzeugen? a) Photolyse b) Umkehrosmose c) Osmose

b) 2.9

In welcher Einheit kann man Sonneneinstrahlung angeben? a) b) c)

𝑘𝑊 𝑚3 ∙𝑎 𝑘𝑊ℎ 𝑚2 ∙𝑎 𝑘𝐽 𝑚∙𝑠

b) 2.10 Was ist Membranfouling? a) Die Zersetzung der Membran durch Mikroorganismen b) Das Verstopfen der Membran c) Unterschiedliche Porengrößen in der Membran b)

3 Produktionstechnik 3.1

Durch welches Fertigungsverfahren kann die dargestellte Nut in eine Welle eingebracht werden?

a) Räumen b) Fräsen c) Drehen b) 3.2

Welches Fertigungsverfahren zählt nicht zu den spanenden Fertigungsverfahren? a) Gießen b) Drehen c) Bohren

a) 3.3

Ist es sinnvoll Neigetechnik auch auf Strecken anzuwenden, auf denen die Kurven überhöht sind?

Ja, weil dadurch noch höhere Kurvengeschwindigkeiten erreicht werden können, ohne dass der Fahrkomfort beeinträchtigt wird und durch Neigetechnik die Querbeschleunigung (𝑎𝑧𝑓 ) für verschiede Geschwindigkeiten ausgeglichen werden kann. 3.4

Wodurch lassen sich die meisten Kosten in der Produktentstehung verantworten?

Prinziplösung und Gestaltung 3.5

Nehmen sie eine Unterscheidung von Lagern nach ihren Wirkprinzipien vor?

Wälzlager und Gleitlager. Beim Gleitlager haben die gegeneinander bewegten Teile direkten Kontakt beim Wälzlager nicht.

3.6

Was sind die Produkte der Brennstoffzellenreaktion?

Produkte der Anode: 4 Wasserstoffkationen und 4 Elektronen Produkte der Kathode: 2 Wassermoleküle 3.7

Wie ist die richtige Folge einer typischen Prozesskette für die Zahnradherstellung?

a) Drehen, Urformen, Schleifen, … b) Rohling, Drehen, Fräsen, … c) Walzen, Sägen, Recken, … b) 3.8

Was kann als interne Wärmequelle zu einer Verlagerung des TCP der Werkzeugmaschine führen? a) Spindelmotor b) Sonneneinstrahlung c) Luftströmung

a) 3.9

Mit welcher Zahl wird im Bild der Ständer der Werkzeugmaschine gekennzeichnet?

a) 1 b) 2 c) 3 b)

3.10 Welche Teile gehören zu den sensitiven Bauteilen von Triebwerken? a) Turbinen- und Verdichterschaufeln b) Triebwerksgehäuse c) Turbinen- und Verdichterschreiben d) Wellen a)

4 Kunststofftechnik 4.1

Welche Bauteile in einem Airbus-Flugzeug werden heute schon aus FVK hergestellt? a) Fahrgestelle und die Brennkammern der Turbinen b) Druckdom, Center-Wing-Box, Sektion 19 c) Sitze und Fenster

b) 4.2

Welche molekularen Strukturen verursachen Permeation bei Kunststoffflaschen? a) nur H2 O und O2 b) nur CO2 c) nur Aromen d) alle drei vorherigen Antworten sind richtig und zusätzlich auch weitere Substanzen

d) 4.3

Wie nennt man eines der wichtigsten urformenden Verarbeitungsverfahren für Thermoplaste a) Spritzgießen b) Kunststoffgießen c) Streckblasen

a) 4.4

Moderne Stabhochsprungstäbe aus Faserverstärktem Kunststoff lassen sich bis zu 1,5 m verbiegen a) Wahr b) Falsch

a)

4.5

Was beschreibt das Spritzgießen? a) Verformung vom PET-Vorformling b) Aufschmelzen von Kunststoffgranulat in einen PET-Vorformling

b) 4.6

Der Anteil von Verpackungen, der zum durchschnittlichen CO2-Fußabdruck eines deutschen Bürgers beiträgt liegt nur bei 1,4 % a) Wahr b) Falsch

a)

5 Luftfahrttechnik 5.1

Welchen Auftriebsbeiwert hat das Verkehrsflugzeug Airbus A380 im stationären Reiseflug?

CA = 0,54 5.2

Aus welchem Grund werden beim Landeanflug von Verkehrsflugzeugen die Flügelklappen ausgefahren?

Zur Verringerung der Geschwindigkeit 5.3

Im stationären Gleitflug sind alle Kräfte des Segelflugzeuges im Gleichgewicht a) Wahr b) Falsch

a) 5.4

Die Gleitzahl 𝛆 hängt unmittelbar mit dem Sinkwinkel 𝛟 zusammen. a) Wahr b) Falsch

a) 5.5

Der höchste Auftriebswert entsteht durch den größtmöglichen Anstellwinkel 𝛂. a) Wahr b) Falsch

b), ab einem bestimmten Anstellwinkel reißt die Strömung ab

5.6

Auftrieb und Widerstand eines Flugzeugs hängt von Luftdichte, Fluggeschwindigkeit und Flügelbezugsfläche ab. a) Wahr b) Falsch

b), hängt auch vom Beiwert C(A/W) ab. 5.7

Verkehrsflugzeuge können einen geringeren Sinkwinkel als Segelflugzeuge aufweisen a) Wahr b) Falsch

b), Winkel für Segelflugzeuge: bis zu 1°; für Verkehrsflugzeuge: ca. 2,9° 5.8

Segelflugzeuge sinken am langsamsten bei a) dem größten Wert von Auftrieb / Widerstand b) dem kleinsten Wert von Masse / Spannweite c) der größten Flügelfläche d) dem kleinsten Abfluggewicht

a)

6 Fahrzeugtechnik 6.1

Wie ist der Antriebsschlupf definiert?

V(R) − V(Fzg) V(R) 6.2 a= 6.3

Wie berechnet man die Zentrifugalbeschleunigung? v2 R Welche Maßnahmen gibt es um die Verluste der Energiewandlung zu minimieren? 1. Motorische Maßnahmen 2. Elektrifizierung des Antriebsstrangs: 3. Steigerung der Effizienz von Getrieben 4. Optimierung Nebenverbraucher 5. Reduzierung thermischer Verluste

6.4

Welche Effekte führen zu einer Kraftstoffeinsparung bei den motorischen Maßnahmen? a) Start/Stopp -Automatik b) Downsizing

b) 6.5

Welche Maßnahmen reduzieren den Roll-bzw. Luftwiderstand? 1. Optimierung des Rollwiderstandbeiwertes (fR) 2. Optimierung des Luftwiderstandbeiwertes (cW) 3. Reduzierung der Stirnfläche (A)

6.6

Nennen Sie die vier verschiedenen Hybrid-Kategorien in Abhängigkeit der relativen elektrischen Leistung und deren Funktionen (z.B. Boosten, elektrisches Fahren).

6.7

Welche Arten des Leichtbaus werden unterschieden und was versteht man unter sekundärem Leichtbaupotenzial?

6.8

Was sind die Aufgaben eines Stoßdämpfers und welcher zentrale Zielkonflikt herrscht bei der Auslegung der Aufbaudämpfung? 1. Die Schwingungen der ungefederten Massen möglichst gering halten (Sicherheit) 2. Die Schwingungen der gefederten Massen auf ein erträgliches Maß reduzieren (Komfort)

Zielkonflikts Sicherheit vs. Komfort; Problem: Optimaler Kompromiss der Schwingungsdämpfung 6.9

Nennen Sie die drei Ebenen der Fahraufgabe. 1. Navigation 2. Bahnführung 3. Stabilisierung

6.10 Was versteht man unter Adaptive Cruise Control(ACC)? Automatische Geschwindigkeits-und Abstandsregelung 6.11 Passive System in der Neigetechnik werden in pneumatische, hydraulisch und elektrisch unterteilt. a) Wahr b) Falsch b), da alle diese Systeme aktiv sind. 6.12 Was versteht man unter der Zentripetal-bzw. der Zentrifugalkraft? Wird ein Körper auf einer Kreisbahn bewegt, z.B. ein Schienenfahrzeug in einem Gleisbogen, so wird auf den Körper eine Zentrifugalkraft Fzf ausgeübt. 6.13 Wie wird die Zentrifugalkraft berechnet? F=m∙

v2 R

6.14 Was versteht man unter einer Regelstrecke? Als Regelstrecke bezeichnet man in der Regelungstechnik dasjenige System, dessen Verhalten anhand einer Regelung gemäß Vorgaben zielgerichtet verändert wird. 6.15 Was ist ein Regelkreis? Ein Regelkreis ist ein rückgekoppeltes System, das mindestens aus einer Regelstrecke, einem Regler und der Rückführung besteht.

6.16 Warum wird Neigetechnik in Schienenfahrzeugen eingesetzt? Die Fliehkräfte auf einer Kreisbahn begrenzen die Höchstgeschwindigkeit und werden vom Reisenden, insbesondere von stehenden Personen, als unangenehm empfunden. 6.17 Welche zwei technischen Maßnahmen können zur Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Bogen angewendet werden? Gleisüberhöhung sowie Neigungswinkel max α ≈ 6,9° 6.18 Wie hoch ist die maximal zulässige Querbeschleunigung auf einen stehenden Fahrgast? 2

m s2

6.19 Wie lauten die Unterscheidungsprinzipien, nach denen die Neigungstechnik unterteilt werden kann?

Neigetechnik

Passive Systeme

Aktive Systeme

Pneumatisch

Hydraulisch

Elektrisch

6.20 Durch welche Kraft wird ein passives Neigetechnik-System aktiviert? Fliehkraft 6.21 Nennen Sie verschiedene Schienenfahrzeuge mit eingebauter Neigetechnik! Talgo, Pendolino, ICE-T, VT 605

7 Konstruktionstechnik 7.1

Welche Aussage zur Entstehung von Produktkosten ist richtig?

Durch die Konstruktion werden die Fertigungskosten maßgeblich festgelegt. 7.2

Welches der im Folgenden aufgezählten technischen Systeme ist als Maschine zu klassifizieren?

Windrad 7.3

Für welche dieser Funktionen ist ein einzelner Hebel zur Umsetzung nicht geeignet? a) Vergrößern einer Kraft b) Verkleinern einer Kraft c) Umlenken einer Kraft d) Verkleinern einer Winkelgeschwindigkeit e) Verkleinern einer Geschwindigkeit)

d) 7.4

Welche Klassifikation hat ein Fernseher? a) Gerät b) Apparat c) Maschine

a) 7.5

Der überwiegende Teil der Kosten eines Produkts entsteht in der Fertigung, die höchste Kostenverantwortung trägt jedoch die Konstruktion. a) Wahr b) Falsch

b) 7.6

Wie nimmt die Komplexität einer Funktion in einem System zu? a) Die Komplexität hängt nicht mi einer Überordnung zusammen. b) Mit der Spezifik der Funktion c) Mit der Verallgemeinerung der Funktion

c) 7.7

Was ist ein Apparat, Gerät oder Maschine? a) Locher

b) KfZ-Getriebe c) Scheinwerfer

a) Apparat (da ein Stofffluss vorhanden ist) b) Maschine c) Gerät (da die Funktion der Beleuchtung wichtig ist)

8 Energietechnik 8.1

Ein Verbrennungsmotor arbeitet nach dem 4-Takt-Verfahren. Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt (OT) in den unteren Totpunkt (UT). Um welchen Takt handelt es sich, wenn das Einlassventil offen und das Auslassventil geschlossen ist?

Ansaugen 8.2

Zum Motorenprogramm eines Automobilherstellers gehört ein Reihensechszylinder-Ottomotor mit 3,0 l Hubraum. Dieses Aggregat soll im Zuge einer Downsizing-Maßnahme durch einen Motor mit 2,4 l Hubraum ersetzt werden. Als unbedingtes Entwicklungsziel soll das Leistungsniveau des 3,0 lMotors gehalten werden (Abweichung von maximal ±5kW). Ausgehend von der Literleistung des 3,0 l- Motors (80 kW/l) wird eine Erhöhung der Literleistung auf 100 kW/l für den 2,4 l-Motor erzielt. Wird das oben formulierte Entwicklungsziel erreicht?

Ja (exakt gleich, da 3*80 = 2,4*100) 8.3

Eine Brennstoffzelle wandelt kontinuierlich die chemische Energie eines Brennstoffes mit Hilfe eines Oxidationsmittels in elektrische Energie um. Im konkreten Fall wird als Brennstoff Wasserstoff verwendet, Oxidationsmittel ist Sauerstoff. Wie viele Wasserstoffmoleküle werden benötigt, damit an der Anode 4 Elektronen abgegeben werden?

2 8.4

Welche Energiespeichermethode hat einen Wirkungsgrad von bis zu 65% ? a) Methanzentralspeicher b) Kraf-Wärme-Koppelung c) Gas- und Dampf-Kombikraftwerk d) Stromspeicher

a) 8.5

Der durchschnittliche moderne Ottomotor hat einen Wirkungsgrad von bis zu a) 38% b) 43% c) 33% d) 58%

c)...