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Prof. Dr.-Ing. P. Pelz Fachgebiet Fluidsystemtechnik Fachbereich 16 • Maschinenbau Magdalenenstr.4 64289 Darmstadt Telefon (0 61 51) 16 - 2153 Telefax (0 61 51) 16 - 2453 E-Mail: mail@fst.tu-darmstadt.de Aufgabe 1.2 – Kugel als Dichtelement Ein kreisförmiges Loch im Boden eines Behälters (Abbildung 2) ist durch eine Kugel vom Radius r 0 und dem Gewicht G verschlossen. a) Mit welcher Kraft F wird die Kugel auf die Dichtkante gepresst, wenn der Behälter bis zur Höhe h mit Flüssigkeit der Dichte ρ gefüllt ist und die Höhe der umspülten Kugelkalotte beträgt? h ≤ h 0 b) Es sei h 0 = h . Bei welchem Verhältnis h 0 / r 0 ist die Dichtkante nur durch das Gewicht der Kugel belastet? Abbildung 2: Behälterabdichtung über eine Kugel Gegeben: r , h , h, G, ρ 0 0 2 Hinweis: Der Volumeninhalt einer Kugelkalotte ist ( K 0 0 ist. V π = h 3r − h ) , wobei r der Kugelradius 0 0 3 © TU Darmstadt / Pelz Seite 2 von 3
Prof. Dr.-Ing. P. Pelz Fachgebiet Fluidsystemtechnik Fachbereich 16 • Maschinenbau Magdalenenstr.4 64289 Darmstadt Telefon (0 61 51) 16 - 2153 Telefax (0 61 51) 16 - 2453 E-Mail: mail@fst.tu-darmstadt.de Aufgabe 1.3 – Hydraulische Sicherheitskupplung Eine hydraulisch betätigte Sicherheitskupplung (Abbildung 3) soll bei einer bestimmten Drehzahl auskuppeln. Die Einstellung der Drehzahl erfolgt über die Füllhöhe H . Die erforderliche Schaltkraft F wird durch den Flüssigkeitsdruck am kreisringförmigen Arbeitskolben (Radius R, Breite s ) S erzeugt. Wegen s
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