Thüringen
Technik
Fachoberschule - Technik
 Thüringen
Prüfungen

  1996 19?? 19?? 1999  
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  2000 2001      
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Prüfungshinweise für die Prüfungsteilnehmer/-innen
  • Einlesezeit:
  • Arbeitszeit:
  • Hilfsmittel  :
  30   Minuten
 240 Minuten
 handgeschriebene Formelsammlung;
 Tafelwerk;
 Taschenrechner (nicht programmierbar, nicht grafikfähig);
 Duden
Bewertungsschlüssel
Note Note mit Tendenz Punkte Bewertungseinheiten in %
 
 1+1599-100
sehr gut1  1496-98
 1-1390-96
 2+1286-89
gut2  1181-85
 2-1075-80
 3+0971-74
befriedigend3  0866-70
 3-0760-65
 4+0655-59
ausreichend4  0547-54
 4-0445-47
 5+0341-44
mangelhaft5  0236-40
 5-0130-35
ungenügend6  0000-29
Prüfung
1996
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 Für die konstruktive Gestaltung von metallischen Bauteilen spielen deren Eigenschaften eine wichtige Rolle.
1.1.1 Erläutern Sie kurz, mit welcher Möglichkeit die Festigung sowie die Verschleißfestigkeit verbessert werden kann.
1.1.2 Erläutern Sie folgende Werkstoffbezeichnungen:
a) b) c)
St 50-2 20 Mn Cr5 X5 Cr Ni 18.10
1.2 Der Zugversuch dient zur Ermittlung der Werkstoffestigkeit.
1.2.1 Erläutern Sie in Wort und Skizze das Spannungs-Dehnungs-Diagramm.
1.2.2 Ein Probestab Ø 5 x 120 mm wird mit F= 5 kN belastet, dabei verlängert er sich um 0,15 mm. Berechnen Sie die Spannung und Dehnung (in %) des Probestabes!
1.3 Skizze Für das dargestellte technische System ist die Größe der resultierenden Kraft, sowie deren Angriffswinkel zur Horizontalen zu berechnen.


F1 = 1000 N G1 = 500 N
F2 = 1200 N G2 = 800 N
1.4 Für die skizzierte Achsbelastung sind zu berechnen:

a) Auflagereaktionen b) Biegemoment an Stelle I c) der Achsdurchmesser an Stelle I

bzul = 200
N
mm2
F1 = 2000 N a = 100 mm
F2 = 3000 N b = 300 mm
  c = 200 mm
Skizze
Stoffeinheit: Information
2.1 Eine Lampe (L) soll von 4 verschiedenen Schaltern A, B, C und D geschaltet werden können. Die Lampe soll leuchten, wenn mindestens 2 Schalter eingeschaltet sind.
2.1.1 Erstellen Sie die Schaltbelegungstabelle!
2.1.2 Ermitteln Sie mit einer KV - Tafel die minimierte Schaltfunktion!
2.1.3 Stellen Sie die Schaltfunktion nur mit NAND - Gliedern dar und zeichnen Sie den dazugehörigen Logikplan!
2.1.4 Entwickeln Sie eine Schaltung zur Lösung der folgenden Aufgabenstellung:
Ein Fahrstuhl (F) darf sich nur dann in Bewegung setzen, wenn auf allen 3 Etagen (x1, x2, x3) die Türen geschlossen sind. Der Nottaster (xn) darf nicht betätigt sein. Mit einem Taster (xe) wird der Fahrstuhl in Bewegung gesetzt und mit einem Stoptaster (xS) angehalten.
Zur Realisierung können Sie Logikglieder und Kippstufen verwenden.
2.2
Skizze
2.2.1 Erläutern Sie das Prinzip der dargestellten Füllstandsregelung!
2.2.2 Bestimmen Sie Regelstrecke und Regeleinrichtung, sowie die jeweiligen Ein- und Ausgangsgrößen!
2.2.3 Geben Sie den Reglertyp an und erläutern Sie dessen Verhalten!
2.2.4 Skizzieren Sie in 3 Diagrammen den Verlauf der Füllstandshöhe x, sowie des Zulaufes y und des Ablaufes z in Abhängigkeit der Zeit t!
2.2.5 Beschreiben Sie eine weitere Möglichkeit zur Regelung einer Füllstandshöhe!
Stoffeinheit: Energie
3.1 Erläutern Sie den Begriff Kreisprozeß. Nennen Sie dessen Merkmale und erklären Sie das Prinzip und die konkrete technische Realisierung eines linkslaufenden Prozesses!
3.2 Für einen Otto-Prozeß sind folgende Werte gegeben:
m = 1,5 kg Luft
1 = 22 °C
P1 = 100000 Pa
V2 = 0,2 m3
p3 = 4 Mpa
= 1,4
Ri =
287,1  Nm 
kg K
  • Skizzieren Sie schematisch das p-V-Diagramm und beschriften Sie es!
  • Berechenen Sie die fehlenden Zustandsgrößen p, V und T der Punkte 1 bis 4 für diesen Prozess! Fassen Sie die Werte für die Zustände 1 bis 4 in einer Tabelle zusammen.
  • Nennen Sie die Hauptkriterien zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Ottomotoren!
3.3 Zur Elektroenergieerzeugung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Stellen Sie dazu ein konventionelles Verfahren und ein alternatives (umweltfreundliches) gegenüber. Gehen Sie dabei auf folgende Kriterien näher ein:
  • prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise der technischen Anlage,
  • Möglichkeit der Vollversorgung eines Kunden,
  • Umweltbeeinflussung.
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 1996
Prüfung
19??
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 Metallische Werkstoffe besitzen typische Mikrostrukturen.
1.1.1 Nennen Sie die wichtigsten Gittertypen.
1.1.2 Bei der Kristallisation treten oft "Gitterfehler" auf. Teilen Sie diese nach ihrer geometrischen Ausdehnung ein.
1.2 Legierungen
1.2.1 Was verstehen Sie unter einer Legierung?
1.2.2 Stellen Sie den Abkühlungsverlauf eines Mischkristalles und eines Kristallgemisches im Temperatur-Zeit-Diagramm dar.
1.3 Skizzieren Sie das Fe-Fe3C-Diagramm und tragen Sie die Gefügebestandteile ein (Stahl-Ecke).
1.4 Skizze An einem Mast greifen 3 Seilkräfte an.

F1 = 1400 N
F2 = 500 N
F3 = 800 N

Ermitteln Sie die resultierende Kraft der Einzelkräfte:

a) graphische Lösung
b) analytische Lösung      ( rechnerische Lösung )
1.5 Ein 3 m hoher Stahlbetonpfeiler ( a = 36 cm, b = 24 cm ) steht auf einer quadratischen Betongrundplatte (siehe Skizze). Diese Fundamentplatte ruht auf einer Bodenart, die eine mittlere Druckspannung von
dzul = 30
N
cm²
aufnehmen kann. Auf dem Betonpfeiler soll eine Nutzlast von F = 600 kN einwirken. Dichte des Betons:
= 3
kg
dm³
Die Tragfähigkeit des Bodens unter der Fundamentplatte ist nachzuweisen.
Skizze
Stoffeinheit: Information
2.1 Code-Umsetzer wurden in vielen digitalen Steuerungen, z.B. wenn in einzelnen Steuerungsgruppen unterschiedliche Codes verwendet werden, benötigt.

Entwerfen Sie einen Code-Umsetzer zur Umsetzung des BCD-Codes (8-4-2-1 Code) mit den Signalleitungen A, B, C, D in den Gray-Code mit den Signalleitungen W, X, Y, Z.

Dezimalzahl BCD - Code Gray - Code
  DCBA   ZYXW 
0 0000   0000 
1 0001   0001 
2 0010   0011 
3 0011   0010 
4 0100   0110 
5 0101   0111 
6 0110   0101 
7 0111   0100 
8 1000   1100 
9 1001   1101 
2.1.1 Übertragen Sie die Signale in Ihre KV-Tafeln und ermitteln Sie die minimierten Funktionsgleichungen für W, X, Y, Z. Zur weiteren Vereinfachung der Gleichungen sind die sechs redundanten Codewörter (Pseudotetraden) für die Blockbildung mit zu verwenden.
2.1.2 Stellen Sie die minimierten Funktionsgleichungen so um, daß Sie ausschließlich NAND - Schaltkreise verwenden können.
2.1.3 Zeichnen Sie die Schaltung nur mit NAND - Schaltkreisen (Anzahl der Eingänge ist nicht festgelegt).
2.1.4 Sie haben für die Funktionsprobe einer digitalen Schaltung im Labor nur den Schaltkreis
SN 7400 (4x NAND mit je 2 Eingängen) zur Verfügung. Sie benötigen aber eine NAND - Funktion mit 3 Eingängen. Können Sie das mit dem SN 7400 realisieren?
Wenn ja, zeichnen Sie Ihre Schaltung und leiten Sie die Funktionsgleichung
   
 X = A UND B UND C  her.
2.2 Gegeben ist die folgende Digitale Schaltung:
Schaltung
2.2.1 Wie lautet die Funktionsgleichung?
2.2.2 Bei Ihrem Entwurf des Code-Umsetzers (Aufg. 2.1) sollten Sie zur Vereinfachung der Schaltung die Pseudotetraden mit berücksichtigen. (Die Dezimalziffern von 10...15 werden im BCD - Code nicht benötigt). Kann die vorgegebene Schaltung die Pseudotetraden erkennen und somit zur Pseudotetradenüberwachung eingesetzt werden (am Ausgang darf nur beim Anliegen der sechs Pseudotetraden der Wert 1 liegen)?
Erstellen Sie zur Bearbeitung dieser Aufgabe die Arbeitstabelle.
Stoffeinheit: Energie
3.1 Beschreiben Sie isobare und adiabatische Expansion für ideale Gase. Zeigen Sie mit Hilfe des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik, welche Volumenänderungsarbeit Wv jeweils verrichtet wird. Skizzieren Sie für beide Zustandsänderungen die p, V - Diagramme und erläutern Sie,
wie Wv ersichtlich wird.
3.2 Formulieren Sie den 1. Hauptsatz der Thermodynamik und leiten Sie daraus entsprechende Aussagen ab. Untersuchen und erläutern Sie die Gültigkeit des Satzes an einem selbst gewählten Beispiel!
3.3 Erläutern Sie den Unterschied zwischen realem technischen Kreißprozess und Vergleichs- prozess und gehen Sie auf die Bedeutung der Vergleichsprozesse ein. Zeichnen Sie das p, V - Diagramm des Dieselvergleichsprozesses und erklären Sie, aus welchen Teilenbeträgen sich die Nutzarbeit zusammensetzt und wie sie aus dem Diagramm ersichtlich wird.
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 19??
Prüfung
19??
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften werden in der Technik sehr häufig Kunststoffe eingesetzt.
1.1.1 Nennen und erläutern Sie Herstellungsverfahren für Kunststoffe!
1.1.2 Worauf beruhen die unterschiedlichen Eigenschaften der Duro- und Thermoplaste?
Erläutern Sie Ihre Aussage!
1.1.3 Nennen Sie Maßnahmen, wodurch die Eigenschaften der Kunststoffe verändert werden können!
1.2 Ein Zahnrad aus 20 MnCr 5 DIN 17210 wurde gefertigt.
1.2.1 Erläutern Sie die Werkstoffbezeichnung!
1.2.2 Das gefertigte Zahnrad muß an den Zahnflanken eine bestimmte Härte besitzen. Was verstehen Sie unter Härte des Werkstoffes?
1.2.3 Erläutern und skizzieren Sie anhand des Temperatur-Zeit-Diagrammes den Härtevorgang eines Stahles!
1.2.4 Mit dem Härteprüfverfahren nach Brinell kann nur ein Werkstoff bis
Rm = 1485
N
mm²
 geprüft werden.
Warum ist ein größerer Rm-Wert nicht prüfbar?
1.3 Schneiden Sie frei und berechnen Sie die Auflagereaktionen!
Skizze
geg.:

F1 = F2 = 5 kN
F3 = 2 kN
Längenmaße in dm


ges.:

Auflagereaktionen
1.4 Ein schmaler -Träger DIN 1025 - U St 44-2 - T100 bzw. DIN 1025 - S275J0 - 100 wird mit 4-facher Sicherheit nach Lastfall 1 laut Skizze belastet.
1.4.1 Skizze Welche max. Kraft kann -Träger aufnehmen?
1.4.2 Wie groß ist das Eigengewicht des -Trägers bevor er montiert wird?
Stoffeinheit: Information
2.1 Gegeben ist folgender Logikplan:

Logikplan
2.1.1 Erstellen Sie die Schaltbelegungstabelle!
2.1.2 Ermitteln Sie mit einer KV - Tafel die minimierte Schaltfunktion!
2.1.3 Stellen Sie die Schaltfunktion nur mit NOR-Gliedern dar und zeichnen Sie den dazugehörigen Logikplan!
2.1.4 Entwickeln Sie eine Schaltung zur Lösung der folgenden Aufgabenstellung:
Eine chemische Anlage soll nur dann einzuschalten sein, wenn
  • die zwei Sicherheitsventile (E3 und E4) geschlossen sind,
  • der Notschalter (E5) nicht betätigt wird!
  • die Anlage mit dem Taster E1 gestartet wird!
Abgeschaltet wird die Anlage mit dem Taster E2.
2.2 Signale und Wandler
2.2.1 Skizzieren und beschreiben Sie je ein analoges und ein digitales Signal.
2.2.2 Zählen Sie je 3 Geräte, Instrumente usw. auf, die a) analog bzw. B) digital arbeiten.
2.2.3 Zu welcher Signalart gehören binäre Signale und was kennzeichnet Sie?
2.2.4 Welche Aufgabe hat ein Wandler? Zählen Sie 4 Wandler aus dem Bereich der Technik auf.
2.2.5 Skizzieren Sie Teilsysteme, die ein Sprachsignal beim Telefonieren auf dem Weg von einem Teilnehmer zum anderen durchläuft.
Stoffeinheit: Energie
3.1 Dieser Teil fehlt mir leider komplett! Wenn du ihn haben solltest, dann schicke in bitte!
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 19??
Prüfung
1999
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 In der Praxis gibt es bestimmte Prüfungsmethoden zur Ermittlung der Zugfestigkeit.
1.1.1 Erläutern Sie den Zugversuch und erstellen Sie das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für:
a) E 295 DIN EN 10025.
b) Al 99.8 DIN 1712.
c) PVC (weich).
1.1.2 Ziehen Sie aus dem Diagramm Schlussfolgerungen für die Beanspruchbarkeit und Einsetzbarkeit der 3 Werkstoffe in der Praxis.
1.2 Kunststoff ist ein wichtiger Werkstoff.
1.2.1 Definieren Sie den Begriff "Kunststoff".
1.2.2 Geben Sie die 3 Herstellungsverfahren von Kunststoff an und nennen Sie zu jedem Verfahren einen damit hergestellten Kunststoff.
1.2.3 Vergleichen Sie die Metalle und Kunststoffe hinsichtlich ihrer Bindung, Struktur und verschiedenen Eigenschaften.
1.3 Ein schmaler T-Träger DIN 1025 aus St 50 DIN 17100 bzw. E 295 DIN EN 10 025 wird nach Lastfall 1 laut Skizze belastet. Die Biegung erfolgt um die x-Achse und der Dimensionierung liegt 2-fache Sicherheit zugrunde.
1.3.1 Berechnen Sie die Lagerkräfte.
1.3.2 Unter welchem zur Horizontalen wirkt die Lagerkraft FA?
1.3.3 SkizzeBerechen Sie MBmax und geben Sie ein Standard-Profil an.
Stoffeinheit: Information
2.1 Im Laborunterricht sollen die digitalen Grundverknüpfungen und deren Erweiterungen meßtechnisch untersucht werden. Folgende Schaltung wurde aufgebaut:
Schaltung
Mit einem Bitmuster-Generator werden an die Eingänge A und B Signale angelegt.

Zeichnen Sie im folgenden Zeitablaufdiagramm die Ausgangssignale von a bis f ein, die auf dem Logik-Analyzer zu erwarten sind.
2.2 In einem Chemielabor sind 4 Entlüfter eingebaut.
Sie werden einzeln mit je einem Strömungswächter auf Funktion überwacht. Arbeitet der Entlüfter 1 ordnungsgemäß, liefert der dem Entlüfter zugeordnete Strömungswächter A ein Signal mit dem Wert 1. Entsprechende Signale werden auch durch die Strömungswächter B, C und D erzeugt. Wenn in dem Chemielabor mindestens 3 Entlüfter ungestört in Betrieb sind, soll die Betriebsanzeige H1 (x) aufleuchten. Sind jedoch mindestens 2 Entlüfter abgeschaltet bzw. gestört, soll eine Hupe H2 (y) ertönen.
2.2.1 Erstellen Sie die Wertetabellen für den ungestörten und den gestörten Betrieb.
2.2.2 Minimieren Sie die Funktionsgleichungen mit Hilfe des Karnaugh-Planes (KV-Tafel).
2.2.3 Geben Sie die vereinfachten Funktionsgleichungen so an, daß Sie nur NAND-Schaltkeise verwenden können.
2.2.4 Zeichnen Sie die Schaltungen nur mit NAND-Schaltkreisen. Es stehen Ihnen nur NAND - Schaltkeise mit 2 Eingängen (SN 7400) zur Verfügung.
Stoffeinheit: Energie
3.1 Isotherme
  • Beschreiben Sie die 2 möglichen Verlaufsformen isothermer Zustandsänderungen anhand einer Skizze im p, V-Diagramm.
  • Leiten Sie aus der allgemeinen Zustandsgleichung das für die Isotherme gültige Gesetz ab und interpretieren Sie dieses.
  • Stellen Sie folgende isotherme Zustandsänderung im p, V-Diagramm dar (Verlauf 1 -> 2) indem Sie dazu mindestens 5 Wertepaare berechnen.
geg.: V1 = 1 m³ Luft ges.: p, V-Diagramm
  p1 = 98000 Pa  
  p2 = 0,7 MPa  
3.2 Kolbenmaschinen

Stellen Sie Otto- und Dieselprozeß schematisch anhand der gezeichneten p, V-Diagramme gegenüber. Erläutern Sie schrittweise die Zustandsänderungen und ordnen Sie dabei die Begriffe Gleichdruck- und Gleichraumprozeß zu. Begründen Sie, ob es sich bei den Prozessen um offene oder geschlossene Kreisprozesse handelt!
3.3 Das Schema zeigt eine alternative Heizungsmethode:
Schema

Sorry, meine Kopie ist leider so schlecht! Wenn du eine bessere haben solltest, dann schicke sie bitte!

Geben Sie die Bezeichnung der Anlage an und ...

Hier fehlt mir der weitere Text. Wenn du ihn hast, schicke ihn bitte!
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 1999
Prüfung
1999
NK
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 In der Praxis gibt es bestimmte Prüfungsmethoden zur Ermittlung der Zugfestigkeit.
1.1.1 Erläutern Sie den Zugversuch und erstellen Sie das Spannungs-Dehnungs-Diagramm für:
a) St 60-2 DIN 17100.
b) Al 99.8 DIN 1712.
c) PVC (weich).
1.1.2 Ziehen Sie aus dem Diagramm Schlussfolgerungen für die Beanspruchbarkeit und Einsetzbarkeit der 3 Werkstoffe in der Praxis.
1.2 Vergleichen Sie die Metalle und Kunststoffe hinsichtlich ihrer Bindung, Struktur und verschiedenen Eigenschaften.
1.3 Skizze Die in der Skizze dargestellte Aufhängevorrichtung muß eine Gewichtskraft FG= 30 kN aufnehmen.
1.3.1 Zeichnen Sie den Lageplan!
1.3.2 Bestimmen Sie die Seilkräfte Fs1 und Fs2      a) zeichnerisch     b) rechnerisch!
1.4 Ein schmaler T - Träger DIN 1025 aus St 50 DIN 17100 bzw. E 295 DIN EN 10 025 wird nach Lastfall 1 laut Skizze belastet. Die Biegung erfolgt um die x-Achse und der Dimensionierung liegt 2-fache Sicherheit zugrunde.
1.4.1 Berechnen Sie die Lagerkräfte!
1.4.2 Unter welchem zur Horizontalen wirkt die Lagerkraft FA?
1.4.3 SkizzeBerechen Sie MBmax und geben Sie ein Standard-Profil an.
Stoffeinheit: Information
2.1 SchaltungGegeben ist folgende digitale Schaltung:
2.1.1 Wie lautet die Funktionsgleichung Y = f (A ,B)?
2.1.2 Vereinfachen Sie die Funktionsgleichung.
2.1.3 Geben Sie die Arbeitstabelle an.
2.1.4 Welche logische Verknüpfung verwirklicht die obrige Schaltung?
(verlangt ist ein treffender Begriff)
2.2 Um einen Hausanschluß nicht zu überlasten, soll eine akustische Warnung erfolgen, wenn mehr als 25 KW durch die eingebauten Wärmeaggregate geschaltet werden.
Die 4 Aggregate A, B, C und D haben die Leistung 5 KW, 15 KW, 15 KW und 20 KW.
2.2.1 Erstellen Sie die vollständige Arbeitstabelle für die 4 Variablen.
2.2.2 Wie lautet die Funktionsgleichung Y = f (A, B, C, D)?
2.2.3 Minimieren Sie die Funktionsgleichung mit Hilfe des Karnaugh-Planes.
2.2.4 Geben Sie die Vereinfachte Funktionsgleichung so an, daß Sie nur NAND-Schaltkreise verwenden können.
2.2.5 Zeichnen Sie die Schaltung nur mit NAND-Schaltkreisen.
2.3 Entwickeln Sie einen asynchronen Dualzähler für einen Zählumfang von 0 bis 7 (z.B. mit JJK-FF).
2.3.1 Stellen Sie das Zeitablaufdiagramm auf.
2.3.2 Erstellen Sie aus dem Zeitablaufdiagramm die Schaltung.
2.3.3 Welche Schaltungsänderungen wären notwendig, damit Ihr Zähler rückwärts zählt?
2.3.4 Können Sie die entworfene Zählschaltung auch als Teilerschaltung einsetzen?
Stoffeinheit: Energie
3.1 In einem Zylinder schließt ein beweglicher Kolben eine bestimmte Luftmenge niedriger Temperatur ein.
  • Erklären Sie anhand geltender Gesetze die Veränderungen, wenn der Luft eine bestimmte Wärmeenergie durch die Zylinderwandung von außen zugeführt wird!
3.2 Ein Kompressor saugt 0,5 m³ Luft von 15°C und 98000Pa an und komprimiert diese isotherm auf 0,4Mpa.
  • Zeichnen Sie dazu das p, V - Diagramm.
  • Berechnen Sie die der Luft zugeführte Volumensänderungsarbeit Wv!
  • Ermitteln Sie die Änderung der inneren Energie ΔU!
  • Wie groß ist die abgeführte Wärmeenergie Q?
  • Welches Kompressionsverfahren besitzt die Luft?
3.3 Diagramm Interpretieren Sie den im Diagramm schematisch dargestellten Kreisprozess nach Seiliger, indem Sie die einzelnen Zustandsänderungen ausführlich beschreiben.

Begründen Sie die Bezeichnung gemischter Raumdruckprozess.
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 1999
NK
Prüfung
2000
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 Fertigen Sie eine Übersicht über die Werkstoffe an und nennen Sie je 2 dazugehörige Beispiele.
1.2 Nennen Sie 4 Möglichkeiten der Eigenschaftsänderung bei Metallen.
1.3 Erläutern Sie folgende Werkstoffbezeichnungen:
a) S 275 JR DIN EN 10025
b) 25 CrMo 4 DIN EN 10083
c) X 5 CrNi 18.10 DIN EN 10088 (DIN 17440)
1.4 Das Zustandsdiagramm einer Legierung (vollkommene Löslichkeit im flüssigen und vollkommene Unlöslichkeit im festen Zustand) der Komponenten "A" und "B". Eutektikum bei 60% A und 40% B ist als Erstarrungsprozess darzustellen (Erstarrungstemperatur TA< TB).
1.5 Stellen Sie im Spannungs-Dehnungs-Diagramm den Kurvenverlauf eines weichen und eines
kaltverfestigten Stahles dar. Ziehen Sie Schlussfolgerungen aus den Kurvenverläufen hinsichtlich Eigenschaften, Struktur und Einsatz der Stähle.
1.6 Nennen Sie 4 keramische Werkstoffe und deren Eigenschaften.
1.7 Beton ist ein wichtiger Werkstoff.
Klären Sie die Bezeichnungen B10 und B45 sowie deren Einsatz.
1.8 Eine Triebwerkswelle besitzt eine Querschnittsfläche A = 706,85 mm² und muss nach Lastfall 2 eine Umfangskraft von FU = 6000 N bei einer Drehzahl n = 800 min-1 aufnehmen.
tzul = 60
N
mm²
1.8.1 Welche Leistung überträgt die Welle?
1.8.2 Hält die Welle der Belastung stand?
1.9 Eine Achse aus S 275 JR  DIN EN 10025 wird laut Skizze belastet.
Die Gernzspannung beträgt  blim = 410
N
mm²
.
1.9.1 Ermitteln Sie analytisch und grafisch die Lagerkräfte (Auflagereaktionen).
1.9.2 Skizze Berechen Sie den erforderlichen Achsdurchmesser für die Belastung.
Stoffeinheit: Information
2.1 Gegeben ist folgende digitale Schaltung:
Schaltung
2.1.1 Wie lautet die Funktionsgleichung x = f (A,B,C,D)?
2.1.2 Minimieren Sie die Funktionsgleichung.
2.1.3 Geben Sie die vereinfachte Funktionsgleichung so an, daß Sie nur NAND-Schaltkreise verwenden können und zeichnen Sie die Schaltung.
2.2 Eine Schmiedemaschine muß von 3, mindestens jedoch von 2 Personen bedient werden. Es sind 3 gleiche Bedienungsplätze mit den Schlüsselschaltern A, B und C eingerichtet.
Damit die Maschine durch das Signal x = 1 eingeschaltet werden kann, müssen mindestens 2 oder 3 Schlüsselschalter geschaltet sein.
2.2.1 Erstellen Sie die vollständige Arbeitstabelle für die 3 Variablen.
2.2.2 Geben Sie die ungekürzte Funktionsgleichung x = f (A,B,C) an.
2.2.3 Minimieren Sie die Gleichung mit Hilfe des Karnaugh-Planes.
2.2.4 Zeichnen Sie die Schaltung nur mit NAND-Schaltkreisen. Die Anzahl der Eingänge für die NAND-Schaltkreise ist nicht festgelegt.
2.3 Bearbeiten Sie folgende Aufgabenstellung zur Thematik der asynchronen Kippstufen (ohne Takteingang).
2.3.1 Entwerfen Sie ein -Flipflop mit NAND-Schaltkreisen.
2.3.2 Erstellen Sie die Arbeitstabelle und beschreiben Sie die 4 Zeilen. (z.B. Setzen, Rücksetzen)
2.3.3 Stellen Sie die Funktionsweise des -Flipflops mit einem Zeitablaufdiagramm dar.
Stoffeinheit: Energie
3.1 Erläutern Sie den Begriff des thermodynamischen Systems!
Unterscheiden Sie die verschiedenen Systeme nach der Durchlässigkeit / Undurchlässigkeit für Materie und Energie!
3.2 Kreisprozesse (Darstellung a, b und c) 1 --> 2 ; 3 --> 4 adiabate Zustandsänderungen.
3.2.1 Beschreiben Sie jeweils die anderen Zustandsänderungen im p, V - Diagramm!
3.2.2 Welcher dargestellte Kreisprozess ist ein Carnot - Prozess?
3.2.3 Stimmen die T, S - Diagramme mit den zugeordneten p, V - Diagrammen überein?
(a)
(b)
(c)
3.3 Das Hubvolumen sämtlicher Zylinder eines 4 - Takt - Otto - Motors beträgt 6 Liter, das Verdichtungsvolumen 1 Liter.
Das brennbare Gasgemisch wird mit einer Temperatur von 20°C bei einem Druck von 0,08 MPa (abs.) angesaugt. Der höchste Druck des Prozesses soll 2,5 MPa (abs.) betragen.
3.3.1 Wie groß sind die Volumina, Drücke und Temperaturen in den Punkten 1 bis 4 des Kreisprozesses? (Gaskonstante R = 287 J / kg * K)
3.3.2 Ermitteln Sie den thermischen Wirkungsgrad dieses Prozesses, wenn der Adiabaten- exponent mit = 1,4 angenommen wird!
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 2000
Prüfung
2001
Stoffeinheit: Stoffe
1.1 Metallische Werkstoffe besitzen typische Mikrostrukturen.
1.1.1 Nennen Sie die wichtigsten Gittertypen.
1.1.2 Bei der Kristallisation treten oft "Gitterfehler" auf.
Teilen Sie diese nach ihrer geometrischen Ausdehnung ein.
1.2 Legierungen
1.2.1 Was verstehen Sie unter einer Legierung?
1.2.2 Stellen Sie den Abkühlungsverlauf eines Mischkristalles und eines Kristallgemisches im Temperatur-Zeit-Diagramm dar.
1.2.3 Erläutern Sie folgende Werkstoffbezeichnungen:
a) S 275 JR DIN EN 10025,
b) 42 CrMo 4 V120 DIN EN 17212,
c) X 2 CrNiMo 18-15-4 DIN EN 10088.
1.3 Kunststoff ist ein wichtiger Werkstoff.
1.3.1 Definieren Sie den Begriff "Kunststoff".
1.3.2 Geben Sie die 3 Herstellungsverfahren von Kunststoff an und nennen Sie zu jedem Verfahren einen damit hergestellten Kunststoff.
1.3.3 Vergleichen Sie die Metalle und Kunststoffe hinsichtlich ihrer Bindung, Struktur und verschiedener Eigenschaften.
1.4 Ein schmaler T-Träger aus E 295 DIN EN 10 025 wird nach Lastfall 1 laut Skizze belastet. Die Biegung erfolgt um die x-Achse und der Dimensionierung liegt 2-fache Sicherheit zugrunde.
1.4.1 Skizze Ermitteln Sie die Lagerkräfte

a) analytisch   oder
b) grafisch.
1.4.2 Unter welchem zur Horizontalen wirkt die Lagerkraft FA?
1.4.3 Berechnen Sie Mbmax und geben Sie ein Standard-Profil an.
Stoffeinheit: Information
2.1 Grundlagen zu Steuern und Regeln
2.1.1 Wodurch sind analoge und digitale Signale gekennzeichnet?
Skizzieren Sie mit Hilfe eines Zeitdiagramms unter Angabe des Informationsparameters je ein Beispiel dieser beiden Signalarten!
2.1.2 Weche Aufgabe haben Wandler bei der Übertragung von Informationen und nennen Sie ein Beispiel?
2.1.3 Erläutern Sie zwei wesentliche Unterschiede zwischen einem Steuer- und einem Regel- prozeß! Beide Prozesse sind mit Hilfe eines vereinfachten Blockbildes darzustellen. Die Bezeichnung der auftretenden Größen sind einzutragen!
2.2 Mit dem gegebenen Schaltnetz wird ein Segment einer 7-Segment Anzeige angesteuert. (BCD zu 7-Segment Decoder)
2.2.1 Wie lautet die Funktionsgleichung  X = f (A, B, C, D)?
2.2.2 Welches Segment wird angesteuert?
2.2.3 Minimieren Sie die Funktionsgleichung unter Beachtung der Redundanz, d.h. die sechs redundanten Codewörter (Pseudotetraden) sind für die Blockbildung im Karnaugh - Diagramm mit zu verwenden!
2.2.4 Zeichnen Sie die minimierte Schaltung!
2.2.5 Geben Sie mit Hilfe der De Morganschen Regeln die Gleichung nur mit NAND-Gattern an!
2.2.6 Wieviel NAND-Gatter werden zum Aufbau der Schaltung mindestens benötigt, wenn nur Gatter mit 2 Eingängen zur Verfügung stehen? Zeichnen Sie diese Schaltung!
Stoffeinheit: Energie
3.1 Einsatz regenerativer Energien
3.1.1 Was versteht man unter den regenerativen Energiequellen?
3.1.2 Fertigen Sie eine Übersicht der wichtigsten regenerativen Energiequellen und deren Nutzung wie folgt an: (mindestens 3 Beispiele)
Energiequelle
(Primärenergie)		 Energiewandler Endenergie
.........
3.1.3 Begründen Sie stichpunktartig die Notwendigkeit des verstärkten Einsatzes regenerativer Energiequellen!
3.2 Nachfolgend genannte physikalische Größen sind gegeben:
  • Temperatur
  • Druck
  • Volumen
  • innere Energie
  • Entropie
  • Wärme
  • Volumenarbeit
  • technische Arbeit
3.2.1 Ordnen Sie diese Größen den Begriffen
a) Zustandsgröße   und   b) Prozeßgröße zu!
3.2.2 Beschreiben Sie die Begriffe Zustandsgröße und Prozeßgröße!
3.2.3 In einem geschlossenen Behälter mit einem Volumen von 300l befindet sich das Gas Stickstoff bei einem Druck von 0,5 Mpa (abs.) und einer Temperatur von 25°C.
Ermitteln Sie die Masse des eingeschlossenen Gases!
3.2.4 Durch Wechselwirkung mit der Umgebung sinkt die Temperatur um 15K.
Wie groß ist jetzt der Druck des Gases?
3.3 In dem Druckkessel einer Hauswasserversorgung befindet sich Luft mit einem Druck von 3 bar (absolut). Das ist auch der Einschaltdruck für die Pumpe. Die Luftsäule hat eine Höhe von 1000 mm.
3.3.1 Um welchen Kreisprozeß handelt es sich?
3.3.2 Wie hoch ist die Luftsäule, wenn durch die Pumpe ein Druck von 7 bar (absolut) hergestellt wird?
3.3.3 Skizze Welche Arbeit wurde zur Verdichtung der Luft geleistet und wie viel Wärme wurde durch das Wasser bzw. durch Abstrahlung abgeführt, wenn die Temperatur der Luft konstant bleibt?
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 2001