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Abitur 2013 BG Technik - Mechatronik Lehrermaterial<br />
Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
Erwartungshorizont<br />
Erwartete Schülerleistungen<br />
Aufgabe<br />
Anforderungsbereiche<br />
Bewertung<br />
I II III<br />
1.1 Teilsysteme der Anlage nennen (5 Nennungen) und deren Funktion erläutern<br />
5<br />
1.2.1 Hydraulikschaltung beschreiben 4<br />
1.2.2 Informationen zur Pumpenauslegung berechnen<br />
Fläche<br />
2<br />
Volumenstrom<br />
2<br />
1.2.3 Informationen zum Pumpenantrieb ermitteln 6<br />
2.1 Spannungsteiler skizzieren<br />
3<br />
und berechnen 3<br />
2.2 Funktion des Reflexions-Lichttasters beschreiben<br />
2<br />
und den Schaltabstand berechnen<br />
3<br />
2.3 Variablen in einer Zuordnungsliste darstellen<br />
6<br />
richtige Zuordnung Ein- u. Ausgänge<br />
2<br />
2.4 Entwicklung des Grafcets für die Bohranlage<br />
Normgerechte Darstellung<br />
6<br />
Richtige Funktionsweise<br />
10<br />
3.1 Dimensionierung einer Saugeinrichtung<br />
4<br />
Dabei Ermittlung Masse 2<br />
3.2 Überprüfen einer Sicherheitseinrichtung<br />
6<br />
Dabei Ermittlung Federlänge 2<br />
3.3 Skizzieren eines Pneumatikplans 2<br />
4.1 Nennen der Einsatzgebieten von Schneckenradgetrieben 4<br />
4.2 Dimensionieren von Zahnrädern<br />
Zähnezahl<br />
6<br />
Teilkreisdurchmesser<br />
4<br />
4.3 Berechnung eines veränderten Wirkungsgrades<br />
Lagerkräfte<br />
6<br />
Ermittlung des Wirkungsgrades<br />
6<br />
4.4 Nennen einer geeigneten Kupplungsart 4<br />
Summe 30 40 30<br />
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Lehrermaterial Abitur Mechatronik Vorschlag A_Metro5
Abitur 2013 BG Technik - Mechatronik Lehrermaterial<br />
Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
Lösungsvorschlag<br />
Lösungen Aufgabe 1<br />
zu 1.1<br />
1. Magazin Rohlinge in der Bohrstation<br />
2. Bohrstation Bohrloch in Rohling<br />
3. Förderband Transportiert Zahnrad und Welle zur Fügestation<br />
4. Positionierungseinheit Nimmt Zahnrad mittels Sauger vom Träger und positioniert es auf die Welle<br />
5. Hydraulikpresse Presst Zahnrad auf die Welle<br />
zu 1.2.1<br />
M11 schaltet 1V1.<br />
Öl strömt durch 1V2 ungedrosselt (Eilgang).<br />
Sensor MB12 schaltet M13.<br />
Öl-Ström wird durch 1V3 gedrosselt (Arbeitsgang).<br />
M13 schaltet 1V2.<br />
Sensor B13 schaltet M11 und M13 aus und M12 ein.<br />
1V1 schaltet um, 1V2 schaltet zurück.<br />
Kolben fährt schnell ein (Rückhub).<br />
Sensor B11 schaltet M12 ab (Ruhehestand).<br />
zu 1.2.2<br />
( )<br />
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Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
zu 1.2.3<br />
Drehzahl<br />
Leistung<br />
oder<br />
Drehmoment<br />
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Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
Lösungen Aufgabe 2<br />
zu 2.1<br />
zu 2.2<br />
Licht wird in einem bestimmten Winkel abgestrahlt, trifft auf das zu erfassenden Objekt und wird reflektiert<br />
(Einfallswinkel = Ausfallswinkel).<br />
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Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
zu 2.3<br />
Symbol Adresse Datentyp Kommentar<br />
S1 E 0.0 BOOL Start des Bohrvorganges<br />
B7 E 0.6 BOOL Zahnrad im Magazin vorhanden<br />
B8 E 0.7 BOOL Zylinder 2A1 in VE Zahnrad gespannt<br />
B9 E 1.0 BOOL Zylinder 2A1 in HE bereit zum Ausschieben<br />
B10 E 1.1 BOOL Zylinder 2A2 VE Zahnrad nach Bohrung auswerfen<br />
B11 E 1.2 BOOL Zylinder 2A2 HE Zahnrad nach Bohrung auswerfen<br />
B12 E 1.3 BOOL Bohreinheit unten<br />
B13 E 1.4 BOOL Bohreinheit Geschwindigkeitswechsel<br />
B14 E 1.5 BOOL Bohreinheit oben<br />
B15 E 1.6 BOOL Zahnrad in Spannvorrichtung angekommen<br />
P3 A 6.2 BOOL Bohrvorgang aktiv<br />
M1 A 6.3 BOOL Zylinder 2A1 ausfahren: Zahnrad in Spannvorrichtung<br />
befördern und spannen<br />
M2 A 6.4 BOOL Zylinder 2A1 einfahren<br />
M3 A 6.5 BOOL Zylinder 2A2 einfahren<br />
M4 A 6.6 BOOL Zylinder 2A2 ausfahren: Zahnrad auswerfen<br />
M5 A 6.7 BOOL Bohrspindel einschalten<br />
M6 A 7.0 BOOL Zylinder 1A1 im Eilvorgang abwärts<br />
M7 A 7.1 BOOL Zylinder 1A1 im Eilvorgang zurück<br />
M8 A 7.2 BOOL Ansteuerung mit M6 für Arbeitsvorgang<br />
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Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
zu 2.4<br />
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Lösungen Aufgabe 3<br />
zu 3.1<br />
Gewicht<br />
( )<br />
( )<br />
√<br />
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zu 3.2<br />
√<br />
zu 3.3<br />
M1<br />
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Lösungen Aufgabe 4<br />
zu 4.1<br />
Schneckentriebe werden überall dort eingesetzt, wo sich zwei Wellen unter einem Winkel von 90°<br />
kreuzen und wo sehr hohe Übersetzungen (i bis 100 : 1) benötigt werden.<br />
zu 4.2<br />
zu 4.3<br />
( ) ( )<br />
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( )<br />
( )<br />
zu 4.4<br />
Hierfür kommt eine Rutschkupplung in Betracht.<br />
Prinzipiell werden Rutschkupplungen dort eingesetzt, wo (aufgrund der Systemtrennung durch die<br />
Kupplung) Überlastung von Maschinenelementen oder Verletzungen von Personen vermieden werden<br />
sollen.<br />
Ein Beispiel ist der Einsatz als Material- oder Arbeitsschutzmaßnahme, indem sie durchrutschen,<br />
wenn ein Körperteil, ein Kleidungsstück oder (allgemein) zu schonendes Material in eine Maschine<br />
gelangt. Diese Funktion kann jedoch nur in Bereichen eingesetzt werden, in denen das Arbeitsdrehmoment<br />
so gering ist, dass die Kupplung im normalen Betrieb nicht durchrutscht.<br />
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Vorschlag A-M5 eA Fach: Technik<br />
Zuordnung der Teilaufgaben zu den Anforderungsbereichen<br />
Aufgabe<br />
Bewertung in den Anforderungsbereichen<br />
I II III<br />
Gesamtpunkte<br />
1.1 5 5<br />
1.2.1 4 4<br />
1.2.2 2 2 4<br />
1.2.3 6 6<br />
Σ Aufg. 1 11 8 0 19<br />
2.1 3 3 6<br />
2.2 2 3 5<br />
2.3 6 2 8<br />
2.4 6 10 16<br />
Σ Aufg. 2 11 14 10 35<br />
3.1 2 4 6<br />
3.2 2 6 8<br />
3.3 2 2<br />
Σ Aufg. 3 0 6 10 16<br />
4.1 4 4<br />
4.2 6 4 10<br />
4.3 6 6 12<br />
4.4 4 4<br />
Aufg. 4 8 12 10 30<br />
Summen 30 40 30 100<br />
% 30 40 30 100<br />
Die Umrechnung der Gesamtpunkte in KMK-Punkte ergibt sich nach folgendem<br />
Bewertungsmaßstab:<br />
Ab<br />
Prozent:<br />
95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 34 28 20 00<br />
Punkte: 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00<br />
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