Schutzbacke: Berechnung der Blechfläche

Die erste Übung ist die Berechnung der Blechfläche Ages der Schutzbacke.

Einteilung der „zusammengesetzten“ Fläche bei der Schutzbacke

Dafür gibt es viele Möglichkeiten, davon eine wird hier kurz besprochen:

Jeweils oben recht und links sind zwei Viertelkreisflächen, die Rundungen, zu erkennen:

Dazwischen liegt eine rechteckige Fläche.

Danach gibt es außen noch einmal die kleinen viereckigen „Ohren“, ein weiterer Begriff kann hier verwendet weerden: Zwei Laschen.

Übrig bleibt in der Mitte ein großes Rechteck.

Von diesen Teil-Flächen fehlen uns aber die flächenbestimmenden Maße.

Die Bestimmung der Grundmaße und die Berechnung der Einzelflächen

Die Fläche ARundungen (orange) wird in der Skizze links oben mit r = 15 mm angegeben. Mit zwei Viertelkreisen ergibt sich die Fläche eines Halbkreises.

\begin {aligned}
A & =\frac 1 2 \cdot r \cdot r \cdot \pi \\
 & =\frac 1 2 \cdot 15 \; \mathrm {mm} \cdot 15\; \mathrm {mm} \cdot \pi \\
 & =353,429\; \mathrm {mm}^2
\end {aligned} \\

Die obere (blaue) Fläche AREck-oben wird bestimmt durch die Breite b und die Höhe h. Die Breite b muss aus der inneren Breite (bi = 135 mm) und dem linken und rechten Radius (r = 15 mm) berechnet werden (b = 105 mm). Die Höhe ergibt sich aus dem Radius r
(r = h = 15 mm).

\begin {aligned}
A & =b\cdot h \\
 & =105 \; \mathrm {mm} \cdot 15\; \mathrm {mm}\\
 & =1575\; \mathrm {mm}^2
\end {aligned} \\

Die beiden Laschen rechts und links (grün) werden ebenfalls durch h und b bestimmt, hier müssen die Längenangaben wieder aus der Zeichnung bestimmt werden, sowohl die Höhe h als auch die Breite b berechnen sich zu b = h = 15 mm.

h ergibt sich aus h1 – h2 , b ergibt sich aus (baußen – binnen)/2, der Faktor „2“ muss genommen werden, da es ja zwei Laschen sind!

\begin {aligned}
A & =2 \cdot b \cdot h \\
 & =2 \cdot 15 \; \mathrm {mm} \cdot 15\; \mathrm {mm}\\
 & =450\; \mathrm {mm}^2
\end {aligned} \\

Übrig bleibt dann noch das große Rechteck (gelb) mit einer Höhe h = 40 mm und einer Breite b = 135 mm.

\begin {aligned}
A & =b\cdot h \\
 & =135 \; \mathrm {mm} \cdot 40\; \mathrm {mm}\\
 & =5400\; \mathrm {mm}^2
\end {aligned} \\

Das richtige Ergebnis ist eine Gesamtfläche von …
Ages = 7778,42917 mm2