Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
PUNTE: 200 TYD: 3 uur
Hierdie vraestel bestaan uit 18 bladsye en 'n 4 bladsy-formuleblad.
MEGANIESE TEGNOLOGIE
NOVEMBER 2014
NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT
GRAAD 12
GRAAD 12
Meganiese Tegnologie 2 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou sentrumnommer en eksamennommer in die spasies wat op die
ANTWOORDEBOEK verskaf word.
2. Lees AL die vrae aandagtig deur. 3. Beantwoord AL die vrae. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie
vraestel gebruik is.
5. Begin ELKE vraag op 'n NUWE bladsy. 6. Toon ALLE berekeninge en eenhede. Rond finale antwoorde tot TWEE
desimale plekke af.
7. Jy mag 'n nieprogrammeerbare/wetenskaplike sakrekenaar en teken-/
wiskundige instrumente gebruik.
8. Die waarde van gravitasiekrag moet as 10 m/s2 geneem word. 9. Alle afmetings is in millimeter, tensy anders in die vraag genoem word. 10. Skryf netjies en leesbaar. 11. 'n Formuleblad verskyn aan die einde van die vraestel. 12. Gebruik die kriteria hieronder om jou met die beplanning van jou tyd te help.
VRAAG INHOUD PUNTE TYD 1 Meervoudigekeuse-vrae 20 15 minute 2 Veiligheid 10 10 minute 3 Gereedskap en Toerusting 12 10 minute 4 Materiale 13 10 minute 5 Terminologie 30 20 minute 6 Hegtingsmetodes 25 25 minute 7 Kragte 30 30 minute 8 Instandhouding 15 15 minute 9 Stelsels en Beheer 25 25 minute
10 Turbines 20 20minute TOTAAL 200 180 minute
Meganiese Tegnologie 3 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1–1.20) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.21 A.
1.1 Watter veiligheidmaatreël is van toepassing op die freesmasjien in terme van
die Wet op Beroepsgesondheid en Veiligheid, 1993 (Wet 85 van 1993)?
A
B C D
Skerms kan verwyder word terwyl materiaal gesny word. Moenie moersleutels of sleutels op roterende dele van 'n masjien los nie. Maak seker dat die wyserplaat op die dwarsslee op '0' gestel is. Gebruik die tafel van die freesmasjien as 'n aambeeld.
(1) 1.2 Watter EEN van die volgende veiligheidmaatreëls is van toepassing op die
silinderlekkasietoetser?
A
B C D
Gebruik water om stof om die vonkprop te verwyder. Verseker dat die hoogspanningsleiding na die vonkproppe gekoppel is. Moenie die voorgeskrewe druk in die silinder oorskry nie. Oorskry die voorgeskrewe druk in die silinder.
(1)
A
B C D
Analiseer inlaatgasse Analiseer oliegasse Analiseer brandstofgasse Analiseer uitlaatgasse
(1) 1.4 Watter eienskap van materiaal word met 'n Brinell-toetser getoets?
A B C D
Treksterkte Elastisiteit Hardheid Brosheid
(1) 1.5 Hoe beïnvloed hoë koolstofinhoud die kwaliteit van koolstofstaal?
A B C D
Maak dit taai Maak slegs die oppervlak sag Maak dit maklik om te sweis Maak dit smeebaar
(1)
1.3 Wat is die funksie van 'n gasanalisator?
Meganiese Tegnologie 4 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
FIGUUR 1.1 A
B C D
Vlakfreeswerk Groepfreeswerk Syfreeswerk Koppelfreeswerk
(1) 1.8 Watter EEN van die volgende stellings definieer die steek van 'n skroefdraad? A
B C D
Die afstand vanaf een kruinpunt van 'n skroefdraad na die volgende ooreenstemmende kruinpunt op die skroefdraad Die afstand vanaf enige gegewe punt op die skroefdraad na 'n punt op die flank Die afstand vanaf enige gegewe punt op die skroefdraad na die senterlyn Die afstand vanaf enige gegewe punt op die skroefdraad na 'n punt met ooreenstemmende diepte
(1) 1.9 Watter mengsel van trae afskermingsgasse word in die MIGS/MAGS-
sweisproses gebruik?
A
B C D
Argon en asetileen Argon en koolstofdioksied Argon en monoksied Argon en helium
(1) 1.10 Watter EEN van die volgende sweislastoetsmetodes gebruik klankgolwe? A
B C D
X-straalinspeksie Vrybuigtoets Ultrasoniese toets Keepbreektoets
(1)
1.6 Watter EEN van die volgende is 'n eienskap van perliet?
A B C D
Dit is rekbaar Dit is elasties Dit is smeebaar Dit raak bros
(1)
1.7 Identifiseer die tipe freesproses wat in FIGUUR 1.1 hieronder getoon word.
SNYERS
WERKSTUK
Meganiese Tegnologie 5 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
1.11 Bereken Young se elastisiteitsmodulus vir 'n metaal met 'n
vormveranderingswaarde van 2 x 10-3 wat deur spanning van 6 MPa veroorsaak word:
A
B C D
12 MPa 3 MPa 12 GPa 3 GPa
(1) 1.12 Watter EEN van die volgende stellings beskryf Hooke se wet oor spanning in
materiale?
A
B C D
Vormverandering is omgekeerd eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, mits die elastisiteitsgrens nie oorskry word nie. Vormverandering is direk eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, mits die elastisiteitsgrens nie oorskry word nie. Vormverandering is omgekeerd eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, mits die elastisiteitsgrens oorskry word. Vormverandering is direk eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, mits die elastisiteitsgrens oorskry word.
(1) 1.13 Die balk in FIGUUR 1.2 hieronder verkeer in ewewig. Bereken die afstand
tussen die steunpunt en die 9 kN-las.
FIGUUR 1.2 A
B C D
300 mm 200 mm 150 mm 600 mm
(1) 1.14 SAE 80-olie word vir … gebruik. A
B C D
ratkassmering enjinsmering outomatieseratkas-smering kragstuursmering
(1) 1.15 Wat word onder die term viskositeit verstaan met verwysing na vloeistowwe? A
B C D
Meting van die weerstand teen kook Meting van die weerstand teen skuiming Meting van die weerstand teen stolling Meting van die weerstand teen vloei
(1)
600 mm ? mm
3 kN 9 kN
Meganiese Tegnologie 6 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
1.16 Watter EEN van volgende stellings beskryf Boyle se wet oor 'n gegewe
massa gas?
A B C D
Die volume van die gas is omgekeerd eweredig aan die druk op die gas, indien die temperatuur konstant bly. Die volume van die gas is direk eweredig aan die druk op die gas, indien die temperatuur konstant bly. Die druk op die gas is direk eweredig aan die volume van die gas, indien die temperatuur konstant bly. Die volume van die gas is omgekeerd eweredig aan die druk op die gas, indien die temperatuur toeneem.
(1) 1.17 'n Voordeel van 'n lugsakstelsel teenoor veiligheidsgordels in 'n motorvoertuig
is dat lugsakke ...
A
B C D
baie goedkoper is. nie deur passasiers geaktiveer hoef te word nie. ongelukke voorkom. die binnekant van die voertuig beskerm.
(1)
1.18 Traksiebeheer in 'n motorvoertuig dien die volgende doel: A
B C D
Brandstofverbruik neem toe Voorkom koppelaarglip Verminder enjinslytasie Verhoed wieltolling en -glip
(1) 1.19 Watter metode word gebruik om 'n turbo-aanjaer aan te dryf?
A B C D
Kettingaandrywing Bandaandrywing Gasaandrywing Rataandrywing
(1) 1.20 Die DRIE fases van 'n gasturbine: A
B C D
Inlaatpoort, verkoeling, turbine Kompressie, ontbranding, stukrag Kompressie, inlaatpoort, turbine Verkoeling, inlaatpoort, kompressie
(1) [20]
Meganiese Tegnologie 7 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 2: VEILIGHEID 2.1 Noem DRIE veiligheidsmaatreëls wat nagekom moet word wanneer
gassilinders hanteer word.
(3) 2.2 Waarom is dit noodsaaklik om 'n sweishelm/-skerm tydens boogsweising te
gebruik?
(1) 2.3 Noem TWEE veiligheidsmaatreëls wat nagekom moet word voordat jy op 'n
senterdraaibank begin werk.
(2) 2.4 Wanneer jy 'n gegewe taak op 'n freesmasjien voltooi het, watter
veiligheidsaspekte moet jy in ag neem voordat jy die masjien verlaat?
(1) 2.5 Wat is die maksimum afstand wat die gereedskaprus vanaf die slypwiel van
'n bankslypmasjien gestel behoort te word?
(1) 2.6 'n Gasanalisator word gebruik om die uitlaatgasse van 'n motorvoertuig te
ontleed. Waarom is dit belangrik om seker te maak dat daar geen lekplekke in die uitlaatpyp of inlaatspruitstuk is nie?
(2) [10] VRAAG 3: GEREEDSKAP EN TOERUSTING 3.1 Wanneer 'n droë kompressietoets op die eerste silinder van 'n vierslag-
vonkontstekingenjin uitgevoer word, is die uitslag baie laag in vergelyking met die enjinspesifikasie. Noem TWEE moontlike oorsake van die lae kompressie in die eerste silinder.
(2) 3.2 Die meeste sweismaatskappye gebruik meestal MIGS/MAGS-
sweistoerusting vir hulle sweiswerk.
3.2.1 Gee TWEE redes waarom trae gas tydens MIGS/MAGS-sweising
gebruik word.
(2) 3.2.2 Noem TWEE voordele van MIGS/MAGS-sweising. (2) 3.3 Wanneer 'n silinderkop gemonteer word, moet die klepveer voor installering
getoets word. Noem TWEE redes waarom die klepveer getoets moet word.
(2)
Meganiese Tegnologie 8 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
3.4 FIGUUR 3.1 toon 'n multimeter wat gebruik word om verskillende elektriese
komponente en elektriese kringbane te toets. Benoem deel A–D.
FIGUUR 3.1 (4)
[12]
A
B
C
D
Meganiese Tegnologie 9 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 4: MATERIALE 4.1 FIGUUR 4.1 hieronder toon 'n yster-koolstof-ewewigsdiagram. Beantwoord
die vrae wat volg.
FIGUUR 4.1 4.1.1 Benoem deel A–E. (5) 4.1.2 Wat stel die kritieke punt AC1 voor? (2) 4.2 Noem TWEE kenmerke van elk van die volgende mikroskopiese strukture: 4.2.1 Sementiet (2) 4.2.2 Ferriet (2) 4.3 Verduidelik die samestelling van ousteniet. (2)
[13]
1000
900
800
700
600
720
0,2 0,4 0,6 0,8
1,0 1,2 1,4 0
Tem
pera
tuur
(°C
)
% koolstofinhoud
A B
C D
E
AC1 AC1
AC3
AC3
Meganiese Tegnologie 10 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 5: TERMINOLOGIE 5.1 FIGUUR 5.1 hieronder toon 'n skets van 'n metrieke V-skroefdraad.
Benoem deel A–G.
FIGUUR 5.1 (7)
5.2 Identifiseer die freesproses wat in FIGUUR 5.2 hieronder getoon word.
FIGUUR 5.2 (2)
F
A
B
C
D
E
G
SENTERLYN
Meganiese Tegnologie 11 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
5.3 FIGUUR 5.3 hieronder toon 'n skets van 'n spygleuf wat met 'n 12 mm wye
freessnyer op 'n 48 mm diameter as gesny word. Beantwoord die vrae wat volg.
FIGUUR 5.3 5.3.1 Identifiseer die snyer wat gebruik word om die spygleuf te sny. (1) 5.3.2 Benoem deel A–E. (5) Bepaal met behulp van berekeninge: 5.3.3 Die wydte van die spy (2) 5.3.4 Die dikte van die spy (2) 5.3.5 Die lengte van die spy (2) 5.3.6 Die afstand tussen die winkelhaak en die kant van die freessnyer
wat na die winkelhaak toe wys
(3)
5.4 Bereken die indeksering wat nodig is om 'n rat met 14 tande te sny. (4)
5.5 Noem TWEE metodes wat gebruik word om skroefdraad op 'n senterdraaibank te sny.
(2)
[30]
E
D
C
B
A
Meganiese Tegnologie 12 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 6: HEGTINGSMETODES 6.1 Gee DRIE redes vir van elk van die volgende sweisdefekte: 6.1.1 Poreusheid (3) 6.1.2 Slakinsluiting (3) 6.2 Verduidelik die prosedure wat gevolg word tydens 'n keepbreektoets op 'n
sweislas.
(5) 6.3 Verduidelik hoe 'n kleurstofdeurdringingstoets op 'n sweislas uitgevoer word
om te bepaal of daar eksterne sweisdefekte is.
(5) 6.4 Noem TWEE voordele van nievernietigende toetse bo vernietigende toetse
soos van toepassing op die toetsing van sweislasse.
(2) 6.5 FIGUUR 6.1 hieronder toon die MIG/MAGS-sweisproses. Benoem deel A–G.
FIGUUR 6.1 (7)
[25]
A
B C
D E
F
G
Meganiese Tegnologie 13 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 7: KRAGTE 7.1 Vier kragte van onderskeidelik 3 kN, 2,1 kN, 2,5 kN en 3,6 kN het dieselfde
aangrypingspunt, soos in FIGUUR 7.1 hieronder getoon.
FIGUUR 7.1 Bepaal deur middel van berekeninge:
(WENK: Teken die kragtediagram oor om die horisontale en vertikale komponent van elke krag aan te toon.)
7.1.1 Die som van die horisontale komponente (6) 7.1.2 Die som van die vertikale komponente (6) 7.2 'n Trekkrag van 50 kN word op 'n ronde staaf met 'n diameter van
50 mm en 'n oorspronklike lengte van 3 m uitgeoefen.
Bepaal met behulp van berekeninge: 7.2.1 Die spanning in die materiaal (4) 7.2.2 Die vormverandering indien die finale lengte van die staaf
3,005 m is
(3)
2,5 kN
3 kN
2,1 kN
3,6 kN 60°
90°
Meganiese Tegnologie 14 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
7.3 Wat stel punt A–E in FIGUUR 7.2 hieronder voor?
FIGUUR 7.2 (5) 7.4 FIGUUR 7.3 hieronder toon 'n eenvormige balk wat deur twee vertikale
stutte, A en B, ondersteun word. Twee vertikale puntbelastings word op die balk uitgeoefen, asook 'n eenvormig verspreide belasting van 100 N/m oor 'n lengte van 6 meter van die balk.
FIGUUR 7.3 Bepaal, deur berekeninge en die draaimoment-metode te gebruik, die grootte
van die reaksies in stut A en B.
(6) [30]
VRAAG 8: INSTANDHOUDING 8.1 Waar gebruik ons HD-olie (hoogdrukolie) ('EP oil')? (1) 8.2 Waarvoor staan die volgende afkortings met verwysing na olie? 8.2.1 SAE (1) 8.2.2 ATF (1) 8.3 Noem TWEE eienskappe van ghries. (2) 8.4 Noem TWEE maniere om 'n V-bandaandrywing in stand te hou. (2)
SPA
NN
ING
VORMVERANDERING
A B C
D
E
100 N/m 1 400 N 2 500 N
A B
6 m 4 m 2 m
Meganiese Tegnologie 15 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
8.5 Gee DRIE redes vir koppelaarglip. (3) 8.6 Die eienaar van 'n ligte motorvoertuig ondervind 'n probleem met die
koppelaar wat gly. Noem die komponente van die koppelaar wat vervang moet word om die probleem op te los.
(3) 8.7 Noem die gevolg indien die viskositeit van enjinolie wat in 'n vierslagenjin
gebruik word, te laag is.
(2) [15]
VRAAG 9: STELSELS EN BEHEER 9.1 FIGUUR 9.1 hieronder toon 'n rataandrywingstelsel op die as van 'n elektriese
motor. Dryfrat A het 40 tande en kam in met rat B (56 tande) op 'n tussenas. Op hierdie tussenas is nog 'n dryfrat, C (28 tande), wat met 'n rat D (76 tande) op die uitsetas inkam.
FIGUUR 9.1 Bepaal, deur middel van berekeninge, die rotasiefrekwensie van die elektriese
motor indien die uitsetas teen 800 r/min moet roteer.
(5)
Elektriese motor Uitsetas Tussenas
A = 40T
B = 56T C = 28T
D = 76T
Meganiese Tegnologie 16 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
9.2 'n Waterpomp moet teen 3 840 r/min vanaf 'n katrol met 'n diameter van
160 mm, wat teen 'n spoed van 1 440 r/min roteer, aangedryf word. Die trekkrag in die stywe kant van die band is 320 N. Die verhouding tussen die trekkrag in die stywe kant tot die trekkrag in die slap kant is 2,5 : 1.
FIGUUR 9.2 Bepaal deur middel van berekeninge: 9.2.1 Die diameter van die katrol wat op die waterpomp benodig word (3) 9.2.2 Die drywing oorgedra (4)
NDR = 1 440 r/min DDR = 160 mm NDN = 3 840 r/min
DDN = ? mm
DRYF-KATROL
T2
T1 = 320 N
GEDREWE KATROL
Meganiese Tegnologie 17 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
9.3 'n Hidrouliese stelsel word gebruik om goedere op te lig wanneer dit in trokke
gelaai word. Die spesifikasies van die stelsel word in FIGUUR 9.3 hieronder voorgestel.
FIGUUR 9.3 Bepaal die volgende deur middel van berekeninge: 9.3.1 Die vloeistofdruk in die hidrouliese stelsel wanneer die stelsel in
ewewig is
(3) 9.3.2 Die krag wat op suier A uitgeoefen moet word (4) 9.4 Beskryf die werking van die enjinbeheerstelsel van 'n motorvoertuig. (4) 9.5 'n Sluitweerremstelsel ('ABS') werk doeltreffend onder sekere omstandighede.
Noem hierdie omstandighede wanneer gerem word.
(2) [25]
VRAAG 10: TURBINES 10.1 Wat is die funksie van 'n stoomturbine? (2) 10.2 Verduidelik die volgende drukaanjaer-terme: 10.2.1 Aanjaagdruk (2) 10.2.2 Digtheidsverhouding (2)
Suier A
Suier B
Las = 2 000 kg
Ø 130 mm Ø 30 mm ? N
Meganiese Tegnologie 18 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou
10.3 FIGUUR 10.1 hieronder toon 'n waterturbine wat 'n generator aandryf.
Beantwoord die vrae wat volg.
FIGUUR 10.1 10.3.1 Identifiseer die tipe turbine wat in FIGUUR 10.1 getoon word. (1) 10.3.2 Benoem deel A–F. (6) 10.3.3 Noem DRIE voordele van die turbine in FIGUUR 10.1 hierbo. (3) 10.4 Wat is die doel van die morssluis ('waste gate') wat in 'n turbo-aanjaer gebruik
word?
(2) 10.5 Waarom word 'n turbo-aangejaagde enjin met 'n olieverkoeler toegerus? (2)
[20]
TOTAAL: 200
F
D
E
A
C
B
Meganiese Tegnologie 1 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
FORMULEBLAD VIR MEGANIESE TEGNOLOGIE – GRAAD 12 1. BANDAANDRYWINGS
1.1 60πDNBandspoed =
1.2 banddikte) (t60
N)t D(π=Bandspoed =×+
1.3 wydte)dikte(AdigtheidlengteeoppervlaktBandmassa ×=××=
1.4 dryfkatrol van diameterkatrol gedrewe van diameter udingSpoedverho =
1.5 2211 DNDN =
1.6 2c4c
)dD(2
)dDπ(gteOopbandlen2
+−
++
=
1.7 2c4c
)dD(2
)dDπ(lengteandGekruisteb2
++
++
=
1.8 60NT2π)P(Drywing =
1.9 2
1
TTkant slapen kant stywedie tussen Verhouding =
1.10
kant stywedie in kragT waar60
N D π )T(T (P) Drywing 121 =
−=
)e21
2
(T krag effektieweTTkant slapdie in kragT
=−=
1.11 trekkrag etoelaatbarT Wydte 1=
2. WRYWINGKOPPELAARS
2.1
radius effektiewe R ppervlakke wrywingsogetal n
druk totale W tkoëffisiën wrywings µ waar
µWnR) T ( Wringkrag
=====
2.2 60NT2π)P(Drywing =
Meganiese Tegnologie 2 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
3. SPANNING EN VORMVERANDERING
3.1 )AFσ(of
eoppervlaktkragSpanning ==
3.2 )L(lengteikeoorspronkl
)LΔ(lengteingveranderin)(eringVormverand =ε
3.3 )εσ(of
eringvormverandspanning)E(modulusseYoung =
3.4 ( )
22pypevierkantig
2staaf evierkantig
22
pypronde
2
staafronde
lLeOppervlaktenLeOppervlakt
4dDπeOppervlakten
4πDeOppervlakt
−==
−==
4. HIDROULIKA
4.1 )A(eoppervlakt)F(krag)P(Druk =
4.2 Volume = dwarsdeursnee-oppervlakte × slaglengte ( l of s ) 4.3 Arbeid verrig = krag × afstand
4.4 4πDeOppervlakt
2
=
4.5 2
2
1
1
AF
AF
=
5. RATAANDRYWINGS
5.1 60NT2π)P(Drywing =
5.2 dryfratteoptandegetal die van produkrattegedreweoptandegetal die van produkingRatverhoud =
5.3 dryfratte op tande getal die van produk
ratte gedrewe op tande getal die van produkNN
uitset
inset =
5.4 radius kragWringkrag ×= 5.5 kraginsetwring ingratverhoudoorgedra Wringkrag ×=
Meganiese Tegnologie 3 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
5.6 )T( tandeGetal)SSD( ldiameterSteeksirke=)m( Module
5.7 2211 TNTN =
5.8 π
)T(tandegetal)SS(ksirkelstee)SSD(ldiameterSteeksirke ×=
5.9 module +SSD=) BD ( terBuitediame 2 5.10 )m(module)a(Addendum = 5.11 m 1,25 ) b ( Dedendumofm1,157 ) b ( Dedendum == 5.12 m2,25)h( Snydiepteofm2,157)h( Snydiepte == 5.13 m0,25)c( ruimteVry ofm0,157)c( ruimteVry == 5.14 πm)SS(kSirkelstee ×= 6. KATROLAANDRYWINGS 6.1 2211 DNDN =
6.2 60NT2π)P(Drywing =
6.3 dryfkatrol van diameterkatrol gedrewe van diameter udingSpoedverho =
7. SPYE
7.1 4
as vandiameterspyvanWydte =
7.2 6
asvandiameterspyvanDikte =
7.3 asvandiameter1,5spyvanLengte ×= 7.4 1001spyvanTapsheid :=
Meganiese Tegnologie 4 DBE/November 2014 NSS
Kopiereg voorbehou
8. HEFBOME
8.1 )F(hyskrag)W(las)MA(voordeelMeganiese =
8.2 hyskrag deur beweeg afstand hyskrag) IM ( ingInsetbeweg ×= 8.3 las deur beweeg afstand las ) OM ( gingUitsetbewe ×=
8.4 ginguitsetbeweinginsetbeweg=)VR( erhoudingSnelheidsv
9. SKROEFDRAAD 9.1 steek½ diameterbuite terSteekdiame −= 9.2 eter steekdiam πkSteekomtre ×= 9.3 beginne getal steekStyging ×= 9.4 (P)steek0,866dskroefdraavanHoogte ×= 9.5 )(Psteek0,613dskroefdraavanDiepte ×=
9.6 styginghoogtedraaie Getal =
10. INDEKSERING CINCINNATI-VERDEELKOPTABEL VIR GATSIRKELS IN PLAAT
Gatsirkels
Kant 1 24 25 28 30 34 37 38 39 41 42 43
Kant 2 46 47 49 51 53 54 57 58 59 62 66
10.1 n
40gIndekserin =
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
PUNTE: 200
Hierdie memorandum bestaan uit 18 bladsye.
MEGANIESE TEGNOLOGIE
NOVEMBER 2014
MEMORANDUM
NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT
GRAAD 12
Meganiese Tegnologie 2 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE
1.1 B 9 (1) 1.2 C 9 (1) 1.3 D 9 (1) 1.4 C 9 (1) 1.5 A 9 (1) 1.6 A of C9 (1) 1.7 D 9 (1) 1.8 A 9 (1) 1.9 B 9 (1) 1.10 C 9 (1) 1.11 D 9 (1) 1.12 B 9 (1) 1.13 B 9 (1) 1.14 A 9 (1) 1.15 D 9 (1) 1.16 A 9 (1) 1.17 B 9 (1) 1.18 D 9 (1) 1.19 C 9 (1) 1.20 B 9 (1) [20]
Meganiese Tegnologie 3 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 2: VEILIGHEID
2.1 Gassilinders: • Berg vol silinders apart van leë silinders. 9 • Hou in ‘n koel plek en beskerm hulle teen sonlig en ander bronne van
hitte. 9 • Berg en gebruikte gassillinders altyd in ‘n regop posisie. 9 • Berg verskillende gassilinders apart. 9 • Moet nooit silinders opmekaar stapel nie. 9 • Moenie op silinders kap of werk nie. 9 • Moet nooit ‘n silinder laat val nie. 9 • Geen olie of ghries moet met gassilinders of koppelstukke in
aanraking kom nie. 9 • Hou doppe op silinders vir beskerming. 9 • Moenie naby vlambare stowwe stoor nie. 9 • Berg in ‘n goed geventileerde area. 9 • Verseker die korrekte montering van reguleerders 9 • Sluit kleppe9
(Enige 3x1)
(3)
2.2 Boogsweising: Om jou vel en oë teen die skadelike ultra-violetstrale te beskerm. 9
(1)
2.3 Veiligheid voor die gebruik van ‘n masjien:
• Klamp werkstukke en klamptoerusting deeglik vas. 9 • Weet waar die AAN/AF-skakelaar gelee is. 9 • Maak seker alle skerms is in plek. 9 • Maak seker daar is geen olie en ghries op die vloer rondom die
masjien nie. 9 • Dra alle nodige veiligheidstoerusting. 9 • Moenie masjien gebruik sonder behoorlike opleiding nie. 9 • Moenie masjien sonder toestemming gebruik nie. 9 • Maak seker die masjien is in ‘n werkende toestand. 9
(Enige 2x1)
(2)
2.4 Veiligheid na die gebruik van ‘n masjien: Skakel die masjien af. 9
(1)
2.5 Bankslypmasjien:
Die maksimum gaping is 3 mm. 9
(1)
2.6 Gas analiseerder: Om ‘n meer akkurate lesing te verkry of geen lesings te voorkom. 9 9
(2)
[10]
Meganiese Tegnologie 4 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 3: GEREEDSKAP EN TOERUSTING
3.1 Oorsake van lae kompressie: • Geslete silinders9 • Geslete inlaatkleppe9 • Geslete uitlaatkleppe9 • Geslete kompressieringe 9 • Geslete suier 9 • Geslete silinderkop-pakstuk 9 • Lekkende, gekraakte, verkeerde verstelling van kleppe en
silinderkop9 (Enige 2 x 1)
(2)
3.2. MIGS/MAGS: 3.2.1 MIGS/MAGS: DOEL VAN TRAEGAS
• Stabiliser die boog op die moedermetaal 9 • Skerm die boog en sweispoel van atmosferiese gasse,soos
suurstof 9
(2) 3.2.2 Voordele van MIGS/MAGS:
• Kan in enige posisie sweis 9 • Minder werkervaardighede benodig 9 • Lang sweislopies kan gemaak word sonder stop en hervat 9 • Veroorsaak minder vervorming 9 • Vinniger as boogsweis 9 • Minimale skoonmaak na sweis 9 • Geen slak verwydering nodig 9 • Gee beter afwerking 9
(2)
3.3 Veertoetser: • Toets vir korrekte spanning9 • Toets vir elastisiteit 9 • Vergelyk met vervaardigers spesifikasie9
(2)
3.4 Multimeter:
A. Diodeskerm / LCD skerm / Lesing9 B. Bestekskakelaar9 C. 10A GS – sok9 D. VΩmA sok9
(4) [12]
Meganiese Tegnologie 5 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 4: MATERIALE 4.1 Yster- koolstof ewewigs diagram:
4.1.1 Benoem A. Ferriet + Perliet 9 B. Perliet + Sementiet 9 C. Ferriet + Austenite 9 D. Sementiet + Austeniet 9 E. Austeniet 9
(5) 4.1.2 AC 1
• Dit verteenwoordig die laagste temperatuur 9waarteen staal verhit word die sodat die staal verhard kan word. 9
• Dit is die temperatuur 9waarteen die eerste verandering in struktuur plaasvind. 9
(Enige 1 x 2)
(2) 4.2 Eienskappe van: 4.2.1 Sementiet:
• Baie hard 9 • Bros 9
(2) 4.2.2 Ferriet:
• Sag 9 • Smeebaar / rekbaar9
(2) 4.3 Austeniet:
Austeniet is ‘n samestelling van yster en koolstof wat ysterkarbied genoem word. 99
(2) [13]
Meganiese Tegnologie 6 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 5: TERMINOLOGIE 5.1 Skroefdraad-terminologie:
A. Kruin / Buite / Normale / Vol / Basiese diameter9 B. Effektiewe / Steek diameter9 C. Wortel / Binne / Kern / Minimum diameter9 D. Hoek (60°9) / Skroefdraadhoek E. Kruin9 F. Wortel9 G. Flank9
(7)
5.2 Freesbewerkings:
Groepfreeswerk 99
(2) 5.3 Keyway cutting: 5.3.1 Sy- en vlakfreessnyer (Voorvlak) 9 (1) 5.3.2 A. Werkstuk / As9
B. Spygleuf9 C. Liniaal / Skaal9 D. Snyer (Sy en Vlakfrees) 9 E. Winkelhaak9
(5) Spyberekeninge: Eenheid moet aangetoon word – weggelaat = geen punt / Verkeerde eenheid = geen punt 5.3.3
mm124
484
as van Diameter spy van Wydte
=
=
=
(2) 5.3.4
mm8648
6as van Diameterspy van Dikte
=
=
=
(2) 5.3.5
mm 72 48 1,5 Diameter 1,5 spy van Lengte
=×=×=
(2) 5.3.6 Afstand = ½ diameter van as – ½ wydte van snyer 9
= 24 – 6 9 =18 mm 9
(3)
9 9
9 9
9 9
Meganiese Tegnologie 7 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
5.4 Indeksering:
28242
47462
1440
n40 gIndekserin
=
××
=
=
=
2 volle draaie van die kruk en 24 gate in ‘n 28 gatsirkel 2 volle draaie van die kruk en 36 gate in ‘n 42 gatsirkel 9 2 volle draaie van die kruk en 42 gate in ‘n 49 gatsirkel
(4) 5.5 TWEE metodes vir skroefdraadsny:
Dwarsslee 9 en saamgestelde slee 9
(2) [30]
9 9 9
Meganiese Tegnologie 8 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 6: HEGTINGSMETODES 6.1 Oorsake van sweisdefekte: 6.1.1 Poreusheid:
• Atmosferiese besmetting 9 • Oppervlak besmetting / Vuil / Geroes9 • Vuil of nat elektrode met boogsweis9 • Geroeste draad met MIGS/MAGS 9 • Verkeerde vlam / verstelling • Lae stroom9 (Enige 3x1)
(3) 6.1.2 Slakinsluiting:
• Foutiewe stroomverstelling / Lae stroom verstelling Sweistemperatuur is te laag 9
• Ingeslote hoek is te klein 9 • Vinnige afkoeling 9 • Hoë viskositeit van gesmelte metaal 9 • Die vorige sweislopie se slak is nie verwyder nie 9
(Enige 3x1)
(3) 6.2 Keepbreektoets:
• Gebruik ‘n ystersaag en saag ‘n keep in elke kant van die sweislas 9 • Plaas die toetstuk op twee staalstutte. / Plaas in bankskroef9 • Gebruik ‘n hamer om die toetstuk te breek deur op die area waar die
keep gemaak is, te slaan. 9 • Die sweismetaal blootgestel moet volledig saamgesmelt (gesweis) wees
en vry wees van slakinsluitings of gasholtes van meer as 1,6 mm. 9 • Daar behoort nie meer as een porie of gasholte per vierkante sentimeter
te wees nie. 9
(5) 6.3 Kleurstofdeurdringingstoets:
• Maak die sweislas, wat getoets moet word, skoon. 9 • Spuit kleurstof op die oppervlak en laat dit intrek. 9 • Oortollige kleurstof word met skoonmaakmiddel verwyder. 9 • Laat oppervlak om droog te word. 9 • Spuit die ontwikkelaar op die oppervlak om die kleurstof in die krake uit
te bring. 9 • Die kleurstof sal al die oppervlak defekte wys. 9
(5) 6.4 Voordele van nie-vernietigende toetse:
• Die toets word gedoen sonder om die bruikbaarheid van die voltooide produk te vernietig. 9
• Dit is die vinniger en goedkoper in terme van die voltooide produk. 9
(2)
Meganiese Tegnologie 9 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
6.5 MIGS / MAGS sweisproses: A. Moedermetaal 9
B. Sweispoel 9 C. Elektrodedraad D. Gasspruitstuk / Sweispistool9 E. Kontakbuis / Spuitstuk9 F. Afskermingsgas 9 G. Aardkabel / Klamp / Grondkabel9
(7) [25]
Meganiese Tegnologie 10 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 7: KRAGTE 7.1 Resultant:
7.1.1 Som van horisontale komponente
kN1,821,253,6
2,1cos302,5cos603,6HK
03,3=−+=
°−°+=∑
7.1.2 Som van vertikale komponente
kN31,052,17
32,1sin302,5sin60VK
22,0=−+=
−°+°=∑
OF
Horisontale komponent
Groottes Vertikale komponent
Groottes
2,1 cos30 09 -1,82 kN 2,1 sin30 0 9 1,05 kN 2,5 cos60 0 9 1,25 kN 9 2,5 sin60 0 9 2,17 kN 9 3,6 kN 9 3,6 kN -3 kN 9 -3 kN TOTAAL 3,03 kN 99 TOTAAL 0,22 kN99
(12)
2,5 kN
3 kN
2,1 kN
3,6 kN 60° 30°
2,1cos30°
2,5cos60°
2,1s
in30
°
2,5s
in60
° 999 9 99
999 9 99
Meganiese Tegnologie 11 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
7.2 Spanning en Vormverandering: 7.2.1 Spanning:
( )
MPa25,51σ
OFPa1025,51σ
101,961050σ
AFσ
AreaLasSpanning
m101,96A4
0,05πA
4
π
DA
6
3
3
23
2
2
=
×=
××
=
=
=
×=
=
=
−
−
Geen / verkeerde eenheid – geen punt
(4) 7.2.2 Vormverandering:
3101,66673
0,005eringVormverand
lengteikeOorspronkllengteingVeranderineringVormverand
−×=
=
=
(3) 7.3 Spanning/Vormverandering diagram
A = Eweredigheidsgrens / Proporsionaliteitsgrens9 B = Elastisiteitsgrens9 C = Strekgrens9 D = Maksimum spanning9 E = Breekspanning / Breekpunt9
(5)
9 9 9 9
9 9 9
Meganiese Tegnologie 12 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
7.4 Momente:
(6)
Bereken A Neem momente om B
( ) ( ) ( )
NA12
2820012
12A
10140076004250012A
2350
0001442001000012A
=
=
++=××+×+×=×
Bereken B Neem momente om A
N2150B12
258001212B
=
=
++=××+×+×=×
0002030002800128250056002140012
B)()()(B
[30]
9 9 9
9 9 9
100 N/m 1400 N 2500 N
A B
6 m 4 m 2 m
Meganiese Tegnologie 13 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 8: INSTANDHOUDING 8.1 EP – olie: Handratkas en ewenaar. 9 (1) 8.2 Afkortings: 8.3.1 SAE: Society of Automotive Engineers 9 (1) 8.3.2 ATF: Outomatiese ratkasolie / Automatic Transmission Fluid 9 (1) 8.3 Eienskappe van ghries:
• Dit moet waterbestand wees, dit moenie met water meng nie 9 • Voorkom roes / korrosie9 • Goed vir druklaste 3 • Hoë smeltpunt 3 • Lae vriespunt 3 • Voorkom vertaaiing 3 • Smeervermoë (Enige 2x1)
(2) 8.4 Instandhouding van V-bandaandrywings:
• Gaan die kontakoppervlakke van die katrol na om te voorkom dat die band beskadig word. 3
• Gaan die bandtoestand na en vervang indien dit beskadig is. 3 • Korrekte installeer prosedures moet gevolg word. 3 • Bandaandrywings moet deeglik afgeskerm wees sodat vreemde
voorwerpe nie in kontak kan kom met die bande en katrolle. 3 • Hou die skerms vry van papiere, lappe ens. wat gebrekkige lugvloei
kan veroorsaak. 3 • Sorg dat die bandspeling volgens die spesifikasie is.3 • Berg ekstra /spaar bande in ‘n koel, goed geventileerde plek. 3 • Korrekte belyning van katrolle 3 (Enige 2x1)
(2) 8.5 Oorsake van koppelaarglip:
• Geslete wrywingsmateriaal 3 • Olie op wrywingsvlakke 3 • Oorbelading 3 • Onvoldoende druk op wrywingsvlakke 3 • Gebreekte koppelaarplaat / drukplaat3 • Verkeerde verstelling (vryspeling)3 • Geslete vliegwiel3 (Enige 3X1)
(3)
8.6 Koppelaar vervanging:
• Koppelaarplaat 3 • Drukplaat / Vliegwiel3 • Druklaer / Ontkoppelingslaer / Gidslaer3 (Enige 3x1)
(3)
Meganiese Tegnologie 14 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
8.7 Viskositeit van enjinolie: • Die olie sal nie tussen die oppervlaktes in kontak bly nie, dit sal net
deur vloei. 9 • Die olie sal nie genoeg tyd hê om die hitte wat deur die wrywing
gegenereer word weg te lei nie. 9
(2)
Meganiese Tegnologie 15 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
VRAAG 9: STELSELS EN BEHEER 9.1 Rataandrywing: Rotasiefrekwensie van die elektriese motor: Een punt vir antwoord / een punt vir eenheid
rpm3040
80028407656N
NTTTTN
TTTT
NN
A
DCA
DBA
CA
DB
D
A
=
×××
=
×××
=
××
=
(5) 9.2 Bandaandrywing: 9.2.1 Diameter van die gedrewe katrol:
mm60m6D
38400,161440D
NDND
DNDN
DN
DN
DN
DRDRDN
DRDRDNDN
==
×=
×=
×=×
0,0
(3) 9.2.2 Drywing oorgedra:
( )
( )
Watt2316,23P
14400,16π128320P
π
DnTTP
N128T2,5320T
2,5TT
21
2
2
2
1
=
××−=
−=
=
=
=
60
60
(4) LET WEL: Indien gedrewe diameter en speod gebruik is om drywing te
bereken, sien korrek na, d.w.s. 2 316,23 Watt.
9 9 9
9 9 9 9
9 9 9 9 9
Meganiese Tegnologie 16 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
9.3 Hidroulika: 9.3.1 Vloeistofdruk:
( )
Pa1506792,36P1013,273228
1020P
AFP
m1013,273228A4
0,13πA
4
π
DA
3
3
23B
2
B
2
B
=×
×=
=
×=
=
=
−
−
(3) 9.3.2 Krag op suier A benodig:
( )
( ) ( )
N09,106510273228,13
10706858,0102000
AAF
F
AF
m000706858,0A
3
3B
ABA
B
B
2A
=×
×××=
×=
=
=××=
×=
=
×=
=
×=
=
−
−
−
−
A
A
3
23A
2
A
2
A
AF
OF
N1065,09F100,7068581506792,36F
APFAFP
m10 0,706858A
40,03πA
4
π
D
(4)
9 9 9
9 9 9 9
9 9 9 9
Meganiese Tegnologie 17 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief
9.4 Werking van die voertuigbeheerstelsel: • Elektroniese stelsels gebruik sensors om die EBE (“ECU”) met data
te voorsien. 9 • Die sensordata word gelees en met vooraf geprogrameerde inligting
vergelyk. 9 • Respons word bereken en drywers word verstel. 9 • Die resultate word nagegaan en die proses word herhaal. 9
(4) 9.5 Sluitweerremstelsel: ABS tree in werking in swak padoppervlaktoestande en
weersomstandighede 9 asook gedurende noodremsituasies. 9
(2) [25]
Meganiese Tegnologie 18 DBE/November 2014 NSS – Memorandum
Kopiereg voorbehou
VRAAG 10: TURBINES 10.1 Turbine:
‘n Stoom turbine is ‘n meganiese toestel wat termiese-energie van saamgepersde stoom onttrek en na meganiese arbeid / rotasie beweging omskakel.33g
(2) 10.2 Drukaanjaer terminologie: 10.2.1 Aanjagingsdruk:
Toename in inlaatspruitdruk wat die normale atmosferiese druk oorskry. 33
(2) 10.2.2 Digtheid:
Die digtheid van die inlaatlug vergelyk met die digtheid van die uitlaatlug in die inlaatspruitstuk. 33
(2) 10.3 Waterturbine: 10.3.1 Reaksieturbine / Water turbine / Kaplan turbine9 (1) 10.3.2 A – Paaltjie hek / Sluis3
B - Rotor 3 C –Stator3 D – As 3 E – Watervloei / Inlaatpoort3 F – Lemme / Wieke / Propeller / Vinne / Turbine wiel3
(6) 10.3.3 Voordele van Waterturbine:
• Waterturbines produseer geen koolstof nie. 3 • Geen water word vermors in die proses om elektrisiteit op
te wek nie. 3 • Waterturbines is meer betroubaar. 3 • Waterturbine-lemme hou aan om te roteer op bewolkte
windstil dae, anders as met son en wind stelsels. 3 • Dit is omgewings vriendelik met geen besoedeling. 3 • Meer ekonomies as ‘n stoomturbine 3
(Enige 3x1)
(3) 10.4 Afvoersluis:
‘n Afvoersluis is ‘n klep wat uitlaatgasse van die turbinelem wegvoer. Dit reguleer die turbinespoed, rotasiespoed van die kompressor, asook die maksimum aanjagingsdruk in die turbo-aanjaer stelsel. 33
(2) 10.5 Olieverkoelers:
Om die olie wat die turbo-aanjaer laers smeer, te verkoel. 33
(2) [20] TOTAAL 200