Relativbewegung zwischen Wälzlageraußenring und Gehäuse. - 64 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem sogenannten Ringwandern, also einer Relativbewegung zwischen Wälzlageraußenring und Gehäuse. Es wird auf eine bisher wenig erforschte Form des Ringwanderns eingegangen, bei welcher sich der Außenring nicht nur verdreht, sondern im Gehäuse verschraubt. Neben einer Einflussgrößenanalyse ist in der Arbeit das verwendete 3D-FE-Modell beschrieben, das die Rotation der Wälzkörper im Lager durch eine Abfolge von statischen Berechnungsschritten simuliert. In den nachfolgenden Berechnungen wurden drei Parameter variiert, um deren Einfluss auf das Wälzlagerwandern zu untersuchen. Dabei wurden die Anzahl der Umdrehungen des Außenrings, der axiale Wanderweg des Lagers im Gehäuse sowie der tangentiale Wanderweg als Grundlage für die Auswertung herangezogen. Es zeigt sich, dass eine Erhöhung des Übermaßes in der Passung zwischen Gehäuse und Außenring, eine Erhöhung des Reibwertes und eine Reduzierung der auf das Lager wirkenden Kraft den Wandereffekt verringern. Weiterhin konnten drei Konfigurationen gefunden werden, die als nahezu wanderfrei anzusehen sind.
Rissmonitoring bei bereits bestehenden Rissbefunden in Gehäusebauteilen der Gasturbine. - 115, 73 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Das Ziel dieser Arbeit war, ein Monitoring System für Risse in einer Gasturbine zu entwickeln. Dazu wurden zunächst die einzelnen Risskategorien untersucht und deren Auftreten analysiert. Dies zeigte den Bedarf für ein solches Systems. Mittels einer Literaturrecherche wurden potentiell geeignete Systeme gefunden, die in einer Nutzwertanalyse bewertet wurden. Das beste Verfahren wurde mittels Versuchen weiter untersucht.
Analyse der Ventilfederbewegungen als Beitrag zur Beeinflussung der Verschleißursachen an den Auflageflächen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - Online-Ressource (PDF-Datei: XX, 153 S., 5,18 MB). - (Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) ; 22) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
Parallel als Druckausg. erschienen
Ventilfedern führen im Motorbetrieb außer den funktionsbedingten Längsbewegungen auch Drehbewegungen aus, was zu Verschleiß an den Federauflageflächen und benachbarten Bauteilen führt. Die Drehbewegungen sind aber gewollt, da sie sich auf den Ventilstößel mit Ventilteller übertragen. Dadurch werden die Ventilsitze sauber gehalten, und die thermische Belastung verteilt sich gleichmäßiger über deren Umfang. Das Phänomen der Drehbewegungen ist bisher ungeklärt, weshalb deren Ursachen und Beeinflussungsmöglichkeiten ermittelt werden sollten. Ein erster Schritt zur Klärung des Problems bestand in der Ermittlung der Verdrehung der Federenden zueinander beim statischen Einfedern. Weiterhin fanden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an einem Versuchsstand statt, wobei die Drehbewegungen von Feder und Ventilstößel bzw. oberem Federteller als Funktion von Nockenwellendrehzahl und Federvorspannung erfasst wurden. Ein mathematisches Modell lieferte erste theoretische Erkenntnisse zum Entstehen der Drehbewegungen. Weitere Untersuchungen hierzu wurden mit dem Programm SimulationX® durchgeführt. Das verwendete Prinzipmodell besteht aus zwei parallelen Feder-Masse-Systemen, von denen das eine linear, das andere drehend schwingt. Da die Federmasse kontinuierlich über die Feder verteilt ist, wurden von einer Mehrköpersimulation die besten Ergebnisse erwartet, die mit Hilfe des Programms RecurDyn® erfolgt ist. Die Versuche ergaben, dass die Drehbewegungen hauptsächlich von der Federwinderichtung, der Federvorspannung und der Nockenfunktion und Nockenwellendrehzahl abhängen. Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeigten, dass es sich um sehr komplexe Bewegungen handelt und Resonanzen Ursache der Drehbewegungen sind. Für das Entstehen von Drehbewegungen ist ein Entlasten der Federenden erforderlich, was durch Oberschwingungen der Nockenfunktion, die in der Nähe der Längseigenfrequenzen der Feder liegen, verursacht wird. Außerdem beeinflusst das Verhältnis der Oberschwingungen zu den Dreheigenfrequenzen die Drehbewegungen. Das mathematische Modell zeigt, dass es beim Überschreiten der Resonanzfrequenz zur Richtungsumkehr kommen kann. Die Einflussmöglichkeiten auf die Drehbewegungen von Feder und Ventilstößel sind in Hinweisen für den Konstrukteur zum Entwurf und zur Optimierung von Ventiltrieben zusammengefasst. Eine Vorausberechnung bedarf jedoch noch weiterer Untersuchungen.
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Schädigungsparameter bei der Lebensdauerabschätzung von Schraubendruckfedern. - In: Konstruktion, ISSN 0373-3300, Bd. 65 (2013), 5, S. 59-60, 66
Konzeptionierung einer Vorrichtung zum Lochen und Sicken von Aluminiumhülsen. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Optimierung des Lochens und Sickens von dünnwandigen Aluminiumhülsen, welche im Werk der COEXAL GmbH angefertigt werden. Die 7 Jahre alte bestehende, manuell bestückte Vorrichtung konnte die geforderten Stückzahlen nicht mehr erfüllen, da jedes Teil einzeln vom Bediener in die zwei Bearbeitungsstationen Lochen und Sicken eingelegt werden musste. Daher bestand die Forderung nach einer Optimierung dieser Fertigungsabläufe durch eine Anpassung oder Neukonstruktion. Nach Analysierung und Betrachtung der bestehenden Vorrichtung wurde eine neue Vorrichtung mit automatisiertem Handlingsystem entwickelt. Die einzelnen Stationen werden in der Arbeit näher betrachtet und erläutert. Die hier beschriebene Loch- und Sickvorrichtung hat eine vom Bediener unabhängige Ausbringung der Aluminiumhülsen unter gleichbleibendem Qualitätsniveau.
Konzeption und Konstruktion eines kostenoptimierten Umlaufbiegeprüfstandes mit mehreren Prüfstationen. - 120 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Die in dieser Bachelorarbeit aufgeführten Arbeiten beziehen sich auf die Umlaufbiegeprüfung für Drähte oder stabförmige Proben durch die Firma STZ Drahttechnik Ilmenau. Zunächst wird das Umlaufbiegeverfahren an Drähten oder stabförmigen Proben vorgestellt und bekannte Prüfmaschinen und -prinzipien werden näher beleuchtet. Anschließend folgt die Konzeption und Konstruktion eines Umlaufbiegeprüfstandes mit mehreren Prüfplätzen. Dieser ist auf die Kapazitätserweiterung der Prüfung in Bezug auf die Anzahl gleichzeitiger Prüfungen, einen erweiterten Durchmesserbereich und die Steigerung der Prüffrequenz optimiert. Schlagwörter: Umlaufbiegeprüfung, Lebensdauerermittlung, Draht, Prüfmaschine
Optimierung des Trommelwechsels an Reifenaufbaumaschinen durch konstruktive Umgestaltung der Flanschverbindung. - 79 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013
Im Reifenherstellungsprozess werden Reifenrohlinge an Reifenaufbaumaschinen gefertigt, indem die vorbereiteten Reifenkomponenten nacheinander auf eine rotierende Reifenaufbautrommel aufgelegt und miteinander verbunden werden. Die reifengrößen und -breitenspezischen Reifenaufbautrommeln werden je nach Produktion gewechselt. Mittels einer Flanschverbindung ist die Reifenaufbautrommel an der Aufbaumaschine befestigt. Die Verbindung soll alle angreifenden Kräfte und Momente aufnehmen und die pneumatischen Funktionen an der Reifenaufbautrommel sicherstellen. Diese Aufgaben werden momentan nicht risikofrei erfüllt. In der vorliegenden Bachelorarbeit wird der Wechsel von Reifenaufbautrommeln in der Goodyear Tire & Rubber Company optimiert, indem eine alternative, verbesserte Befestigung der Trommel an der Reifenaufbaumaschine, angelehnt an den konstruktiven Entwicklungsprozess, erarbeitet wird. Basierend auf den Anforderungen, die sich aus dem Ablauf des Reifenaufbaus und den Funktionen der Reifenaufbautrommel sowie der -maschine ergeben, werden Lösungsansätze für eine alternative Flanschverbindung erarbeitet. Durch die Bewertung der Ansätze kann ein Lösungsprinzip ausgewählt werden, das im Detail dimensioniert und gestaltet wird, um einen technischen Entwurf auszuarbeiten.
Schädigungsparameter bei der Lebensdauerabschätzung von Schraubendruckfedern. - In: News, ISSN 2196-663X, Bd. 2 (2012), S. 20-22
Gleichmäßigkeitsprüfung von Stahldrähten. - In: Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis, (2012), S. 269-274
Manufacturing highly loadable helical springs through optimization of tempering processes in both spring steel wire and spring production. - In: Wire journal international, ISSN 0277-4275, Bd. 45 (2012), 11, S. 54-59