Statistische Auswertung von Dauerschwingversuchen. - 105 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Diese wissenschaftliche Arbeit dient dazu die Grundlagen der Statistik und speziell die statistischen Verfahren zur Auswertung von Dauerschwingversuchen näher zu erläutern und deren Anwendungsgrenzen aufzuzeigen. Das Ziel ist eine Einschätzung über den Einsatz statistischer Auswerteverfahren auf Dauerschwingversuche von Schraubendruckfedern und das Erstellen einer Excel-Vorlage zum Auswerten von Versuchsergebnissen. - Es wird speziell auf die Auswertung der Schwingfestigkeitstests in den Bereichen der Zeit- und Dauerfestigkeit eingegangen. Dabei werden Methoden und Verfahren zur Behandlung der Versuchsergebnisse in diesen Bereichen näher erläutert und Vor- und Nachteile genannt. Des Weiteren werden verschiedene Ergebnisse von Dauerschwingversuchen analysiert und deren Ergebnisqualität verglichen. - Das Ergebnis dieser Arbeit ist eine Zusammenfassung über die genauen Einsatzbedingungen und die erzielbare Qualität durch die einzelnen Verfahren, sowie eine Excel-Vorlage zum Auswerten von Dauerschwingversuchen, mit den in dieser Arbeit beschriebenen Verfahren.
Versuchseitige und rechnerische Analyse eines Bauteils aus Aluminium Guss begleitend zum Betriebsfestigkeitsversuch zur Bewertung konstruktiver Maßnahmen zur Verlängerung der Bauteillebensdauer. - 114 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Das Gewicht eines Fahrzeugs beeinflusst den Großteil der Fahrwiderstände und damit auch den Kraftstoffverbrauch. Durch die direkte Proportionalität zur CO2-Emission und der Besteuerung der Fahrzeuge, werden u.a. Materialen eingesetzt, die bei äquivalenter Festigkeit eine geringere Masse aufweisen. Mit der Substitution von Stahl durch Aluminium, kann unter den Randbedingungen der Serienfertigung ein erheblicher Gewichtsvorteil erreicht werden. Ein Beispiel hierfür, stellt das Fahrwerk dar. Durch den Einsatz von Aluminium-Druckguss, zur Herstellung der Dämpferkonsolen an der Vorder- und Hinterachse, kann das Gewicht der Karosserie um mehrere Kg verringert werden. Um diesen Vorteil bei Einhaltung der bestehenden Modalitäten wie der Betriebsfestigkeit optimal ausnutzen zu können, ist eine werkstoffgerechte Gestaltung nötig. Das Ziel der Arbeit ist es, die bestehenden Dämpferkonsolen einer Lebensdaueruntersuchung zu unterwerfen und anhand der auftretenden Dehnung Aussagen über den höchstbelastesten Bereich und den vorliegenden Schädigungsmechanismus zu treffen. Ergänzt werden diese Versuche durch Simulationen, in denen der Einfluss der Geometrie auf die vorliegenden Spannungen herausgestellt werden soll.
Simulation des Eigenspannungsabbaus an Schraubenfedern durch die Wärmebehandlung nach dem Federwinden. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Federn werden heute überwiegend durch plastische Formgebung des Drahtes in einer Windemaschine hergestellt. Dabei entstehen jedoch Eigenspannungen, welche sich massiv auf die Eigenschaften der Feder auswirken. Mit dem Ziel, diese Eigenspannungen abzubauen, durchlaufen Federn nach dem Windeprozess ein Wärmebehandlungsverfahren. Dabei haben viele Faktoren (z. B. Temperatur, Haltezeit und Zeitdauer der Wärmebehandlung) einen Einfluss auf den Eigenspannungszustand. Um die vorhandenen Eigenspannungen zu bestimmen, müssen Federn meist aufwendig für die Messung vorbereitet werden. Die Messung ist zudem sehr zeitintensiv. Deshalb haben in den letzten Jahren die Simulationen solcher Verfahren an großer Bedeutung gewonnen, um den Einfluss der Wärmebehandlung auf den Eigenspannungszustand zu ermitteln. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Eigenspannungsabbau an Schraubenfedern durch die Wärmebehandlung nach dem Federwinden simuliert werden.
Gewichtsreduzierung an einem PKW-Außenspiegel unter Berücksichtigung der geforderten physikalischen Eigenschaften. - 65 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Diese Arbeit befasst sich mit der Gewichtsreduzierung an einem PKW-Außenspiegel. Ziel ist es, ein Einsparungspotential von mindestens ein Gramm zu erreichen. Dabei müssen die geforderten physikalischen Eigenschaften eingehalten werden. Als wichtigstes Kriterium wird der Schwingfestigkeitstest angeführt. Der Spiegel muss trotz einer Gewichtsabnahme die Festigkeitsanforderungen erfüllen. Dabei wird der Außenspiegel analysiert und geeignete Komponenten für eine nähere Untersuchung ausgewählt. Anschließend wird der Außenspiegel und die ausgewählten Teile bezüglich der Schwingfestigkeit untersucht und ein Ausgangsmodell mit der Simulationssoftware ANSYS Workbench 13 erstellt. Es werden verschiedene konstruktive Lösungsansätze unter Einbezug der Leichtbautheorie aufgestellt, welche durch eigens gewählte Kriterien bewertet werden. Folglich werden diese Varianten mit der Simulationssoftware berechnet und anschließend erneut bewertet. Durch eine abgeänderte Konstruktion und geeignete Materialentfernung konnte eine Gewichtseinsparung von 13% erreicht werden. Dabei wurde die Festigkeit des ausgewählten Bauteils nicht verringert. Im Zusammenbau des Außenspiegels verbessern sich sogar die Schwingeigenschaften.
Konstruktion einer NC-gesteuerten Schwenkachse für eine Bearbeitungseinheit des Typs USOPI 125C350/M4. - 145 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
In dieser Arbeit wird eine stufenlose Schwenkachse für eine Bearbeitungseinheit des Typs USOPI 125C350/M4 entwickelt, die eine NC-gesteuerte, hochpräzise Bearbeitung erlaubt. Hierfür wird eine Lagerung des Schwenkgehäuses realisiert, wie auch ein komplett neues, im kompakten Gehäuse untergebrachtes, B-Achs-Antriebskonzept gefunden. Die Lösung besteht aus einem YRT-Lager, wie auch aus zwei Servomotoren, die mit jeweils einem Harmonic Drive-Getriebe und einer Stirnradstufe das für den NC-Betrieb erforderliche Schwenkmoment von 4.000 Nm zur Verfügung stellen. Bei voller Belastung ist somit im Schwenkbereich von ± 135˚ eine Schwenkdrehzahl von 7,1 U/min mit einer Auflösung von 5" möglich, was durch einen integrierten Drehgeber in der B-Achse gemessen wird. Für den Schruppvorgang ohne B-Achs-Verstellung ist eine B-Achs-Klemmung vorhanden, die ein Klemmmoment von 6.000 Nm erreicht, sodass die Fräsleistung von 45 kW bei einem Drehmoment von 1.250 Nm oder einer maximalen Drehzahl von 5.000 1/min bedenkenlos umgesetzt werden kann.
Konzeption und Realisierung eines DMS-applizierten Radlagers zur Verifizierung von PKW-Radlager-Lebensdauerprüfständen und Entwicklung eines geeigneten Prüfprogrammes und Prüfverfahrens. - 104 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Ein Abgleich von PKW-Radlager-Lebensdauerprüfständen erfolgte in der Vergangenheit bei FAG über sogenannte Ringversuche. In den Versuchen wurden Radlager aus derselben Fertigungscharge auf verschiedenen Lebensdauerprüfständen nach bestimmten Lastvorgaben bis zum Ausfall geprüft. Durch die statistische Auswertung der Ausfallzeitpunkte erfolgte eine Beurteilung der Wirkungsweise der geprüften Radlager-Lebensdauerprüfstände. Aufgrund des sehr hohen Zeitaufwandes und der geringen statistischen Aussagekraft eignet sich der Ringversuch für den Abgleich der Prüfstände nur begrenzt. In der vorliegenden Arbeit wurde eine für den Abgleich besser geeignete Alternative zu den Ringversuchen erarbeitet. Statt des Vergleichs der Ausfallzeitpunkte wurde die explizite, dynamische Messung der unterschiedlichen Kraftwirkungen der Lebensdauerprüfstände auf ein Radlager als Grundidee für den Abgleich verfolgt. Hierfür wurde ein Orginal-PKW-Radlager der zweiten Generation mit drehendem Außenring an geeigneten Stellen mit Dehnungsmessstreifen bestückt und mit der entsprechenden Messtechnik versehen. Umfangreiche Versuche auf dem FAG-Lebensdauerprüfstand L24 erbrachten ein detailliertes Verständnis der Einflüsse von Steuer- und Störgrößen auf die Verformung des Messlagers. Mit den Erkenntnissen wurde eine sinnvolle Messprozedur erarbeitet, die als Bedienungsanleitung für den Abgleich von Radlager-Lebensdauerprüfständen herangezogen werden kann. Auf diese Weise konnten die dynamischen Kraftwirkungen an drei Einbaustellen des FAG-Radlager-Lebensdauerprüfstands L24 und an einer Einbaustelle des artverwandten FAG-Radlager-Lebensdauerprüfstands L25 mit dem entwickeltem Messlager vergleichend gemessen und ein Toleranzband für zukünftige Abgleichsmessungen festgelegt werden.
K opisaniju mechaniki vraščenija klapannoj pružiny v dvigateljach vnutrennego sgoranija v zavisimosti ot skorosti vraščenija raspredvala :
On the mechanics of valve spring rotation depending on the rotational speed of the camshaft. - In: Problems of mechanics, ISSN 1512-0740, (2011), No. 4(45), Seite 25-36
Abgestimmte Wärmebehandlung : Schlussbericht der Forschungsstelle 1, TU Ilmenau zu dem über die AIF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) ... ; [AiF-Projekt: Optimierung des Vergüteprozesses SiCr-legierter Federstahldrähte in Verbindung mit der Wärmebehandlung daraus zu fertigender hoch belastbarer Federn (Abgestimmte Wärmebehandlung)] ; (Bewilligungszeitraum: 06/2008 - 12/2010). - Ilmenau : TU, Fak. für Maschinenbau, FG Maschinenelemente, FG Rechneranwendung im Maschinenbau. - Online-Ressource (140 S., 5,12 MB)Förderkennzeichen AIF 15463 BR
https://edocs.tib.eu/files/e01fn13/737554339.pdf
Anpassungskonstruktion E-BOXX Pedelec Antrieb für Fahrräder. - 67 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit dem Thema der Integration eines Elektromotors in ein Mountainbike-Fahrradrahmen als zusätzliche Unterstützung zur Muskelkraft des Nutzers. Sie zeigt die einzelnen Arbeitsschritte des Konstruktions- und Entwicklungsprozesses vom Grobkonzept bis zum fertigen 3D CAD Modell. Der bestehende Prototyp hört auf den Namen E-BOXX 1.1. Die, mit diesem Prototypen, absolvierten Testfahrten werfen Änderungswünsche für das Serienprodukt auf, welche mit Hilfe dieser Arbeit abgehandelt werden sollen. Diese Änderungen beziehen sich vorwiegend auf die Art der Antriebsansteuerung, Befestigung der Akkumulatoren, Kompensation der Zugmitteldehnung und der Art der Sicherheitselemente. Nach der Analyse des Prototypen und Festlegung der Änderungen folgt eine Entwurfs- und Konstruktionsphase. Im letzten Kapitel dieser Ausarbeitung werden Empfehlungen für Weiterentwicklungen ausgesprochen sowie die zu Beginn ausgearbeitete Anforderungsliste mit dem angefertigtem CAD Modell verglichen.
Prognostizierte Lebensdauer. - In: Draht, ISSN 0012-5911, Bd. 62 (2011), 1, S. 28-29