Rahmen für ein Variobike. - 121 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die in diesem Bericht aufgeführten Arbeiten beziehen sich auf die Neuentwicklung eines Variobikes. Hierbei handelt es sich um ein Fahrrad, welches ein Fahren in aufrecht stehender Haltung sowie in Bauchlage ermöglicht. Zunächst erfolgt die Einführung in die Bauarten von Fahrrädern und der Einfluss der Anzahl der Laufräder auf die Rollreibung. Anschließend folgt eine Konzipierung der Antriebe für Vorder- und Hinterrad sowie der Radstandes und der Spurweite. Daraufhin werden die erforderlichen Radlasten bestimmt und Maßnahmen zu deren Einhaltung und Optimierung des Fahrverhaltens ergriffen. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Gestaltung der Lenkung und der Auflagenverstellung betrachtet.
Konzeption eines planaren Positioniersystems auf Basis von geschlossenen kinematischen Ketten mit gestellfesten translatorischen Antrieben. - 181 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
In der hochpräzisen Mess- und Positioniertechnik wird es mehr und mehr gewünscht, Relativbewegungen zwischen einem Objekt und einem Wirkelement über große Wege in mehreren Achsen zu erzeugen und die Führungsabweichungen dabei klein zu halten. Bisherige planare Positioniersysteme verwenden elektromagnetische lineare Direktantriebe für die Bewegung eines luftgeführten Läufers und ermöglichen Bewegungsbereiche von bis zu 250 mm x 250 mm bei einem Bahnfehler kleiner einem Mikrometer. Aufgrund verschiedener Ursachen sind diese Systeme nicht auf Verfahrbereiche von 600 mm x 600 mm bis 1000 mm x 1000 mm skalierbar, welche gefordert werden. Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden verschiedene kinematische Strukturen für ein X-Y-Positioniersystem als vielversprechend identifiziert. Eine dieser Strukturen ist ein System mit geschlossenen kinematischen Ketten und drei gestellfesten translatorischen Antrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde die Struktur hinsichtlich Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sowie resultierenden Kräften analysiert. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wurden geeignete Antriebs-, Führungs- und Messsysteme sowie deren Anordnung ausgewählt. Es wurde das planare Positioniersystem bezüglich minimalen Bauraums, geringer Abweichungen und Verlustleistungen optimiert.
Planare Wälzführung - eine Alternative für hochpräzise Anwendungen. - In: Profilschienenführungen in Werkzeugmaschinen, 2010, 5, insges. 5 S. Text und 12 S. Präsentationsfolien
Realitätsnahe Reproduktion akustischer Produkteigenschaften für das Virtual Engineering der Zukunft. - In: Digitales Engineering und Virtuelle Techniken zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme, (2010), S. 268-271
Entwicklung einer Einrichtung zur Entfernung der Beschriftung von Mehrschichtverbundrohren. - 100 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010
Mehrschichtverbundrohre sind Rohre, die aus konzentrischen Schichten aufgebaut sind. Im vorliegenden Fall handelt es sich um PE-Aluminium-PE Schichten. Auf der Außenschicht ist eine axiale Tinten-Beschriftungszeile aufgedruckt. Diese muss zur Umkonfektionierung oder im Fall der fehlerhaften Beschriftung entfernt und neu aufgedruckt werden. Die zu entwickelnde Anlage soll eine Bearbeitungsoption existierender Fertigungseinrichtungen darstellen. Ausgehend von der DIN 8580 werden systematisch alle Fertigungsverfahren, die eine Möglichkeit zum unkenntlich machen der Beschriftung analysiert und hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. Eine Verfahrenswahl schließt diese Untersuchung ab. Anschließend wird das gewählte Verfahren Lösen durch ein Tauchbad in eine Konstruktion überführt. Dabei spielen Arbeitsschutz, Funktionssicherheit und Ergonomie eine zentrale Rolle. Die Konstruktion liegt der Arbeit im Anhang bei. Eine Erläuterung der wichtigsten Konstruktionsmerkmale findet sich ebenfalls in der Arbeit. Es wird der Aufwand zur Integration im Falle der Realisierung hinsichtlich Steuerung, Arbeitsabläufen und Versorgung analysiert.
Entwicklung eines Trennmessers für die Ernte von Raps mit Standard-Getreideschneidwerken. - 163 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bacherlor-Arbeit, 2010
Die vorliegende Arbeit stellt den Konstruktionsprozess eines "Rapstrennmessers" dar. Es soll als Bestandteil eines sogenannten "Rapstisches" den Raps bei der Ernte in der Vertikalen trennen. Bereits existierende Lösungen sollen als Vorbild genommen werden und anhand derer Optimierungen im Bereich des Antriebes und der Fertigungskosten vorgenommen werden. Inhalt dieser Dokumentation sind die Grundlagen, Anforderungen, Analyse vorhandener Lösungen, die Lösungsfindung mit möglichen Optimierungen, Begründung der Umsetzung, die konstruktive Umsetzung selbst und die statische Berechnung als Basis für die Erprobungsphase mit anschließender Marktreife.
Entwicklung einer echtzeitfähigen Schnittstelle zur Integration eines Zustandsmodells in VR. - 76 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2010
Die vorliegende Arbeit behandelt den Ausbau einer Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen dem Virtual Reality System (Flexible Audiovisuelle Stereo-Projektionsanlage FASP, TU Ilmenau) und einem Simulationssystem (MATLAB/Simulink). In der FASP können Modelle virtueller technischer Systeme visuell dargestellt werden. In einem dazugehörigen Simulationsmodell wird das kinetisch-kinematische Verhalten der Bestandteile des Modells simuliert, dessen Ergebnisse in der Stereoprojektionsanlage visualisiert werden. Für die Übermittlung der Simulationsergebnisse an das VR-System kommt eine Schnittstelle zum Einsatz. Die Erweiterung der Schnittstelle soll dazu dienen, im Simulationsmodell benötigte Parameter mit Hilfe von im VR-System verfügbaren Bedienelementen während der Laufzeit, in Echtzeit manipulierbar zu machen. Es erfolgen sowohl eine Analyse der Parameter des Simulationsmodells, als auch eine Analyse der Bedienelemente des VR-Systems. Im Anschluss daran werden Strukturen und Abläufe der neu zu erstellenden Funktionen der Schnittstelle erörtert. Im letzten Kapitel wird die programmiertechnische Umsetzung der Strukturen und Abläufe erläutert.
Entwicklung eines Prüfstandes zur Leckage-Analyse an Hydraulikzylindern von Walzenpressen. - 133 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2010
Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung eines Prüfstandes für Hydraulikzylinder, welche in Walzenpressen verwendet werden um dort die erforderliche Druckkraft zum Kompaktieren zu erzeugen. In dem Prüfstand sollen instandgesetzte Hydraulikzylinder mit Kolbendurchmessern zwischen 200 und 450 mm mit bis zu 300 bar auf Leckage untersucht werden. Dadurch wird verhindert, dass fehlerhafte Zylinder in die Walzenpressen eingebaut und nach kurzer Laufzeit erneut instandgesetzt werden müssen. Zu Begin der Konzeption wurden die Geometrie und alle von den Prüflingen ausgehenden Kräfte ermittelt und analysiert. Anschließend konnten die Anforderungen an den Hydraulikprüfstand erarbeitet werden. Auf Basis der gewonnenen Daten erfolgte eine Produktrecherche, welche ohne nennenswerte Ergebnisse blieb. Eine Funktionsstruktur wurde entwickelt, in der alle grundlegenden Komponenten eines Prüfstandes zur Leckageanalyse enthalten sind. Aufbauend auf Untersuchungen zu den Betriebsbedingungen der Hydraulikzylinder wurden ein Ablaufplan, das Messverfahren sowie Prüfalgorithmen für den statischen und dynamischen Dichtheitstest erarbeitet. Für die Umsetzung des automatisierten Testablaufs wurde die Kleinststeuerung LOGO! von Siemens näher Untersucht und ihre Eignung nachgewiesen. Ein Konzept für das Beistellaggregat wurde entwickelt, Angebote eingeholt und eine Vorzugslösung selektiert. Im Rahmen der konzeptionellen Phase wurden verschiedene Technische Prinzipe entwickelt, bewertet und die grundlegende Gestalt des Prüfstandgestells abgeleitet. Eine anschließende Dimensionierung und Optimierung des Prüfstandgestells erbrachte alle funktionswichtigen Abmessungen. Mit Hilfe der gewonnenen Daten wurde ein CAD-Modell des Prüfstandes mit allen erforderlichen Zusatzkomponenten wie bspw. Distanzplatten erarbeitet und ein vollständiger Zeichnungssatz erstellt. Parallel zur konstruktiven Umsetzung des Prüfstandes wurde die Maschinenrichtline 2006/42/EG analysiert und mit der Software "CE-Ready" umgesetzt. Das Ergebnis ist eine Einbauerklärung für den Prüfstand mit allen erforderlichen Technischen Unterlagen wie bspw. Betriebsanleitung und Gefährdungs-/Risikoanalyse. Um die Benutzerfreundlichkeit der Software zu erhöhen wurden Verbesserungsvorschläge erarbeitet.
Lösungsfindung und -umsetzung zur Schnittstellenproblematik zwischen den CAx-Systemen unterschiedlicher Fachbereiche und Systemanbietern zur effektiven Zusammenführung von Entwicklungsdaten im Produktentstehungsprozess. - 100 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2010
Diese Arbeit beschäftigt sich mit den CAx-Systemen der Firma Westinghouse Electric Germany GmbH in Mannheim. Sie erläutert zum einen die Systeme im Hinblick auf deren Eigenschaften und gibt Auskunft über die Verwendung von Systemverknüpfungen im Arbeitsablauf des produktiven Arbeitsprozesses. Desweiteren behandelt diese Arbeit die Schnittstellenproblematik zwischen ausgewählten CAx-Systemen und stellt Konzepte für nicht vorhandene Systemverbindungen vor. Nach einer Reihe von Benchmarktests werden in Kombination mit den Konzepten Arbeitsabläufe erarbeitet, die mittels Arbeitsrichtlinien zur Standardisierung von Prozessschritten beitragen. Zum Schluss wird die Umsetzung der Konzeption anhand eines Beispiels mit produktiven Arbeitsdaten getestet und bewertet.
Konzeptioneller Leichtbau für Motorsägen. - 128 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2010
Das entscheidende Kaufkriterium von Motorsägen für die Forstwirtschaft ist das Leistungsgewicht. So führte die Einführung von strengen Abgasvorschriften sowohl durch die EU (Europäische Union) als auch durch die EPA (Environmental Protection Agency) in den letzten Jahren zu einer Verschlechterung bzw. Stagnation dieser Kenngröße. Um nun das Gewicht und Leistungsgewicht für Motorsägen im Bereich der professionellen Holzernte zu verbessern, wird intensiv an unterschiedlichen Konzepten des Leichtbaus gearbeitet. Die neuesten Entwicklungen im Bereich des Leichtbaus orientieren sich am Vorbild der Natur und sind mit den Schlagworten "Smart Material", "Adaptive Strukturen" oder "Multifunktionale Bauweise" beschrieben. Grundlegend kann der Leichtbau nach Prof. Drechsler in Gestaltleichtbau, Werkstoffleichtbau, Fertigungsleichtbau und Systemleichtbau unterteilt werden. Um ein bestmöglichstes Ergebnis zu erzielen, ist auf Grund der engen Verknüpfung dieser Bereiche eine einheitliche Betrachtung notwendig. Die vorliegende Arbeit befasst sich folglich mit allen Bereichen des Leichtbaus. Neben neuen Fertigungstechnologien und der Substitution von Materialien bietet die Neustrukturierung der Komponenten das größte Gewichtseinsparungspotential. So sind zunächst die gewichtsträchtigsten Komponenten einer Motorsäge untersucht worden. Wegen der Komplexität einer Motorsäge ist eine Eingrenzung auf das Tankgehäuse erfolgt. Die Arbeit zeigt Problemstellungen bei der Umsetzung eines Tankgehäuses aus langglasfaserverstärkten Thermoplasten und die Umsetzung verschiedener konstruktiver Lösungskonzepte.