Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Strobel, Jens
Nendel, Klaus (Prof. Dr.-Ing.) ; Mahn, Uwe (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Untersuchung von Schwingungen an einem Stetigfördersystem mit Kunststoffgleitketten
Investigation of Vibrations on a Continuous Conveyor System with Plastic Slide Chains
Kurzfassung in deutsch
In Stetigfördersystemen mit Gleitketten treten Schwingungen auf, die zu Beeinträchtigungen des Materialflusses führen können. Dazu zählen u. a. Kippen oder Rutschen der Fördergüter oder die Schädigung der Förderkette durch schwellende Belastung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse und Simulation der auftretenden Schwingungen, mit dem Ziel, ein Simulationsmodell zu entwickeln, welches die dynamischen Effekte in einer Kunststoff-Gleitkette abbilden kann. Einführend werden Gleitkettenfördersysteme analysiert und die Anregungsursachen, die in dem System zu Schwingungen führen, betrachtet. Die Eigenfrequenz ist eine maßgebliche Größe des Schwingungsverhaltens. Deshalb werden mehrere Ansätze zur Berechnung der Eigenfrequenzen einer Gleitkette aufgestellt und deren Zweckmäßigkeit überprüft. Anschließend erfolgt die Erstellung eines Mehrkörper-Simulationsmodells, mit dem neben den Eigenfrequenzen auch die Amplitudenverläufe der Beschleunigung sowie der Kettenzugkraft berechnet werden können. Weiterhin wird aufgrund des viskoelastischen Materialverhaltens der Kunststoffkette ein geeignetes Materialmodell ermittelt und dessen Parameter über eine Optimierungsrechnung bestimmt. Nach der Validierung des Eigenfrequenz- und des Simulationsmodells an einer Versuchsförderanlage erfolgt eine Parameteranalyse, mit der die Auswirkungen der relevanten Einflussgrößen auf das dynamische Verhalten am Beispiel des Versuchsfördersystems eruiert werden. Abschließend werden Empfehlungen zur Reduzierung von Schwingungen in Gleitkettenfördersystemen gegeben.
Kurzfassung in englisch
In continuous conveyor systems occur vibrations which can lead to impairments of material flow. These includes tilting or slipping of transported material as well as damage to the conveyor chain due to swelling stress. The present thesis is concerned with the analysis and simulation of occurring vibrations with the aim of developing a simulation model which can depict the dynamic effects in a plastic slide chain. Introductorily, conveyor systems with sliding chains are analyzed and causes of excitation are examined, which lead to vibrations in the system. The natural frequency is a significant variable of vibration behavior. Therefore, several approaches for calculating the natural frequencies of a sliding chain are compiled and their suitability is reviewed. A multi-body simulation model is built which can be used to calculate amplitude curves of acceleration and chain traction force besides the natural frequencies. Due to the viscoelastic material behavior of plastic chains, a suitable material model is defined and its parameters are determined via an optimization calculation. After validating the natural frequency and the simulation model at a test conveyor, a parameter analysis is carried out with which effects of relevant influencing variables on the dynamic behavior are determined. Finally, recommendations are given for reducing vibrations in sliding chain conveyor systems.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Förder- und Materialflusstechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Nendel, Klaus (Prof. Dr.-Ing.) | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-211447 | |
| Quelle: | 2018. - 157 S. | |
| SWD-Schlagwörter: | Fördertechnik , Stetigförderer , Kettenförderer , Simulation , Schwingung | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Stetigförderer , Gleitkette , Schwingungen , selbsterregte Schwingungen , Eigenfrequenz , Mehrkörpersimulation , Materialmodell , Polygoneffekt , thermoplastischer Kunststoff | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | continuous conveyor , sliding chain , vibrations , self-induced vibrations , natural frequency , multi-body simulation , material model , polygon effect , thermoplastic polymer | |
| DDC-Sachgruppe: | Ingenieurwissenschaften | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 13.04.2018 |
