Refine
Year of publication
- 2016 (234) (remove)
Document Type
- Diploma Thesis (223)
- Master's Thesis (11)
Institute
- Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018) (234) (remove)
Language
- German (234)
Is part of the Bibliography
- no (234)
Der Trend in der Automobilindustrie geht dahin, dass Bauteile dann produziert werden, wenn diese vor der unmittelbaren Weiterverwendung stehen. Nach dem Just in Time Prinzip werden so Produkte in der geforderten Stückzahl und zum benötigten Zeitpunkt gefertigt und direkt zur Weiterverarbeitung geliefert. Grund hierbei ist die Einsparung von Lagerkapazität und den damit verbundenen Kosten. Zudem lässt sich erkennen, dass in der Automobilindustrie der Zeitraum zwischen Facelifts und neue Modellen immer weiter verkürzt wird, wodurch mehr Werkzeuge benötigt werden. In der Kunststoffindustrie werden Spritzgießmaschinen im Zuge dieser Entwicklung in immer kürzer werdenden Intervallen umgerüstet. Daraus hat sich ein spezieller Markt entwickelt, der es Zulieferern erlaubt, auch Kleinlose wirtschaftlich attraktiv produzieren zu können. Mit Systemlösungen werden so unproduktive Rüst- und Werkzeugwechselzeiten reduziert, wodurch Zulieferer die erwartete Flexibilität der Automobilhersteller auch in Zukunft erfüllen. Allgemein wird der Begriff Quick Mold Change für den schnellen Werkzeugwechsel und die Automation in der Kunststoffindustrie verwendet. Werkzeugwechselsysteme umfassen grundsätzlich die Zuführung des Werkzeugs, das Spannen in der Maschine, das Teilehandling sowie Multikupplungen zum Übertragen von Medien. Eine Teilaufgabe zwischen der automatisierten Zuführung und dem Spannen ist das genaue Positionieren des Werkzeugs. Dies erfüllen Zentriereinheiten, welche sowohl das Werkzeug in der Maschine als auch auf den Werkzeugwechseltischen außerhalb der Spritzgießmaschine, widerholgenau positionieren sollen. Eine bereits bestehende elektromechanische Zentriereinheit weist technische Schwachstellen auf, welche einen hohen Service- und Nacharbeitsaufwand erfordern und sich zusätzlich negativ auf die Rüstzeit auswirken. Neben der Untersuchung der derzeit eingesetzten Konstruktion, soll im Rahmen dieser Arbeit, eine funktions- und prozesssichere elektromechanische Zentriereinheit entwickelt werden, die zusätzlich eine höhere Wirtschaftlichkeit als die bestehende Lösung aufweist. Anhand der Anforderungsliste des Auftraggebers sind so sechs verschiedene Lösungsprinzipe erarbeitet und eine Vorzugsvariante ausgewählt worden. Die Auswertung der Konzepte ergibt, dass die Kombination aus Kegelradstufe und Gewindetrieb sehr gut abgeschnitten hat. Anschließend ist ein detaillierter Entwurf der Vorzugsvariante sowie eine Nachrechnung der Komponenten des Kraftflusses erfolgt. Neben der Zentriereinheit für die Spritzgießmaschine konnte eine Variante für Werkzeugwechseltische nach demselben Antriebsprinzip konstruiert werden. Hierbei besteht die Möglichkeit einer vollständigen Absenkung des Zentrierkeils. Im weiteren Verlauf wird ein Prototyp der neuen Zentriereinheit angefertigt und erprobt, woraus ein Serienprodukt entstehen soll.
In der Diplomarbeit wurde ein Konzept für einen Halbachsprüfstand mit angetriebenem Radlager erstellt. Die Kraftübertragung findet ohne Rad-Fahrbahn-Kontakt statt. Ausgehend von dem Datensatz einer Messfahrt konnten die notwendigen Antriebseinheiten ausgewählt werden. Die veränderte Prüfanforderung wurde in ein vorhandenes Konzept zu Prüfung der Betriebsfestigkeit von Halbachsen eingearbeitet. Es wurden verschiedene Varianten zur Anpassung überprüft und die jeweilige Vorzugsvariante gewählt. Im Anschluss wurde das Gesamtkonzept als CAD-Modell konstruiert und die wichtigsten Anbindungspunkte berechnet. Zur weiteren Bearbeitung wurde auf zukünftige Arbeitsschritte, die eine Konstruktion nach Kundenanforderung ermöglichen, hingewiesen.
Die Gefahr von Klopfen und Vorentflammungen begrenzt die Annäherung an das wirkungsgradoptimale Verdichtungsverhältnis und somit den Wirkungsgrad von Ottomotoren. Die Verbesserung der Wärmeabfuhr von den Ventilen führt zur Verringerung dieser Gefahr. Großes Potential bietet eine Optimierung des Wärmeübergangs über den Ventilsitzring, da 70 bis 80 % der Wärme vom Ventil über den Ventilsitz abgeführt werden. Die Analyse der geforderten Funktionen eines direktgekühlten Ventilsitzrings und die Entwicklung von Lösungsprinzipien führen zu drei mittels morphologischen Kasten kombinierten Konzeptvarianten. Die Varianten werden erläutert, bewertet und mit Hilfe einer gewichteten Entscheidungsmatrix verglichen. Abschließend erfolgt die Beschreibung der Konstruktion der Lösungsvariante.
Die vorliegende Diplomarbeit soll in ihrer Gesamtheit einen Überblick über die Möglichkeiten zur Rotationsbewegungsübertragung eines Schließzylinders liefern. Das Hauptziel ist die technische Betrachtung sowie konstruktive Entwicklung eines neuen Konzeptes zur Übertragung der Rotationsbewegung von Türschließzylinder zu Türschloss. Diese Arbeit besteht aus prinzipiellen Überlegungen als auch konstruktiven Lösungsansätzen. Als Referenzfahrzeug stand für die Konzeptuntersuchung der Audi A8D5 zur Verfügung. Nach einer umfangreichen Situationsanalyse werden Funktionsstrukturen der generellen Rotationsbewegungsübertragung eines Türschließzylinders im Fahrzeug untersucht und eine Anforderungsliste in Bezug auf das Referenzfahrzeug erstellt. Daraufhin werden grundsätzliche Übertragungsmöglichkeiten dargestellt und bewertet. Unter der Berücksichtigung bestimmter Randbedingungen entstehen verschiedene Varianten zur Bewegungsübertragung. Nach einer Bewertung dieser wird die Auswahl einer Vorzugsvariante getroffen. Es erfolgt eine nähere Untersuchung des gewählten Konzeptes mit anschließender Konstruktion. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zusammengefasst und kritisch betrachtet. Anschließend wird das entwickelte Konzept an verschiedenen Fahrzeugen bzw. Fahrstufen validiert und es wird ein Ausblick auf weitere mögliche Projekte gegeben.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konstruktion einer Füllmaschine für Kleinstmengen, die im Pharmabereich eingesetzt werden soll. Die entsprechende Konfiguration und die Leistungsparameter sind in einem konkreten Auftrag vom Kunden vorgegeben. Die Maschine ist als Einzelarbeitsplatz für eine sitzende Tätigkeit ausgelegt. Es werden Spritzen mit einem Volumen von 0,1 bis 2ml von dem Bediener manuell eingelegt und anschließend automatisch befüllt. Im Rahmen der Entwicklung wurden zunächst vorhandene Abfüllanlagen bzw. einzelne Komponenten hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Eignung untersucht. Nachdem der grundlegende Aufbau der zu entwickelnden Anlage feststand, wurde mit Bewertung verschiedener konstruktiver Möglichkeiten begonnen. Im Einzelnen handelte es sich hierbei um unterschiedliche Dichtungsmöglichkeiten des Kolbens, die Art und Funktion des Ventils zur Steuerung der Flüssigkeitsanschlüsse, verschiedene Antriebsarten und die Anordnung aller Bestandteile der Maschine. Anhand dieser Analyse wurden die optimalen Varianten ausgewählt. Weiter Bestandteile sind die Entwurfsrechnung anhand Hydraulischer Grundlagen um die nötige Kraft sowie das Antriebsmoment festlegen zu können. Die darauf aufbauende Konstruktion erfolgte unter Berücksichtigung weiterer Gesichtspunkte wie beispielsweise der Bedienbarkeit und der einfachen Reinigung. Abschließend wurde die Konstruktion hinsichtlich Funktionalität, Haltbarkeit und Genauigkeit überprüft. Dies geschah zum Teil rechnerisch und zum Teil verbal.
Diese Diplomarbeit hat die Analyse der Software Dassault Systems CATIA Imagine & Shape zum Thema. Das vollständig in CATIA V5 implementierte Programm soll die Subdivision Surfaces erstmalig der ingenieursmäßigen Entwicklung zugänglich machen. Durch die Integration in den Produktentwicklungsprozess soll damit eine Verkürzung des zeitlichen Ablaufs durch Minimierung von Änderungsschleifen und einer Verringerung der Anzahl an Prototypen realisiert werden. Anhand von zwei praxisnahen Beispielen werden die einzelnen Funktionen der Software vorgestellt und erläutert. Der Fokus der Modellerstellung liegt dabei auf einer schnellen Generierung mit hoher Oberflächenqualität und Änderungsfreundlichkeit bei gleichzeitig geringer Abweichung zum importierten Referenzmodell. Die angefertigten Modelle werden unter
Neue Fahrzeuge muessen festgelegte Anforderungen an den Fussgaengerschutz erfuellen. Dazu gehoert unter anderem der Aufprall eines Beinimpaktors an die Fahrzeugfront. Dort stellt meist ein sogenannter Lower Stiffener das Hauptbauteil in der unteren Lastebene dar. Aktuell erfolgt in den Fussgaengerschutzanforderungen eine Umstellung auf den als
TRNSYS 17 bietet die Möglichkeit, detaillierte Berechnung des Strahlungswärmetransports durchzuführen. Die bisher verwendeten Standard-berechnungsmodelle sind dabei vereinfachend. Um die Unterschied zwischen den Standardmodellen und den detaillierten Modellen in der Behandlung des Strahlungswärmetransport und die Beziehungen zwischen den Abweichungen zwischen den verschiedenen Berechnungsansätzen und den gewählten Parametern zu untersuchen, wurden anhand eines normalen Mehrfamilienwohnhauses im unsaniert und im sanierten Zustand vergleichende Simulationen durchgeführt. Nach der Untersuchung von 4 Basisvarianten ist festzustellen, dass die Standardmodelle zur Berechnung des Strahlungswärmetransports die solaren Gewinne überschätzen. Der Hauptgrund dafür ist die Vernachlässigung der externen Verschattung. Außerdem verlässt weniger Strahlung das Gebäude durch die Außenfenster, was mit der vereinfachten Verteilung der diffusen Strahlung im Standardmodell zu tun hat. Darüber hinaus überschätzen die Standardmodelle die Transmissionsverluste. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Überschätzung der solaren Gewinne zu einer höheren Oberflächentemperatur der Wandinnenflächen des Gebäudes führt. Darüber hinaus hat auch das Standardmodell für die Berechnung der langwelligen Strahlung einen Einfluss darauf. Des Weiteren überschätzen die Standardmodelle den Heizenergiebedarf beim unsanierten Gebäude, während der Heizenergiebedarf beim sanierten Gebäude unterschätzt wird. Die Transmissionsverluste sind der Haupteinflussfaktor bei der Simulationen mit dem unsanierten Gebäude, während die solaren Gewinne der Haupteinflussfaktor bei den Simulationen mit dem sanierten Gebäude sind. Nach der Untersuchung von verschiedenen Simulationen mit einer Variaton der Einflussgrößen Standort, Raumsolltemperatur, solarer Absorptionsgrad und Emissionsgrad sind folgende Schlussfolgerung zu ziehen: Erstens ist festzustellen, dass die Standorte eine relativ große Auswirkung auf die Abweichungen haben. Es gibt hierbei hauptsächlich drei Gruppen von Wechselwirkungen. Je stärker die Solarstrahlung von einem Standort ist, desto größer ist die Abweichung der solaren Gewinne in kWh/a. Darüber hinaus gilt, je niedriger die Außentemperatur ist und je größer die Solarstrahlung eines Standortes ist, desto größer ist die Überschätzung der Transmissionsverluste des Gebäudes in kWh/a. Außerdem zeigt eine Kennzahl, die die meteorologischen Eigenschaften eines Standorts beschreibt und deren Ermittlung somit zunächst ohne Simulation erfolgt, wie stark die Überschätzung der solaren Gewinne die Abweichung des Heizenergiebedarfs beeinflusst. Je größer diese Kennzahl ist, umso kleiner ist der Wert der prozentualen Abweichung des Heizenergiebedarfs und umso größer ist der Einfluss der Überschätzung der solaren Gewinne. Zweitens hat die Raumsolltemperatur keinen Einfluss auf die solaren Gewinne und ihr Einfluss auf die Abweichung der Transmissionsverluste und des Heizenergiebedarfs ist gering. Drittens beeinflusst der solare Absorptionsgrad die Abweichung der solaren Gewinne. Je größer der solare Absorptionsgrad von der Innenseite der Wände ist, umso kleiner ist die Abweichung der solaren Gewinne. Außerdem gilt, je mehr Zonen mit nur einem Fenster das Gebäude aufweist, desto stärker ist diese Abhängigkeit. Viertens reagieren die Standardmodelle auf die Veränderung des Emissionsgrads gar nicht und rechnen mit einem festen Wert von 0,9. In Gegensatz dazu, reagieren die detaillierten Modelle auf die Veränderung des Emissionsgrads. Deshalb gilt, je größer der Emissionsgrad von der Innenseite der Wände ist, umso kleiner ist die Abweichung der Transmissionsverluste. Die mit den detaillierten Modellen gerechneten Simulationen benötigen rund doppelt so viel Zeit wie die mit den Standardmodellen gerechneten. Die detaillierten Modelle sind für Gebäude mit folgenden Merkmalen besonders zu empfehlen: Erstens, es sind externe Verschattungen einschließlich der Eigenverschattung des Gebäudes vorhanden. Zweitens, die Innenseite der Wände haben kleine Emissionsgrade und das Gebäude ist unsaniert. Diese zwei Merkmale spielen jeweils eine wichtige Rolle bei der Abweichung der solaren Gewinne und Transmissionsverluste und wirken sich somit zusammen auf den Heizenergiebedarf des Gebäudes aus. Es gibt auch andere Aspekte, die zur größeren Abweichung führen (wie in der Kapitel 8 erläutert). Aber diese zwei Aspekte führt zur nicht mehr zu vernachlässigenden Abweichung. Außer dieser zwei Situationen, für ein Gebäude mit einer gewöhnlichen Fassade mit gestanzten Fenstern die erhöhte Detailebene einen geringen Einfluss auf die Ergebnisse hat.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erstellung einer Alternativlösung für einen einteiligen Kunststoffventilblockkörper, der in Luftfederungssystemen bei Personenkraftwagen eingesetzt wird. Aufgrund seiner komplexen Geometrie soll dieser mehrteilig gefertigt werden um die benötigten aufwendigen Spritzgusswerkzeuge zu vereinfachen und damit Kosten einzusparen. Der Wegfall von zusätzlichen Dichtbolzen und Dichtkugeln soll ebenfalls dazu beitragen. Aufgrund der Aufteilung des Bauteils werden in erster Linie zunächst verschiedene Fügeverfahren betrachtet und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die vorliegende Konstruktion bewertet. Anschließend sollen spezielle Anpassungen an das gewählte Fügeverfahren ausgeführt werden um im Anschluss die spritzgusstechnische Optimierung der Bauteile durchzuführen. Da die Vereinfachung der Spritzgusswerkzeuge ausschlaggebend für die Änderungskonstruktion ist, werden darauffolgend Optimierungen am Bauteil beschrieben, die zu einer Verbesserung des Spritzgussprozesses beitragen sollen. Um die Ergebnisse zu validieren werden im Anschluss durchgeführte Prozesssimulationen vorgestellt und analysiert.
In der vorliegenden Arbeit wird ein konkretes praktisches Projekt dargestellt. Es handelt um den deutlichen Innentemperaturabfall des Büro- und Geschäftsgebäudes wegen des Abfalls der Außenlufttemperaturen im Zuge einer Witterungsänderung. Durch die Analyse der Wärmeversorgungs-und Wärme-verteilungseinrichtungen in Solar-Computer und TRNSYS sowie der vorhandenen Anlagenteile z.B. Schaltung und Wärmerückgewinner lassen sich die Fehler, die zu einem starken Innentemperaturabfall in den Räumlichkeiten des Gebäudes führen, im Energieversorgungssystem herausfinden. Insgesamt gibt es drei Ursachen. Davon ist der hauptsächliche Grund, dass die Wärmelieferung den Wärmebedarf des ganzen Gebäudes nicht deckt. Gegen diesen Fehler werden zwei Ansätze untersucht, und zwar die beruhende auf der vorhabenden Wärmeversorgung neue strategische Wärmeverteilung und den Umbau der Wärmeübertrager. Jede Weise hat eigene Vor- und Nachteilen. Der Auswahl welcher Maßnahme ist abhängig von der praktischen Situation. Der analytische Prozess, der in dieser Arbeit zeigt wird, kann auch bei anderen ähnlichen Projekt, das das Wärmeversorgungsproblem hat, angewandt werden.
