Automobil- und Maschinenbau
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Diese Diplomarbeit beschreibt zunächst die Profileigenschaften des H-Profils als formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung auf Basis DIN 3689-1 und ihre Vorzüge im Vergleich zu herkömmlichen Zahnwellen- und Passfederverbindungen. Die mechanische und tribologische Beanspruchung hypotrochoidischer Welle-Nabe-Verbindungen wurde hierbei rein numerisch untersucht. Dabei wurde der Einfluss der Profilparameter Exzentrizität und Mitnehmerzahl sowie des Übermaßes zwischen Welle und Nabe ermittelt und die Ergebnisse vergleichend gegenübergestellt.
Die im Rahmen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse bieten eine Grundlage für die weitere Forschung an hypotrochoidischen Welle-Nabe-Verbindungen.
In dieser Diplomarbeit wird nur der Lastfall reine Torsion (statisch) betrachtet. Die geometrische Beschreibung, die Fertigungstechnologien und Passungssystem des H-Profils werden unter Berücksichtigung der zahlreichen Literaturen und experimentellen Ergebnisse erläutert.
Die FE-Simulationen werden auf Basis der Finite-Elemente-Analyse-Software MSC Marc/Mentat durchgeführt. Die mechanische und tribologische Beanspruchung der H-Profile vorzugsweise im Bereich der hoch beanspruchten Nabenkante wird mittels geeigneter Diagramme und FE-Bildern dargestellt und diskutiert. Außerdem werden mögliche Anrissorte mittels Reibkorrosionsparameter MFFDP ermittelt. Es wird auch ein geeigneter Bereich von geometrischen Parametern vorgeschlagen, der auf der tatsächlichen Produktion basiert.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Untersuchung einer Welle-Nabe-Verbindung mit einfacher epitrochoidischer Profilkontur.
Ziel der Arbeit ist es, die Auswirkung der Produktionsfaktoren und Passungen auf die E-Profilverbindung bei rein Torsion zu ermitteln. Die Arbeit enthält die Grundlagen zum E-Profilverbindungen. Zwei Modellgruppen mit drei und fünf Mitnehmern werden untersucht, indem die Exzentrizität, die Belastung und die Passungen variiert werden.
Aus den Ergebnissen der Untersuchung lässt sich die Auswirkung von Exzentrizität, Belastung und Passungen auf die Leistungsfähigkeit der E-Profilverbindung erkennen. Weiterhin enthält die Arbeit eine nummerische Untersuchung der Auswirkungen von Formabweichungen bei E-Profilen auf Basis der Toleranzklasse IT6. Die Formabweichung wird simuliert, indem nur die Exzentrizität der Nabe im Modell verändert wird. Zur weiteren Untersuchung wird in der vorliegenden Arbeit ebenfalls ein Vergleich der E- und H-Profile durchgeführt. Durch die Variation zentraler Parameter werden die jeweiligen Trendentwicklungen sichtbar. Auf diese Weise konnten ein sinnvoller Bereich der Passungen, die Vor- und Nachteile einer Erhöhung oder Verringerung der Exzentrizität sowie die Vor- und Nachteile der E- und H-Profile ermittelt werden.
Konstruktive Optimierung eines Unwucht-Prüfstandes zur Untersuchung von Welle-Nabe-Verbindungen
(2022)
Mit der vorliegenden Diplomarbeit wird die Funktionalität eines bestehenden Torsions-prüfstandes an der WHZ erweitert. Dabei wird die Betriebsqualität des Prüfstandes ver-bessert. Diese Arbeit ist ein Bestandteil eines laufenden Projektes an der WHZ.
Der Prüfstand wird dazu mechanisch, versuchstechnisch und akustisch untersucht und mit Schwerpunkt auf den Antrieb, auf die Anpassungsfähigkeit an dem unterschiedli-chen Belastungs- und Drehzahlverhältnisse, auf die Geräuschemission und die Lebensdauer der einzelnen Bauteile optimiert.
Die Optimierung wird durch mehrere mögliche konstruktive Lösungen realisiert, vor allem durch Wechseln der Unwucht-Massen für die Erzeugung und für die Variierung der er-forderlichen Torsion. Die endgültige Lösung wurde durch die Bewertung (Rating) ver-schiedener Lösung bzw. deren Kombination festgelegt. Es wird eine Kostenkalkulation für die Verbesserung des vorhandenen Prüfstandes in Form einer Liste für das Anschaffen aller Bauteile des neuen Prüfstandes vorgelegt.
Das Werkzeug für die vorliegende Diplomarbeit ist CATIA V5. Außer der allgemeinen CAD-Funktion für die Erstellung von 3D-Modell, wird durch CATIA V5 und MDESIGN die Festigkeit, Sicherheit und Lebensdauer einzelner Bauteile rechnerisch überprüft.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Betrachtung eines bisher elektromechanisch ausgeführten Antriebs einer mehrstufigen, automatischen Biegemaschine zur Herstellung von Blechstrukturen wie z.B.: Kopfstützröhrchen. Im Rahmen der Arbeit werden mehrere alternative elektrohydraulische Antriebskonzepte entworfen und mittels Variantenvergleich untereinander und mit bestehenden Marktlösungen verglichen.
Das Erreichen einer hohen Dynamik, Flexibilität und Verfügbarkeit ist für eine langfristig wirtschaftlich überlegene Lösung Grundvoraussetzung. Um diese Anforderungen einhalten zu können, muss die Verwendbarkeit von Standard- Antriebskomponenten geprüft und gegebenenfalls eigene Entwicklungen vorgenommen werden. Darüber hinaus soll der Antrieb überlastsicher, wegüberwacht, wiederholgenau und mit anderen, baugleichen Achsen in einem flexiblen Bewegungsablauf synchronisierbar sein. Es werden Untersuchungen in Richtung eines sicheren Steuerungs- und Reglungskonzepts angestellt und Schnittstellen für elektronische Messtechnik geschaffen.
Das Ziel der Arbeit ist eine umsetzungsfertige sowie technisch und wirtschaftlich überlegenen servohydraulische Lösung, welche produktunabhängig an der betrachteten, oder an typverwandten Anlagen eingesetzt werden kann.
Die folgende Arbeit beinhaltet die Anpassung und Konzeptfindung eines Reibmomentprüfstandes für Kraftfahrzeugradlager. Diese werden mit vorgegebenen Kräften und Drehzahlen beaufschlagt, wobei deren inneres Reibmoment mit einer ausreichend hohen Genauigkeit gemessen werden soll, sodass der Anwender im Nachgang
Rückschlüsse auf Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß der betreffenden Kraftfahrzeuge ziehen kann. Im Vordergrund steht hierbei, vorhandene Komponenten und Baugruppen so gut wie möglich zu vereinfachen und dabei deren Funktion nicht negativ zu beeinflussen.
Im ersten Teil der Arbeit wird untersucht, an welchen Baugruppen eine Änderung sinnvoll ist. Anschließend werden die daraus entstandenen Erkenntnisse konzeptionell und konstruktiv umgesetzt. Dies betrifft speziell die Axialkrafteinleitung, die Radialkrafteinleitung und den Gestellaufbau des hydrostatischen Lagers zum Ableiten der Kräfte.
Optimierung des Beschaffungsprozesses und des Lieferantenmanagements bei einem Produkthersteller
(2021)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Optimierung des Beschaffungsprozesses und des Lieferantenmanagements in einem betriebsspezifischen Anwendungsfall. Um das Ziel der gesteigerten Hygiene in
der Montage zu erreichen, soll eine Verpackungslösung in Verbindung mit der Beschaffungsstrategie entwickelt werden. Hierfür wird nach der Erarbeitung der Grundlagen, eine Ist-Analyse der bestehenden Wareneingangs- und
Beschaffungsprozesse sowie der Lieferanten und Einkaufsartikel durchgeführt.
Die durch die erarbeiteten Grundlagen und in der Ist-Analyse gewonnenen Erkenntnisse dienen folgend der Entwicklung eines Leitfadens zur Optimierung der Beschaffung. Anhand des Leitfadens wird ein Konzept zur Optimierung des
Beschaffungsprozesses im betriebsspezifischen Anwendungsfall entwickelt, um die Durchführbarkeit des Leitfadens zu bestätigen. Im Anschluss wird der Ist- und der Soll-Zustand verglichen.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es eine Berechnungsmethodik zur Ermittlung von Investitionen für Produktionsanlagen einer Lackiererei zu entwickeln.
Zur Abgrenzung des Bereichs, welchen die Methodik abdeckt, wurden Grundlagen der Investitionsrechnung, der Fabrikplanung und dem Ablauf der Fahrzeuglackierung erörtert und definiert. Mittels Analyse der Fahrzeuglackierung bei der BMW AG, wurden Hauptkostentreiber beim Werksneubau identifiziert und mit anpassbaren Planungsparametern in Beziehung gesetzt. Die erstellte Datenbasis für Investitionssummen aus durchgeführten Projekten wurde mit den festgelegten Wechselwirkungen zwischen Parametern und Technologien zu der Berechnungsmethodik verknüpft. Mit Hilfe der Überführung in ein Excel-Werkzeug wurde die transparente Nutzbarkeit der Berechnungsmethodik sichergestellt. Durch eine Verifizierung des Berechnungswerkzeugs mit durchgeführten Planungsprojekten konnte die Genauigkeit der Berechnungen innerhalb des vorgegebenen Zielkorridors von ± 20% bestätigt werden.
Die Leistungsdichte von Brennstoffzellensystemen kann durch Erhöhung des luftseitigen Betriebsdrucks positiv beeinflusst werden. Dazu werden Verdichter oder elektrisch unterstützten Turbolader verwendet, was als größter Energieverbraucher im Brennstoffzellensystems bezeichnet ist. Durch Einsatz von Vorleiteinrichtungen mit optimierten Schaufelwinkel können Strömungseigenschaften vor dem Verdichter positiv beeinflusst und dessen Leistung verbessert werden. Im Rahmen dieser Arbeit werden experimentelle und numerische Untersuchungen an Vorleiteinrichtungen durchgeführt werden, um Optimierungsmöglichkeiten des Kennfeldes eines Radialverdichters aufzuzeigen.
In Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden neuartige Profilkonturen (M-Profil) für form- schlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) entwickelt. Unter Anwendung der Finite-Ele- mente-Methode (FEM) konnten Spannungszustand, Schlupf, Verschleißschutz nach unter- schiedliche Mitnehmeranzahlen und Profilexzentrizität dargestellt werden. Ziel dieser Arbeit war es, an verschiedenen Profilgruppen Berechnungen unter reiner Torsion durchzuführen. Der Einfluss wurden von unterschieden Mitnehmeranzahlen und Profilexzentrizitäten an ei- nem M-Profil untersucht und die Ergebnisse wurden mit nach DIN 3689 Teil 1 genormten H-Profilen verglichen. Auf diese Weise konnte das dementsprechende gut angepasste Profil ausgewählt werden.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, das Prüfmittelmanagement von teilespezifischen Prüfvorrichtungen in der voestalpine Automotive Components Schmölln GmbH zu optimieren. Dabei erfolgte zuerst die Einarbeitung in die Grundlagen des Prüfmittelmanagements und den dazu etablierten Prozessen und Vorgaben in Unternehmen. Basierend darauf wurden Anforderungen zusammengestellt, welche einen optimalen Ablauf fertigungsbegleitender
Prüfungen ermöglichen sollen. Bei dem Abgleich der Vorgaben mit dem derzeitigen Vorgehen konnte einige Schwachstellen identifiziert werden. Mit diesen Erkenntnissen wurden Handlungsempfehlungen für das Unternehmen entwickelt.
Der Autor erhofft sich dadurch eine Verbesserung im Prozess des Prüfmittelmanagements teilespezifischer Prüfvorrichtungen im Unternehmen.
