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Beladefeeder

Betriebsfestigkeit

Betriebsfestigkeit eines Beladefeeders

Der dargestellte Beladefeeder wird zum Transport von Blechen in der Automobilindustrie eingesetzt. Mit einer Taktrate von bis zu 28 [min-1] wird dabei in jedem Transportzyklus ein Einzelblech etwa 250 [mm] angehoben und nach einem horizontalen Transport von bis zu 3 [m] wieder abgesetzt.

Der Prototyp zeigte mehrere Brüche in der Stahlschweißkonstruktion. Eine statische FE-Analyse bei Belastung durch die Trägheitskräfte aufgrund der maximalen Beschleunigungen konnte die aufgetretenen Schäden jedoch nicht erklären.

Betriebsschwingungsmessungen zeigten auf, dass die unterste Eigenschwingungsform des Beladefeeders bei maximaler Taktrate resonanzartig zu Schwingwegen von bis zu 4 [mm] angefacht wird. Die zugehörige Eigenfrequenz liegt mit etwa 7,5 [Hz] zwar deutlich über der Taktrate, ihre Eigenform wird aber aufgrund des stark nichtharmonischen Bewegungsablaufs trotzdem signifikant angeregt. Ein aus Messungen abgeleitetes Anregungsspektrum zeigt neben der Taktfrequenz auch eine Vielzahl höherer Harmonischer.

Unter Berücksichtigung dieser dynamischen Zusatzbelastung konnte die Schadensursache geklärt werden. Es wurden geeignete Optimierungsmaßnahmen abgeleitet. Der Beladefeeder wurde global versteift, um die unterste Eigenfrequenz anzuheben. Lokale Spannungsüberhöhungen wurden durch gezielte Versteifungsmaßnahmen reduziert. Zudem wurde das Fahrprofil angepasst. Dadurch konnten Brüche in der Schweißkonstruktion zuverlässig vermieden werden.

Lesen Sie hierzu unseren ausführlichen Artikel.

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