Hydropuls-Schwingprüfstand
Final Report Abstract
Projektbezeichnung: „Konzeptentwicklung, Konstruktion des Tragwerks und des Antriebs eines Regalbediengerätes mittels CAD, FE-Analyse und Mehrkörpersimulation, FE-Analyse des Lastaufnahmemittels, Planung und Auswertung des Tests am Prototypen“. Moderne Regalbediengeräte (RBG) zeichnen sich durch geringes Gewicht trotz hoher Steifigkeit, modulare Bauweise, hohe Beschleunigungs- und Verzögerungswerte sowie schnelle Lastaufnahmemittel aus. Der Kunde profitiert dadurch von einem höheren Durchsatz, weniger Stromverbrauch, geringeren Kosten und einer höheren Verfügbarkeit. Um ein konkurrenzfähiges Regalbediengerät neu zu entwickeln, muss die Auswahl und Optimierung des Tragwerks, wie bei den Konkurrenzunternehmen, mittels FE-Analyse durchgeführt werden. Die normativ geforderten hohen Sicherheitsbeiwerte für schwingende RBG-Komponenten, bei nicht genauer Berechnung, können mittels einer Mehrkörpersimulation genauer bestimmt werden. Außerdem ist es Ziel des Projektes einen dynamischeren Antrieb des Regalbediengerätes und des Hubwerks zu konstruieren. Darüber hinaus wird ein schnelleres und leichteres Lastaufnahmemittel entwickelt und mittels FE- Analyse bezüglich seines Gewichtes optimiert. Es wird angestrebt die Simulationsergebnisse abschließend an einem Prototypen zu evaluieren. Projektbezeichnung: „Entwicklung einer betriebsfesten und lastfallbezogenen Verbundbauweise für hochdynamische Tragwerke in der Fördertechnik“. Tragwerke im Bereich der Fördertechnik müssen eine hohe Festigkeit und Stabilität aufweisen, um sichere Lastwechsel gewährleisten zu können. Allerdings unterliegen diese einem ständigen Wechsel von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen, verbunden mit unerwünschten dynamischen Kräften. Verbundwerkstoffe werden immer häufiger aufgrund der Möglichkeit Gewicht und Energie einzusparen im Maschinenbau eingesetzt. Allerdings besteht hier das Problem, dass bei Einsatz neuer Materialien die Betriebsfestigkeit der Tragwerke bisher nicht nachgewiesen werden konnte, da wenig Erfahrungswerte beim Einsatz von Verbundwerkstoffen, insbesondere bei Tragwerken, vorliegen. Im Rahmen eines FuE-Projekts ist geplant, die Entwicklung einer betriebsfesten und lastfallbezogenen Verbundbauweise für hochdynamische Tragwerke durchzuführen. Um diese Zielsetzung realisieren zu können, soll ein Leichtbau-Tragwerk mittels neuer Verbundbauweisen entwickelt werden, für welches unter Einsatz eines Multi-Materialmixes, eines synchronen Mehrfach-Antriebes sowie neuer Material- und Fügetechnikpaarungen gleichzeitig die Betriebsfestigkeit überprüft werden soll. Projektbezeichnung: „Entwicklung eines integralen Schwingungsschutzsystems für Fahrer/innen von Land- und Baumaschinen“. Die Schwingungsschutzrichtlinie 2002/44 der EU weist aus, dass die Verantwortung für die Bewertung des Gesundheitsrisikos, die Beseitigung oder Reduzierung der Belastungen und die gesundheitsrelevante Überwachung des Arbeitsplatzes einer Bedienperson beim Arbeitgeber liegt. Im Rahmen des beantragten Forschungsprojektes soll ein neuartiges Schwingungsschutzsystem entwickelt werden, welches bereits in seinem vorwettbewerblichen Entwicklungsstadium eine deutlich verbesserte Umsetzung der Richtlinie im Bereich der Land- und Baumaschinen ermöglicht. Es soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Schwingungsexposition der Fahrer/-innen im Arbeitsalltag zu reduzieren und zu dokumentieren sowie die Arbeitsabläufe in Hinblick auf den Gesundheitsschutz zu optimieren. Projektbezeichnung: „Untersuchung der Auswirkungen von Schwingungen eines Radladers auf Komfort und Gesundheit“. Fahrer/-innen von Nutzfahrzeugen, die für Erdarbeiten eingesetzt werden, sind während des Betriebs hohen Ganzkörperschwingungen ausgesetzt. Diese wirken sich nachteilig auf das Wohlbefinden und letztlich auf die Gesundheit des Menschen aus. Die kurzfristige Exposition von Ganzkörperschwingungen bewirkt eine Ermüdung der Muskeln, Gleichgewichtsstörungen, nachlassende Leistungsfähigkeit, Unwohlsein, usw. Die langfristige Exposition verursacht eine Reihe von gesundheitlichen Problemen, wie Schmerzen im unteren Rückenbereich, eine degenerative Erkrankung der Wirbelsäule, usw. Die internationalen Normen, ISO 2631-1:1985, ISO 2631-1:1997, 2002/44/EG, VDI 2057:2002, BS 6841 und ISO 2631-5:2004, schreiben die Messanforderungen und Methoden zur Bewertung der Auswirkungen von Ganzkörperschwingungen auf Gesundheit und Komfort vor. Unter Berücksichtigung dieser Normen werden die Ganzkörperschwingungen, die während eines typischen Arbeitsbetriebs eines Radladers auftreten, wie bspw. dem V-Betrieb, gemessen und anschließend beurteilt. Infolge der Vielzahl an Einflussparametern im realen Betrieb, müssen für weiterführende Untersuchung und Verbesserungsansätze zusätzliche Komponententests erfolgen. Als direktem Bindeglied zwischen Mensch und Maschine, kommt dem Sitz hierbei eine entscheidende Rolle zum Schutz des Fahrzeugführers vor Ganzkörperschwingungen zu. Durch reproduzierbare Prüfstandsversuche soll die Sitzdynamik im Detail getestet und analysiert werden. Auf Basis dieser Untersuchungen soll ein Sitzfederungssystem in Fahrtrichtung getestet und optimiert werden.
Publications
- „Gebhardt Neuentwicklung: Regalbediengerät Cheetah – Schnell wie ein Gebhardt“. Hebezeuge Fördermittel, 1-2 (2013), S. 22-25
Gebhardt, Marco; Eder, Jörg
