Legl, L. (2015). Untersuchung des Systems Kranlaufrad/Schiene hinsichtlich Spannungen im Bauteil [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/158414
E307 - Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik
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Date (published):
2015
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Number of Pages:
95
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Keywords:
Kranlaufrad; Flächenpressungen
de
crane running wheel; contact pressure
en
Abstract:
Für die Firma Künz werden an einem Kranlaufrad/Schiene System Berechnungen,Versuche und FEM Simulationen im Kontaktbereich vorgenommen.Es wurde eine Literaturrecherche über auftretende Verschleißformen bei einemsolchen System erstellt. Somit können alle Verschleißformen zugeordnet, beurteiltund besser vermieden werden. Durch Berechnungen der Pressungen und derSpannungen im Inneren der Bauteile konnten theoretische Aussagen über dieBauteilbelastungen getroffen werden. Mit Versuchen und einer FEM Simulationkonnten anschließend Aussagen über die Vergleichbarkeit und Einflüsse aufMessungen und Simulation getroffen werden.Die analytische Berechnung erfolgt nach der Theorie von Hertz. Hierbei werden diegeometrischen und materiellen Eigenschaften der Bauteile berücksichtigt um diePressung und die Kontaktfläche zu bestimmen. Nach der Ermittlung der Pressungund der Berührfläche werden die Ergebnisse dazu verwendet um Spannungen unterder Bauteiloberfläche zu berechnen.Bei den Versuchen wurde mit Hilfe spezieller Folien der Druckverlauf an derKontaktfläche aufgenommen. Die Spannungen im Bauteilinneren wurden nichtgemessen. Die Auswertung der Druckmessfolien wurde mit dem Programm GODAVrealisiert.Für die FEM Simulation wurde das Programm Ansys verwendet. Es wurdenverschiedene Geometrien ausprobiert um ein möglichst einfaches Modell zu finden.Die Simulation kann dazu verwendet werden um Aussagen über die HertzschePressung und Spannungen im Bauteil zu treffen.Alle Untersuchungen beschränken sich auf die statische Analyse des Problems.Allerdings wurden in der Recherche auch dynamische Einflüsse untersucht.Durch die genaue Kenntnis der Verschleißmechanismen kann in Zukunft dieStandfestigkeit und Betriebsdauer erhöht werden. Außerdem werden dieverschiedenen Methoden zur Ermittlung der Pressung verglichen.
de
For the company of Künz calculations, testing and FEM simulations are performed ina contact area of a crane wheel / rail system.A literature research was created regarding the existing forms of wear in suchsystems. Thus, all forms of wear can be assigned, evaluated and better avoided.With experiments and FEM simulation the theoretical statements were compared andinfluences on measurements and simulation could be taken.The analytical calculation takes place according to the theory of Hertz. Here, thegeometric and material properties of the components are considered in order todetermine the contact area. After determining the pressure and contact area, theseresults are used to calculate stresses below the component surface.In the tests, the pressure at the contact area has been measured with the aid ofspecial films. The stresses in the component inside were not measured. Theevaluation of the pressure measuring film was realized with the GODAV program.For the FEM simulation the program Ansys was used. Various geometries were triedto find the simplest possible model. The simulation can be used to make statementsabout the Hertzian pressure and stresses in the component.All investigations are confined to the static analysis of the problem. However,dynamic influences are also discussed in the literature research.The precise knowledge of the wear mechanisms should help to increase the servicelife of such a system. The different methods for calculating the pressure will becompared.
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Additional information:
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Zsfassung in engl. Sprache