Auf nahezu jeder Baustelle sind mobile Frischbetonpumpen unterschiedlicher Bauart anzutreffen, welche alle eine Förderlücke aufweisen. In dieser Arbeit wird eine Frischbetonkonstantflusspumpe entwickelt und simuliert. Um das hierfür notwendige neuartige Frischbetonventil entwickeln zu können wird in einem ersten Schritt Wissen aufgebaut. Dies geschieht mit einem Prüfstand unter Zuhilfenahme statistischer Versuchsplanung. On almost every construction site, mobile fresh-concrete pumps of different designs can be found, all of which have an interruptions in delivery. In this work, a fresh-concrete constant-flow pump is developed and simulated. In order to be able to develop the new type of fresh-concrete valve required for this, knowledge is built up in a first step. This is done with a test bench using statistical design of experiments.
Aktualisiert: 2021-02-25
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Die Anforderungen des Leichtbaus und die zunehmende Funktionsintegration in Bauteilen führen zu einem wachsenden Komplexitätsgrad von Druckgussteilen. Dabei steigt auch die Schwierigkeit, frühzeitig den Herstellungsaufwand der zugehörigen Druckgussform aufwandsarm und genau abzuschätzen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Methode besteht aus mehreren Modulen, um den Herstellungsaufwand computergestützt abzuschätzen. Zum einen werden in Anlehnung an das Quality Function Deployment Zielkonflikte in der Formauslegung identifiziert. Zum anderen wird durch die Analyse des CAD-Modells des Gussteils ein virtueller Kontureinsatz erzeugt, anhand dessen die Berechnung des Zeitaufwands der notwendigen Fräsprozesse durchgeführt wird.
Aktualisiert: 2020-01-01
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Die Anforderungen des Leichtbaus und die zunehmende Funktionsintegration in Bauteilen führen zu einem wachsenden Komplexitätsgrad von Druckgussteilen. Dabei steigt auch die Schwierigkeit, frühzeitig den Herstellungsaufwand der zugehörigen Druckgussform aufwandsarm und genau abzuschätzen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Methode besteht aus mehreren Modulen, um den Herstellungsaufwand computergestützt abzuschätzen. Zum einen werden in Anlehnung an das Quality Function Deployment Zielkonflikte in der Formauslegung identifiziert. Zum anderen wird durch die Analyse des CAD-Modells des Gussteils ein virtueller Kontureinsatz erzeugt, anhand dessen die Berechnung des Zeitaufwands der notwendigen Fräsprozesse durchgeführt wird.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Die vorliegende Arbeit behandelt zunächst die ganzheitliche physikalische Modellierung eines 40-Tonnen-Raupenbaggers der aktuellen Generation mit seinen mechatronischen Komponenten. Beruhend auf der Analyse realer Messschriebe wird für den virtuellen Bagger dann im Hauptteil der Arbeit ein systemtheoretisch motiviertes Fahrermodell entwickelt. Das Fahrermodell ist modular aufgebaut und enthält neben einem Zustandsautomaten zur Vorgabe von synthetischen oder aus Messungen abgeleiteten Zyklen eine modellprädiktive Folgeregelung für jede Bewegungsrichtung. Zur Lösung des der modellprädiktiven Regelung unterlagerten beschränkten Optimierungsproblems wird das schnelle Gradientenverfahren in der dualen Formulierung genutzt. Die Simulation von virtuellem Fahrer und virtuellem Bagger im Verbund führt zu einem realistischen Maschinenverhalten.
Das entwickelte Fahrermodell wird zudem bei der realen Erprobung genutzt. Dazu wird ein hydraulisches Funktionalmodell im Maßstab 1:12 mit Ansteuerhardware und Sensorik nachgerüstet. Am Fahrermodell werden Anpassungen zur Herstellung der Echtzeitfähigkeit und zur Erhöhung von dessen Robustheit bezüglich Modellfehlern und Störungen mit Hilfe der offset-freien modellprädiktiven Regelung durchgeführt. Nach simulativen Tests an einem vereinfachten Streckenmodell in Hammerstein-Struktur erfolgt der experimentelle Funktionsnachweis am Mini-Bagger im Sinne des Rapid Control Prototypings. Dazu werden Algorithmen zur Lageschätzung sowie das Fahrermodell auf ein Prototypensteuergerät portiert. Neben seiner Verwendung zum automatisierten Abfahren vorgegebener Zyklen wird das Fahrermodell abschließend in Kombination mit einem optimierungsbasierten Trajektorienplaner zur Realisierung einer vereinfachten Baggersteuerung genutzt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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