TY - THES

T1 - Neuentwicklung einer optimierten Hacktrommel von schnelllaufenden Holzzerkleinerern

AU - Gschliesser, Uwe

N1 - gesperrt bis 09-05-2021

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konzeptionierung, Entwicklung, technischen Umsetzung und Betriebsfestigkeitsbewertung einer Hacktrommel eines schnelllaufenden, mobilen Holzzerkleinerers. Die Hacktrommel stellt ein dynamisch hochbelastetes, sicherheitskritisches Bauteil dar, welches hinsichtlich strukturellem Leichtbau bereits im Designstadium zu bewerten ist. Die mit Werkzeugen bestückten Trommeln unterliegen hierbei unterschiedlichsten, komplexen tribo-mechanischen Anforderungen. Ziel der Tätigkeiten ist die Entwicklung einer universell einsetzbaren Konstruktion unter Berücksichtigung der vorgegebenen, betriebsbedingten Rahmenbedingungen, welche den vergleichsweise rauen Umgebungsbedingungen und hohen lokalen Strukturbeanspruchungen im Betrieb für eine definierte Einsatzdauer standhält. Die Arbeit umfasst einen Überblick über die Methoden der Holzaufbereitung und den Einsatz von Holz als Brennstoff sowie den Bereich der Holzzerkleinerung mit den damit verbundenen Schnittkräften und Einflussfaktoren. Des Weiteren wird die Betriebsfestigkeitsbewertung von Schweißkonstruktionen anhand Strukturspannungen mittels numerischer Methoden skizziert. In einem iterativen Prozess werden Gestaltungskonzepte für die Hacktrommel erarbeitet und hinsichtlich eines möglichen Einsatzes im realen Betrieb bewertet. Die Konstruktionsvarianten der einzelnen Konzepte wurden mittels einer numerischen Strukturspannungsanalyse überprüft und hinsichtlich der auftretenden lokalen Spannungszustände konstruktiv optimiert. Nach einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung wurde das optimale Konzept konstruktiv umgesetzt und an die betrieblichen Ansprüche hinsichtlich Montage und Wartung angepasst. Als Resultat liegt eine mittels numerischer Spannungsanalyse konstruktiv optimierte Variante einer schnelllaufenden Hacktrommel als Designkonzept vor, welche die hohen Ansprüche im rauen Betrieb bestmöglich erfüllt.

AB - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konzeptionierung, Entwicklung, technischen Umsetzung und Betriebsfestigkeitsbewertung einer Hacktrommel eines schnelllaufenden, mobilen Holzzerkleinerers. Die Hacktrommel stellt ein dynamisch hochbelastetes, sicherheitskritisches Bauteil dar, welches hinsichtlich strukturellem Leichtbau bereits im Designstadium zu bewerten ist. Die mit Werkzeugen bestückten Trommeln unterliegen hierbei unterschiedlichsten, komplexen tribo-mechanischen Anforderungen. Ziel der Tätigkeiten ist die Entwicklung einer universell einsetzbaren Konstruktion unter Berücksichtigung der vorgegebenen, betriebsbedingten Rahmenbedingungen, welche den vergleichsweise rauen Umgebungsbedingungen und hohen lokalen Strukturbeanspruchungen im Betrieb für eine definierte Einsatzdauer standhält. Die Arbeit umfasst einen Überblick über die Methoden der Holzaufbereitung und den Einsatz von Holz als Brennstoff sowie den Bereich der Holzzerkleinerung mit den damit verbundenen Schnittkräften und Einflussfaktoren. Des Weiteren wird die Betriebsfestigkeitsbewertung von Schweißkonstruktionen anhand Strukturspannungen mittels numerischer Methoden skizziert. In einem iterativen Prozess werden Gestaltungskonzepte für die Hacktrommel erarbeitet und hinsichtlich eines möglichen Einsatzes im realen Betrieb bewertet. Die Konstruktionsvarianten der einzelnen Konzepte wurden mittels einer numerischen Strukturspannungsanalyse überprüft und hinsichtlich der auftretenden lokalen Spannungszustände konstruktiv optimiert. Nach einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung wurde das optimale Konzept konstruktiv umgesetzt und an die betrieblichen Ansprüche hinsichtlich Montage und Wartung angepasst. Als Resultat liegt eine mittels numerischer Spannungsanalyse konstruktiv optimierte Variante einer schnelllaufenden Hacktrommel als Designkonzept vor, welche die hohen Ansprüche im rauen Betrieb bestmöglich erfüllt.

KW - wood chipping

KW - fatigue

KW - chipping drum

KW - Holzzerkleinerung

KW - Betriebsfestigkeit

KW - Hacktrommel

M3 - Masterarbeit

ER -