TY - THES

T1 - Bearbeitungs- und Instrumentierungsvorschläge zur Echtzeiterfassung der Einwirkungen an Abbauwerkzeugen von Tunnelbohrmaschinen

AU - Bumberger, Thomas

N1 - gesperrt bis 31-05-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Die vorliegende Arbeit dient als Grundlage zur in situ Erfassung der Einwirkungen auf Abbauwerkzeuge (Disken) von Tunnelbohrmaschinen (TBM). Am Beginn stehen die Beschreibung des Systems TBM und deren Einsatzgebiet. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Disken beziehungsweise den unterschiedlichen Möglichkeiten zur Fixierung der Disken im Bohrkopf der TBM. Nach einer ergänzenden Literaturübersicht zu Dehnungsmessstreifen (DMS) und zur Finiten Elemente Methode (FEM) mit Abaqus/CAE folgt die Modellierung zweier ausgewählter Spannsysteme inklusive der Disken. Das Modell des sogenannten Wedge Lock Spannsystems wird zunächst im Originalzustand simuliert. Aus den Ergebnissen dieser Simulation werden geeignete Positionen identifiziert, welche sich für Modifizierungen eignen. Diese Veränderungen sind nötig, um Platz für die Applizierung von Messmitteln am betreffenden Bauteil zu ermöglichen. Abschließend erfolgt eine neuerliche Simulation des modifizierten Wedge Lock Systems und eine Diskussion der Ergebnisse. Das Steckachsensystem unterscheidet sich grundsätzlich in der Art und Weise, wie die Diske im Bohrkopf beziehungsweise in der Aufnahme fixiert wird. Aus diesem Grund ergeben sich Differenzen sowohl im Aufbau des Modells als auch in den Möglichkeiten zur Erfassung der Einwirkungen auf die Diske. Die Vorgehensweise bei der Modellierung des Steckachsensystems ist ähnlich jener des Wedge Lock Systems. Für das Steckachsensystem werden ebenso wie für das Wedge Lock System Vorschläge zur messtechnischen Instrumentierung und der dafür nötigen Veränderungen erarbeitet. Für Laborversuche mit einem Nachbau des Steckachsensystems und einer eigens dafür angefertigten Diske ist die Konstruktion einer Prüfvorrichtung notwendig. Diese soll die Aufspannung der Diske in eine vorhandene hydraulische Prüfpresse des Lehrstuhles für Subsurface Engineering ermöglichen. Die Konstruktion besteht aus einer Aufspannvorrichtung sowie einer geeigneten Lasteinleitung, welche die Abbildung unterschiedlicher Lastfälle erlauben.

AB - Die vorliegende Arbeit dient als Grundlage zur in situ Erfassung der Einwirkungen auf Abbauwerkzeuge (Disken) von Tunnelbohrmaschinen (TBM). Am Beginn stehen die Beschreibung des Systems TBM und deren Einsatzgebiet. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Disken beziehungsweise den unterschiedlichen Möglichkeiten zur Fixierung der Disken im Bohrkopf der TBM. Nach einer ergänzenden Literaturübersicht zu Dehnungsmessstreifen (DMS) und zur Finiten Elemente Methode (FEM) mit Abaqus/CAE folgt die Modellierung zweier ausgewählter Spannsysteme inklusive der Disken. Das Modell des sogenannten Wedge Lock Spannsystems wird zunächst im Originalzustand simuliert. Aus den Ergebnissen dieser Simulation werden geeignete Positionen identifiziert, welche sich für Modifizierungen eignen. Diese Veränderungen sind nötig, um Platz für die Applizierung von Messmitteln am betreffenden Bauteil zu ermöglichen. Abschließend erfolgt eine neuerliche Simulation des modifizierten Wedge Lock Systems und eine Diskussion der Ergebnisse. Das Steckachsensystem unterscheidet sich grundsätzlich in der Art und Weise, wie die Diske im Bohrkopf beziehungsweise in der Aufnahme fixiert wird. Aus diesem Grund ergeben sich Differenzen sowohl im Aufbau des Modells als auch in den Möglichkeiten zur Erfassung der Einwirkungen auf die Diske. Die Vorgehensweise bei der Modellierung des Steckachsensystems ist ähnlich jener des Wedge Lock Systems. Für das Steckachsensystem werden ebenso wie für das Wedge Lock System Vorschläge zur messtechnischen Instrumentierung und der dafür nötigen Veränderungen erarbeitet. Für Laborversuche mit einem Nachbau des Steckachsensystems und einer eigens dafür angefertigten Diske ist die Konstruktion einer Prüfvorrichtung notwendig. Diese soll die Aufspannung der Diske in eine vorhandene hydraulische Prüfpresse des Lehrstuhles für Subsurface Engineering ermöglichen. Die Konstruktion besteht aus einer Aufspannvorrichtung sowie einer geeigneten Lasteinleitung, welche die Abbildung unterschiedlicher Lastfälle erlauben.

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M3 - Diplomarbeit

ER -