TY - THES

T1 - Entwicklung einer Programmierung zur Durchführung von statischen und dynamischen Torsionsprüfungen

AU - Oberhofer, Florian

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Um zukünftig einen Prüfstand für reine Torsionsversuche zur Verfügung zu haben, wurde eine Programmierung für einen konstruktiv bestehenden Torsionsprüfstand entwickelt. Durch die Programmierung wird eine automatisierte Prüfung für statische und dynamische Versuche ermöglicht. Die Versuchsergebnisse sind für die Betriebsfestigkeit von großer Bedeutung, da bei Simulationen und Bauteilberechnungen auf diese zurückgegriffen werden. Bei dynamischen Versuchen kann bei beliebigem Spannungsverhältnis geprüft werden, wobei das maximale Drehmoment 34Nm nicht überschreiten soll. Statische Versuche können bis 34Nm ohne Getriebe durchgeführt werden. Um statische Versuche auch bei Belastungen bis 1kNm durchführen zu können, besteht die Möglichkeit des Einsatzes eines Getriebemoduls. Sowohl für statische als auch für dynamische Versuche wurde eine Datenaufzeichnung implementiert. Die Eingaben und Bedienung der Versuche erfolgt in einer eigens für den Torsionsprüfstand programmierten Visualisierung. Zu Beginn wird ein Überblick über die wichtigsten Zusammenhänge und Formeln für Torsionsversuche gegeben, welche später zum Durchführen von Prüfungen und deren Auswertung notwendig sind. Danach wird der Aufbau des Torsionsprüfstandes betrachtet und dessen Komponenten erklärt. Im Anschluss wird die Programmierung anhand der Struktur und der Reihenfolge der Programmabschnitte aufgearbeitet und die wichtigsten Funktionen erläutert. Dabei wird auch auf die eigens erstellte Datenaufzeichnung eingegangen. Die Zusammenhänge zwischen Visualisierung und Programm stellen den Abschluss der Programmcodebeschreibung dar. Um die Programmierung zu testen, wurden dynamische und statische Validierungsversuche durchgeführt. Die Versuchsergebnisse der dynamischen Versuche wurden ausgewertet, in eine Torsionswöhlerlinie eingetragen sowie Anrisse und Bruchflächen analysiert. Es kamen sowohl gekerbte als auch ungekerbte Proben verschiedener Stähle sowie ein Kunststoffwerkstoff zum Einsatz. Die statischen Validierungsversuche werden in einem Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Diagramm dargestellt und diskutiert. Abschließend werden diverse Möglichkeiten zur Erweiterung, resultierend aus den gemachten Erfahrungen, beschrieben.

AB - Um zukünftig einen Prüfstand für reine Torsionsversuche zur Verfügung zu haben, wurde eine Programmierung für einen konstruktiv bestehenden Torsionsprüfstand entwickelt. Durch die Programmierung wird eine automatisierte Prüfung für statische und dynamische Versuche ermöglicht. Die Versuchsergebnisse sind für die Betriebsfestigkeit von großer Bedeutung, da bei Simulationen und Bauteilberechnungen auf diese zurückgegriffen werden. Bei dynamischen Versuchen kann bei beliebigem Spannungsverhältnis geprüft werden, wobei das maximale Drehmoment 34Nm nicht überschreiten soll. Statische Versuche können bis 34Nm ohne Getriebe durchgeführt werden. Um statische Versuche auch bei Belastungen bis 1kNm durchführen zu können, besteht die Möglichkeit des Einsatzes eines Getriebemoduls. Sowohl für statische als auch für dynamische Versuche wurde eine Datenaufzeichnung implementiert. Die Eingaben und Bedienung der Versuche erfolgt in einer eigens für den Torsionsprüfstand programmierten Visualisierung. Zu Beginn wird ein Überblick über die wichtigsten Zusammenhänge und Formeln für Torsionsversuche gegeben, welche später zum Durchführen von Prüfungen und deren Auswertung notwendig sind. Danach wird der Aufbau des Torsionsprüfstandes betrachtet und dessen Komponenten erklärt. Im Anschluss wird die Programmierung anhand der Struktur und der Reihenfolge der Programmabschnitte aufgearbeitet und die wichtigsten Funktionen erläutert. Dabei wird auch auf die eigens erstellte Datenaufzeichnung eingegangen. Die Zusammenhänge zwischen Visualisierung und Programm stellen den Abschluss der Programmcodebeschreibung dar. Um die Programmierung zu testen, wurden dynamische und statische Validierungsversuche durchgeführt. Die Versuchsergebnisse der dynamischen Versuche wurden ausgewertet, in eine Torsionswöhlerlinie eingetragen sowie Anrisse und Bruchflächen analysiert. Es kamen sowohl gekerbte als auch ungekerbte Proben verschiedener Stähle sowie ein Kunststoffwerkstoff zum Einsatz. Die statischen Validierungsversuche werden in einem Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Diagramm dargestellt und diskutiert. Abschließend werden diverse Möglichkeiten zur Erweiterung, resultierend aus den gemachten Erfahrungen, beschrieben.

KW - Betriebsfestigkeit

KW - Torsion

KW - Torsionsprüfung

KW - Programmierung

KW - Steuerung

KW - Prüfstand

KW - torsion

KW - static tests

KW - dynamic tests

KW - testrig

KW - controller

KW - fracture

KW - programming

M3 - Masterarbeit

ER -