TY - THES

T1 - Konstruktion und Entwicklung eines stetigen Fördersystems

AU - Staber, Bernd

N1 - gesperrt bis 12-05-2028

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Aus den bestehenden Konzeptkonstruktionen eines Gurtförderantriebes soll eine funktionsfähige Anlage entwickelt und konstruiert werden. Ziel ist es, das Schüttgut vom Bodenniveau auf eine Abwurfhöhe von 100 Höhenmetern unter einem Steigungswinkel von 32° zu befördern. Für den Antrieb des Systems werden sechs modulare Antriebseinheiten verbaut, die über Formschluss (Zahneingriff) die notwendige Leistung übertragen. Die Idee hinter dieser Antriebsvariante ist bereits in einem Versuchsmodell auf ihre Realisierbarkeit getestet worden. Im Zuge dieser Arbeit wird diese Konzeptbaugruppe weiterentwickelt und in ein produktfähiges Modell überführt. Ein weiteres Thema in dieser Arbeit ist die Durchführung mehrerer Gurtversuche am Antriebsgurt. Ziel ist die Findung wichtiger Parameter (Dehnung, Bruchkraft, Profilteilung) so-wie eine rechnerische Abschätzung, ob ein Zahneingriff möglich ist und welche Förderhöhen mit dem aktuellen System erreicht werden können. Zusätzlich soll das Antriebssystem im Betrieb getestet werden, um das Verhalten an der realen Anlage beurteilen zu können. Für dieses Projekt kommen zwei Fördergurte zum Einsatz. Der Materialgurt, welcher als Wellkantengurt mit Stollen ausgeführt wird, ist für den Transport des Schüttgutes zuständig. Da für diesen Gurt noch keine Materialproben zur Verfügung stehen, wird in dieser Arbeit nur der Antriebsgurt auf seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften getestet. Die hierfür notwendigen Tests finden in Wien bei der TÜV Austria GmbH statt. Die Materialtests können in zwei Hauptversuche unterteilt werden. Im ersten Versuch, der einem Zugversuch ähnelt, geht es um die Findung der Dehnungsfunktion des Antriebsgurts. Hierbei wird zwischen elastischer und bleibender Dehnung unterschieden. Diese Parameter sollen in den Zugversuchen ermittelt werden. Aus den gewonnenen Messdaten können dann Funktionsgraphen gebildet werden, um eine Aussage über das Dehnungsverhalten treffen zu können. Der Zugversuch zeigt, dass sich im Gurt eine bleiben Dehnung von 0,2 % einstellt. Unter maximaler Vorspannung von 450 kN ergibt sich ein elastischer Dehnungsanteil von 0,57 %. Mithilfe dieser Versuchsergebnisse konnte sichergestellt werden, dass es zu einem fehlerfreien Zahneingriff zwischen Material und Antriebsgurt kommt. Im zweiten Versuch gilt es, die Scherfestigkeit des aufvulkanisierten Zahnprofils zu bestim-men. Aus den im Betrieb wirkenden Zahnkräften ergeben sich definierte Scherspannungen, welche vom Material aufgenommen werden müssen. Im Versuch konnte gezeigt werden, dass die Zähne den Belastungen standhalten. Ein Versagen des Zahnprofils ist erst ab einer 15-fachen Erhöhung der Betriebskraft eingetreten.

AB - Aus den bestehenden Konzeptkonstruktionen eines Gurtförderantriebes soll eine funktionsfähige Anlage entwickelt und konstruiert werden. Ziel ist es, das Schüttgut vom Bodenniveau auf eine Abwurfhöhe von 100 Höhenmetern unter einem Steigungswinkel von 32° zu befördern. Für den Antrieb des Systems werden sechs modulare Antriebseinheiten verbaut, die über Formschluss (Zahneingriff) die notwendige Leistung übertragen. Die Idee hinter dieser Antriebsvariante ist bereits in einem Versuchsmodell auf ihre Realisierbarkeit getestet worden. Im Zuge dieser Arbeit wird diese Konzeptbaugruppe weiterentwickelt und in ein produktfähiges Modell überführt. Ein weiteres Thema in dieser Arbeit ist die Durchführung mehrerer Gurtversuche am Antriebsgurt. Ziel ist die Findung wichtiger Parameter (Dehnung, Bruchkraft, Profilteilung) so-wie eine rechnerische Abschätzung, ob ein Zahneingriff möglich ist und welche Förderhöhen mit dem aktuellen System erreicht werden können. Zusätzlich soll das Antriebssystem im Betrieb getestet werden, um das Verhalten an der realen Anlage beurteilen zu können. Für dieses Projekt kommen zwei Fördergurte zum Einsatz. Der Materialgurt, welcher als Wellkantengurt mit Stollen ausgeführt wird, ist für den Transport des Schüttgutes zuständig. Da für diesen Gurt noch keine Materialproben zur Verfügung stehen, wird in dieser Arbeit nur der Antriebsgurt auf seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften getestet. Die hierfür notwendigen Tests finden in Wien bei der TÜV Austria GmbH statt. Die Materialtests können in zwei Hauptversuche unterteilt werden. Im ersten Versuch, der einem Zugversuch ähnelt, geht es um die Findung der Dehnungsfunktion des Antriebsgurts. Hierbei wird zwischen elastischer und bleibender Dehnung unterschieden. Diese Parameter sollen in den Zugversuchen ermittelt werden. Aus den gewonnenen Messdaten können dann Funktionsgraphen gebildet werden, um eine Aussage über das Dehnungsverhalten treffen zu können. Der Zugversuch zeigt, dass sich im Gurt eine bleiben Dehnung von 0,2 % einstellt. Unter maximaler Vorspannung von 450 kN ergibt sich ein elastischer Dehnungsanteil von 0,57 %. Mithilfe dieser Versuchsergebnisse konnte sichergestellt werden, dass es zu einem fehlerfreien Zahneingriff zwischen Material und Antriebsgurt kommt. Im zweiten Versuch gilt es, die Scherfestigkeit des aufvulkanisierten Zahnprofils zu bestim-men. Aus den im Betrieb wirkenden Zahnkräften ergeben sich definierte Scherspannungen, welche vom Material aufgenommen werden müssen. Im Versuch konnte gezeigt werden, dass die Zähne den Belastungen standhalten. Ein Versagen des Zahnprofils ist erst ab einer 15-fachen Erhöhung der Betriebskraft eingetreten.

KW - Gurtförderantrieb

KW - Antriebseinheit

KW - Gurtversuch

KW - Zugversuch

KW - bleibende Dehnung

KW - elastische Dehnung

KW - Scherfestigkeit

KW - Zahneingriff

KW - belt conveyor drive

KW - drive unit

KW - belt test

KW - tensile test

KW - residual elongation

KW - elastic elonagtion

KW - shear strength

KW - gearing

M3 - Masterarbeit

ER -