TY - THES

T1 - Optimierter Auslegungsprozess von Drosselklappen für große Druckrohrleitungen durch parametrisierte Modellerstellung

AU - Leitner, Niklas Matthias

N1 - gesperrt bis 31-10-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Diese Arbeit befasst sich mit der automatisierten Erstellung eines Konstruktionsmodelles für Drosselklappen. Dabei wurde die Methode der Parametrisierung gewählt. Das verwendete Konstruktionsprogramm kommuniziert mit einer zentralen Steuerdatei, in der die analytischen Formeln des Auslegungsprozesses hinterlegt sind. Im ersten Teil der Arbeit wird der Stand der Technik für die Auslegung von Drosselklappen dokumentiert. Es werden die baulichen Anforderungen an diese sicherheitskritischen Maschinenelemente erklärt und die gängigen Ausführungen diskutiert. Im zweiten Teil wird der Prozess der Parametrisierung erläutert und ihre internen und externen Schnittstellen der Datenverarbeitung definiert. Im dritten Teil wird anhand ausgewählter Baugruppen beschrieben auf welche maschinenbaulichen Auslegungen sich die Parametrisierung im Detail stützt. Im letzten Teil wird ein Vergleich der Ergebnisse der automatisierten Modellerstellung mit bereits ausgeführten Anlagen gezogen. Die Arbeit führte zu einer deutlich schnelleren Modellerstellung in der frühen Projektphase von Drosselklappen. Die automatisierte Auslegung kann somit ebenfalls die gesamte Vorauslegung unterstützen. Im exemplarischen Fall des Absperrklappendesigns werden 127 Bauteile, welche in elf Baugruppen gegliedert sind, von ca. 1500 geometrieerzeugenden Parametern über bis zu 300 unabhängige Eingabewerte gesteuert. Das entwickelte Konstruktionswerkzeug kann sechzehn verschiedene Hauptvarianten darstellen und deckt somit bereits jetzt einen Großteil der unterschiedlichen Kundenanforderungen ab. Durch die hohe Genauigkeit bei der Festlegung von Bauteilwandstärken wurden kostenrelevante Schleifen zwischen der Konstruktions- und Berechnungsabteilung im Auslegungsprozess minimiert. Der gesamte Konstruktionsprozess wird um 30 - 50% verkürzt und der allgemeinen Forderung nach konstruktiven Leichtbau durch hohe Auslastungsgrade entsprochen. Angebote für Neuanlagen können somit ebenfalls schnell, effizient und genau abgegeben werden. Das unternehmerische Risiko bei der Angebotserstellung kann durch dieses zuverlässige Vorauslegungstool entscheidend reduziert werden.

AB - Diese Arbeit befasst sich mit der automatisierten Erstellung eines Konstruktionsmodelles für Drosselklappen. Dabei wurde die Methode der Parametrisierung gewählt. Das verwendete Konstruktionsprogramm kommuniziert mit einer zentralen Steuerdatei, in der die analytischen Formeln des Auslegungsprozesses hinterlegt sind. Im ersten Teil der Arbeit wird der Stand der Technik für die Auslegung von Drosselklappen dokumentiert. Es werden die baulichen Anforderungen an diese sicherheitskritischen Maschinenelemente erklärt und die gängigen Ausführungen diskutiert. Im zweiten Teil wird der Prozess der Parametrisierung erläutert und ihre internen und externen Schnittstellen der Datenverarbeitung definiert. Im dritten Teil wird anhand ausgewählter Baugruppen beschrieben auf welche maschinenbaulichen Auslegungen sich die Parametrisierung im Detail stützt. Im letzten Teil wird ein Vergleich der Ergebnisse der automatisierten Modellerstellung mit bereits ausgeführten Anlagen gezogen. Die Arbeit führte zu einer deutlich schnelleren Modellerstellung in der frühen Projektphase von Drosselklappen. Die automatisierte Auslegung kann somit ebenfalls die gesamte Vorauslegung unterstützen. Im exemplarischen Fall des Absperrklappendesigns werden 127 Bauteile, welche in elf Baugruppen gegliedert sind, von ca. 1500 geometrieerzeugenden Parametern über bis zu 300 unabhängige Eingabewerte gesteuert. Das entwickelte Konstruktionswerkzeug kann sechzehn verschiedene Hauptvarianten darstellen und deckt somit bereits jetzt einen Großteil der unterschiedlichen Kundenanforderungen ab. Durch die hohe Genauigkeit bei der Festlegung von Bauteilwandstärken wurden kostenrelevante Schleifen zwischen der Konstruktions- und Berechnungsabteilung im Auslegungsprozess minimiert. Der gesamte Konstruktionsprozess wird um 30 - 50% verkürzt und der allgemeinen Forderung nach konstruktiven Leichtbau durch hohe Auslastungsgrade entsprochen. Angebote für Neuanlagen können somit ebenfalls schnell, effizient und genau abgegeben werden. Das unternehmerische Risiko bei der Angebotserstellung kann durch dieses zuverlässige Vorauslegungstool entscheidend reduziert werden.

KW - parametric modelling

KW - butterfly valves

KW - penstocks

KW - parametrisierte Modellerstellung

KW - Drosselklappen

KW - große Druckrohrleitungen

M3 - Masterarbeit

ER -