Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2009

Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2003.

Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Beanspruchungen und Festigkeitseigenschaften von Kunststoff-Gleitketten in räumlichen Fördersystemen. Im Grundlagenteil werden Aufbau, Funktion und Berechnung derartiger Fördersysteme nach dem Stand der Technik dargestellt. Ausgehend von einer Analyse der Belastungen wird ein Modell der in unterschiedlichen Streckentypen auf ein Kettenglied wirkenden Kräfte erarbeitet und als Ausgangspunkt für eine FEM-Simulation der resultierenden Spannungsverteilung verwendet. In experimentellen Untersuchungen wird der Verlauf der Kettenzugkraft in Förderstrecken verschiedener Gestaltung aufgenommen und detailliert beschrieben. Weiterhin werden die Festigkeitseigenschaften der Ketten bei Prüfung in der dynamischen Werkstoffprüfmaschine sowie in praxisnahen Versuchsförderstrecken untersucht und einander gegenüber gestellt. Zur genaueren Berechnung der Kettenzugkraft werden neue Gleichungen für horizontale und vertikale Gleitbögen hergeleitet und mit gemessenen, realen Kraftverläufen abgeglichen. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen und die analytisch gefundenen Gleichungen werden zur Aufstellung erweiterter Berechnungsgrundlagen für Gleitketten-Fördersysteme herangezogen. Neben einer genaueren Berechnung der Kettenzugkraft ist damit auch erstmals eine Abschätzung der zu erwartenden Lebensdauer von Gleitketten aus Kunststoffen möglich. Abschließend erfolgt die kurze Darstellung eines Berechnungsprogramms, das Aufwand und Fehlermöglichkeiten bei der Anwendung der neuen Methodik wesentlich reduziert.

Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2007

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Beanspruchungen von Staurollenketten. Zunächst wurde in den Grundlagen der Aufbau von unterschiedlichen Staurollenkettenarten dargestellt, die Eigenschaften miteinander verglichen und kategorisiert. Aufbauend auf dem anschließend geschaffenen Verständnis der wirkenden Reibpaarungen bzw. -arten wurden FEM-Analysen durchgeführt, um dadurch auftretende Spannungen zu detektieren und das thermische Verhalten der unterschiedlichen Werkstoffpaarungen zu ermitteln. Innerhalb der praktischen Versuche der Arbeit kam es zur Ermittlung der Bruch- und Dauerfestigkeiten nach ISO15654 [DIN04]. Zur Untersuchung der Eigenschaften der Ketten unter praxisnahen Randbedingungen wurde ein Versuchsstand konzipiert, welcher die Ermittlung von Kennwerten zwei unterschiedlicher Kettengrößen unter härtesten Bedingungen ermöglicht. Durch diesen Versuchsstand wurden die Staukraft, die Kettenzugkraft durch das Drehmoment am Antrieb, die Kettengeschwindigkeit, die Kettenlängung und das Temperaturverhalten dauerhaft überwacht. Im letzten Kapitel der Arbeit wurde eine Überwachungsstation für unterschiedliche Baugrößen von Staurollenketten entwickelt und die Funktionsweise durch Versuche nachgewiesen. / This dissertation is dealing with the investigation of the load behaviour of accumulation roller chains. Initially, the structures of different types of accumulation roller chains are described, properties are compared and categorised. Based on the created understanding of acting tribological pairing and friction mechanisms, FEM analysis have been performed to evaluate occurring stresses and determine the thermal behaviour of the various material combinations. Within the testing procedures, breaking strength and fatigue strength have been investigated in accordance with DIN ISO 15654 [cf. DIN04]. A test bench has been developed for practically relevant testing of the chains, where determination of characteristic values can be done under hard testing conditions for two different chain types. The test bench ensures measurement and survey of accumulation forces, tensile chain forces (by torque moment at drive), chain speed, chain elongation and chain temperature during whole testing time. The last chapter of the dissertation deals with the development of a 'control and monitoring unit' for accumulation roller chains with various dimensions including proof of function by trials.

Techn. Hochsch., Diss., 2003--Aachen.

Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Beanspruchungen und Festigkeitseigenschaften von Kunststoff-Gleitketten in räumlichen Fördersystemen. Im Grundlagenteil werden Aufbau, Funktion und Berechnung derartiger Fördersysteme nach dem Stand der Technik dargestellt. Ausgehend von einer Analyse der Belastungen wird ein Modell der in unterschiedlichen Streckentypen auf ein Kettenglied wirkenden Kräfte erarbeitet und als Ausgangspunkt für eine FEM-Simulation der resultierenden Spannungsverteilung verwendet. In experimentellen Untersuchungen wird der Verlauf der Kettenzugkraft in Förderstrecken verschiedener Gestaltung aufgenommen und detailliert beschrieben. Weiterhin werden die Festigkeitseigenschaften der Ketten bei Prüfung in der dynamischen Werkstoffprüfmaschine sowie in praxisnahen Versuchsförderstrecken untersucht und einander gegenüber gestellt. Zur genaueren Berechnung der Kettenzugkraft werden neue Gleichungen für horizontale und vertikale Gleitbögen hergeleitet und mit gemessenen, realen Kraftverläufen abgeglichen. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen und die analytisch gefundenen Gleichungen werden zur Aufstellung erweiterter Berechnungsgrundlagen für Gleitketten-Fördersysteme herangezogen. Neben einer genaueren Berechnung der Kettenzugkraft ist damit auch erstmals eine Abschätzung der zu erwartenden Lebensdauer von Gleitketten aus Kunststoffen möglich. Abschließend erfolgt die kurze Darstellung eines Berechnungsprogramms, das Aufwand und Fehlermöglichkeiten bei der Anwendung der neuen Methodik wesentlich reduziert.

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Beanspruchungen von Staurollenketten. Zunächst wurde in den Grundlagen der Aufbau von unterschiedlichen Staurollenkettenarten dargestellt, die Eigenschaften miteinander verglichen und kategorisiert. Aufbauend auf dem anschließend geschaffenen Verständnis der wirkenden Reibpaarungen bzw. -arten wurden FEM-Analysen durchgeführt, um dadurch auftretende Spannungen zu detektieren und das thermische Verhalten der unterschiedlichen Werkstoffpaarungen zu ermitteln. Innerhalb der praktischen Versuche der Arbeit kam es zur Ermittlung der Bruch- und Dauerfestigkeiten nach ISO15654 [DIN04]. Zur Untersuchung der Eigenschaften der Ketten unter praxisnahen Randbedingungen wurde ein Versuchsstand konzipiert, welcher die Ermittlung von Kennwerten zwei unterschiedlicher Kettengrößen unter härtesten Bedingungen ermöglicht. Durch diesen Versuchsstand wurden die Staukraft, die Kettenzugkraft durch das Drehmoment am Antrieb, die Kettengeschwindigkeit, die Kettenlängung und das Temperaturverhalten dauerhaft überwacht. Im letzten Kapitel der Arbeit wurde eine Überwachungsstation für unterschiedliche Baugrößen von Staurollenketten entwickelt und die Funktionsweise durch Versuche nachgewiesen. / This dissertation is dealing with the investigation of the load behaviour of accumulation roller chains. Initially, the structures of different types of accumulation roller chains are described, properties are compared and categorised. Based on the created understanding of acting tribological pairing and friction mechanisms, FEM analysis have been performed to evaluate occurring stresses and determine the thermal behaviour of the various material combinations. Within the testing procedures, breaking strength and fatigue strength have been investigated in accordance with DIN ISO 15654 [cf. DIN04]. A test bench has been developed for practically relevant testing of the chains, where determination of characteristic values can be done under hard testing conditions for two different chain types. The test bench ensures measurement and survey of accumulation forces, tensile chain forces (by torque moment at drive), chain speed, chain elongation and chain temperature during whole testing time. The last chapter of the dissertation deals with the development of a 'control and monitoring unit' for accumulation roller chains with various dimensions including proof of function by trials.

Economic utilization of geothermal networks under agricultural surfaces needs large agricultural areas. In order to exploit the cultivated land more effectively, this paper proposes a novel locally vibrating plough system that employs a hydraulic actuator direct on the plough blade instead of the state of the art external vibration units. Starting with a description of geothermal networks under agricultural surfaces and the construction technology in details, the contribution shows different concepts, the development and test of the most promising solution for imprinting local vibrations at the cutting edge with the goal of traction force reduction. A virtual demonstrator, the test rig set-up and the control concepts are described. Both of the closed-loop simulation and experimental position control of the entire vibration system demonstrate that the novel design has impressive performance improvement. Finally, the integration of the vibration system into a prototype tool is shown and the reduction of the traction force is proven by experiments carried out with a tractor on a testing field.