Berechnung Der Elastischen Eigenschaften Von Baugruppen Im Pressenbau

ISBN-13: 9783540098041 / Niemiecki / Miękka / 1980 / 151 str.

H. Blum

Opis

Die Zielsetzung dieser Arbeit bestand in der Berechnung von Beruhr- und Detailproblemen an weggebundenen Zweistanderpres sen. Zur rechnerischen Berucksichtigung der Beruhreffekte zwischen an grenzenden Bauteilen wurde ein benutzerfreundliches Rechner programm entwickelt, das sich in den Berechnungsgang einer FE-Berechnung einfugen lasst. Testrechnungen an verschiedenen Beispielen haben die Vorgehensweise verdeutlicht und im Falle der uberprufung mit den Hertzschen Formeln eine gute uberein stimmung ergeben. Die Berucksichtigung der Beruhreffekte war auch bei den Problemen Pleuel-Exzenterrad, Stossel-Fuhrung und Welle-Lager, die z. T. als Detailprobleme behandelt wurden, von grosser Bedeutung, um ein realistisches Bauteileverhalten zu erreichen. In Abhangigkeit von der Belastung ergibt sich ein nichtlineares Bauteileverhalten. Die Untersuchung eines Pressenrahmens mit Stossel ergab hier die Moglichkeit, auch die Auswirkungen der Klemmkrafte zwischen Stossel und Fuhrung bei exzentrischer Arbeitsbelastung zu analy sieren. Es zeigte sich, dass es nur durch die Einbeziehung der Beruhreffekte in die gesamte FE-Berechnung moglich war, reali stische Pressenkennwerte zu errechnen. Eine grosse Rolle spielte hierbei Gesamtkonstruktion dargestellt. An einer typischen Ausfuhrung einer Zweistanderpresse mit Langs wellenantrieb wurde das Detailproblem Welle-Lager behandelt."

Spis treści

0 Einleitung.- 1 Stand der Erkenntnisse.- 1.1 Statische Steifigkeit mechanischer Zweiständerpressen.- 1.1.1 Belastung.- 1.1.2 Elastisches Verhalten in Belastungsrichtung.- 1.1.3 Elastisches Verhalten senkrecht zur Belastungs-richtung.- 1.1.4 Auswirkungen der Verformungen der Presse.- 1.2 übliche Vorgehensweise bei der Berechnung von Pressen und Pressenbauteilen.- 2 Lösungsweg zur Berechnung von Maschinenelementen.- 2.1 Zielsetzung.- 2.2 Aufbau von Programmoduln.- 2.3 Berechnung von Detailproblemen.- 2.4 Berücksichtigung von Berühreffekten.- 3 Methode der Finiten Elemente.- 3.1 Einführung.- 3.2 Theorie und Vorgehensweise.- 3.2.1 Mathematische Formulierung auf Elementebene.- 3.2.2 Mathematische Formulierung auf Strukturebene.- 3.2.3 Unterstrukturtechnik.- 3.2.4 Realisierung der Finiten Elemente Methode in Rechnerprogrammen; Programmsystem ASKA.- 3.3 Lösung von Berührproblernen.- 3.3.1 ProblembeSchreibung.- 3.3.2 Stand der Erkenntnisse.- 3.3.3 Lösungsansatz.- 3.3.4 Lösung mit Hilfe eines Rechnerprogramms.- 3.3.4.1 Aufbereiten der Daten mit dem Vorprogramm.- 3.3.4.2 Bauteileverhalten in der Berührzone.- 3.3.4.3 Ermittlung des gesamten Bauteileverhaltens mit dem Nachprogramm.- 3.3.5 Berücksichtigung der Reibung.- 3.4 Durchführung der Berührungsrechnung an Beispielen.- 3.4.1 Elastischer Balken mit starren Auflagern.- 3.4.2 Elastisches Pleuel mit elastischer Welle.- 3.4.3 Zwei elastische Zylinder unter Linienberührung; Vergleich mit der Hertzschen Pressung.- 3.4.4 Erfahrungen bei der Durchführung der Berührungs-rechnung.- 4 Untersuchung der Baugruppe Pleuel-Exzenterrad unter Arbeitsbelastung.- 4.1 Aufbereiten der Daten.- 4.2 Durchführung der Berechnung; Ergebnisse.- 4.2.1 Verschiebungsverhalten in der Berührzone.- 4.2.2 Verschiebungsverhalten des Pleuels.- 4.2.3 Spannungsverteilung im Pleuel.- 5 Untersuchung der Baugruppe Stößel-Führung einer mechanischen Zweiständerpresse.- 5.1 Modelluntersuchung an einer Zweiständerpresse mit Querwellenantrieb.- 5.1.1 Idealisierung der Bauteile.- 5.1.2 Durchführung der Berechnung.- 5.1.3 Ergebnisse bei vereinfachten Annahmen über den Berührbereich.- 5.1.3.1 Verschiebungsverhalten des Pressenrahmens.- 5.1.3.2 SpannungsVerteilung am Pressenrahmen.- 5.1.4 Ergebnisse unter Beachtung der Berühreffekte.- 5.1.4.1 Verschiebungsverhalten im Berührbereich Stößel-Führung.- 5.1.4.2 Verschiebungsverhalten des Pressenrahmens.- 5.1.4.3 Möglichkeiten der FEM-Analyse zur Darstellung von Pressenkenngrößen.- 5.1.4.4 Spannungsverteilung am Innenrand des Pressen-rahmens unter Beachtung der Berühreffekte.- 6 Untersuchung der Baugruppe Stößel-Führung an ausgeführten Pressen mit Ein- und Zweipunktantrieb.- 6.1 Lösungsweg.- 6.2 Aufbau und Test von Programmoduln.- 6.3 Berechnung der Baugruppe Stößel-Ständer als Detailproblem.- 6.4 Durchführung der Berechnung.- 6.4.1 Ergebnisse für die Presse mit Zweipunktantrieb.- 6.4.1.1 Verschiebungsverhalten der Normalausführung.- 6.4.1.2 Verschiebungsverhalten bei variiertem Führungs-spiel und variierter Außermittigkeit der Belastung.- 6.4.2 Ergebnisse für die Presse mit Einpunktantrieb.- 6.4.2.1 Verschiebungsverhalten der Normalausführung.- 6.4.2.2 Verschiebungsverhalten bei variiertem Ständerflächenträghe itsmoment.- 6.4.3 Sonderfälle; Zusammenfassung.- 7 Untersuchung der Baugruppe Welle - Lager einer Zweiständer Exzenterpresse mit Zweipunktantrieb.- 7.1 Berechnung der Baugruppe Welle - Lager als Detailproblem; Randbedingungen.- 7.2 Durchführung der Berechnung.- 7.2.1 Idealisierung der Bauteile; Belastung.- 7.2.2 Berührbereich Welle - Lager; Anfangsberührzustand.- 7.3 Ergebnisse.- 7.3.1 Berühreffekte zwischen Welle und Lager.- 7.3.2 Verschiebungsverhalten bei symmetrischer und exzentrischer Arbeitsbelastung.- 7.3.3 Spannungsverteilung in der Fuge und in der Lagerschale.- 7.3.4 Spannungsverteilung im Querhaupt.- 8 Aufbereitungs- und Rechenzeiten.- 9 Zusammenfassung.- 10 Bildteil.