Mathematische Simulation eines hydraulischen Bohrhammers und Verifizierung der Ergebnisse durch Vergleich mit Messwerten:
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| Published: |
Clausthal-Zellerfeld
Papierflieger
1994
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INHALT
S
VERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
STAND
DER
TECHNIK
3
2.1
GRUNDLAGEN
DER
SIMULATION
.
3
2.1.1
SCHRITTE
BEI
DER
LOESUNG
EINER
SIMULATIONSAUFGABE
.
3
2.1.2
PHYSIKALISCHE
ANALOGIE
FUER
DIE
MODELLBILDUNG
.
5
2.1.3
BONDGRAPH
.
6
2.2
DIE
ENTWICKLUNG
VON
BOHRHAEMMERN
MIT
HILFE
DER
SIMULATIONSTECHNIK
.
7
2.3
GRUNDLAGEN
ZUR
BERECHNUNG
VON
HYDRAULISCHEN
BOHRHAEMMERN
.
8
2.3.1
HYDRAULISCHE
ENERGIE
DER
SPUELUNG
ALS
ANTRIEBSFLUESSIGKEIT
.
8
2.3.2
DRUCKVERLUSTE
IM
HAMMER
.
9
2.3.3
STROEMUNGSKRAFT
.
14
2.3.4
HYDRAULISCHE
KAPAZITAET
.
15
2.4
FUNKTIONSWEISE
DES
HYDRAULISCHEN
HAMMERS
SYSTEM
ITE
.
16
3
ZIELSETZUNG
21
4
MODELLBILDUNG
22
4.1
EINGRENZUNG
DES
SYSTEMMODELLS
.
22
4.2
MATHEMATISCHES
MODELL
DES
SYSTEMS
.
24
4.2.1
BERECHNUNGSGLEICHUNGEN
FUER
KOLBEN-UND
STEUERBUCHSENBEWEGUNG
.
25
4.2.1.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
25
4.2.1.2
BERECHNUNGSGLEICHUNGEN
DER
WIRKSAMEN
KRAEFTE
.
26
4.2.2
GLEICHUNGEN
DER
VOLUMENSTROMVERTEILUNG
.
37
4.2.3
GLEICHUNG
DER
HYDRAULISCHEN
KAPAZITAET
.
39
4.3
STRUKTURMODELL
DES
ITE-HAMMERS
.
40
4.4
BONDGRAPHMODELL
DES
ITE-HAMMERS
.
47
5
ENTWICKLUNG
UND
ERPROBUNG
DES
SIMULATIONSPROGRAMMS
49
5.1
ENTWICKLUNG
DES
SIMULATIONSPROGRAMMS
.
49
5.1.1
AUSWAHL
DER
NUMERISCHEN
VERFAHREN
.
49
5.1.2
STRUKTURMERKMALE
DES
HAMMERS
SYSTEM
ITE
.
51
5.1.3
ELEMENTE
ZUR
DARSTELLUNG
EINES
HYDRAULISCHEN
HAMMERS
IM
SIMULA
TIONSPROGRAMM
.
53
5.1.4
HYDRAULISCHE
SCHALTELEMENTE
DES
SYSTEMS
.
56
5.1.5
EIN
UND
AUSGABE
VON
DATEN
.
58
5.1.6
PROGRAMMIERUNG
DER
ROHRREIBUNGSZAHL
FUER
DEN
UBERGANGSBEREICH
.
59
5.1.7
AUFBAU
DES
SIMULATIONSPROGRAMMS
FUER
DEN
ITE-HAMMER
.
62
5.2
SIMULATIONSUNTERSUCHUNGEN
AN
HAND
DER
STRUKTURDATEN
DES
ITE-HAMMERS
66
5.2.1
UNTERSUCHUNGSPLAN
.
66
5.2.2
VEREINFACHUNG
DES
SCHALTBILDES
.
66
5.2.3
AUFBAU
DES
STRUKTURMODELLS
.
69
5.2.4
DURCHFUEHRUNG
DER
SIMULATIONSSTUDIE
.
70
5.3
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
.
72
5.3.1
VERSUCHSPLAN
.
72
5.3.2
VERSUCHSSTAND
UND
MESSWERTERFASSUNG
.
72
5.3.3
SPUELUNG
ALS
ANTRIEBSFLUESSIGKEIT
.
79
5.3.4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
79
6
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
82
6.1
EXPERIMENTELL
UEBERPRUEFTE
SIMULATIONSERGEBNISSE
.
82
6.1.1
HAMMERKENNGROESSEN
.
82
6.1.2
DRUCKVERLAUF
IM
HAMMER
.
86
'
6.1.3
ERHOEHUNG
DER
EINZELSCHLAGENERGIE
.
87
6.1.3.1
DURCH
AENDERUNG
DER
VENTILPOSITION
.
87
6.1.3.2
DURCH
VERGROESSERUNG
DES
VOLUMENSTROMS
.
87
6.1.4
VOLUMENSTROMAENDERUNG
IM
HAMMERSYSTEM
.
92
II
6.2
REINE
SIMULATIONSERGEBNISSE
.
94
6.2.1
ERMITTLUNG
DES
EINFLUSSES
DER
KOLBENMASSE
AUF
DIE
LEISTUNGSKENN
GROESSEN
DES
HAMMERS
.
94
6.2.2
ERMITTLUNG
DER
EINFLUESSE
DER
BETRIEBSPARAMETER
AUF
DIE
LEISTUNGS
KENNGROESSEN
DES
HAMMERS
.
97
6.2.3
ERMITTLUNG
DER
PHASENVERSCHIEBUNG
BEI
DER
BEWEGUNG
VON
KOLBEN
UND
STEUERBUCHSE
.
97
6.2.4
ANALYSE
DER
DRUCKVERLUSTE
IM
HAMMER
.
102
6.3
FEHLERBETRACHTUNG
.
.106
7
ZUSAMMENFASSUNG
107
LITERATURVERZEICHNIS
110
ANHANG
115
III |
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