Parallelroboter auf der Basis von drucksteifen Bandgetrieben:
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Essen
Vulkan-Verl.
2005
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| Series: | Schriftenreihe des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Baunschweig
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| Item Description: | Zugl.: Braunschweig, Techn. Univ., Diss., 2005 |
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| adam_text | PARALLELROBOTER AUF DER BASIS VON DRUCKSTEIFEN BANDGETRIEBEN VON DEM
FACHBEREICH MASCHINENBAU DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET CAROLO-WILHELMINA
ZU BRAUNSCHWEIG ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTOR-INGENIEURS
(DR.-ING.) GENEHMIGTE DISSERTATION VON DIPL.-ING. SVEN SOETEBIER AUS
LUENEBURG 27. JANUAR 2005 21. APRIL 2005 PROF. DR.-ING. DR. H.C. J.
HESSELBACH PROF. DR.-ING. M. F. ZAEH PROF. DR.-ING. H.-J. FRANKE 2005
EINGEREICHT AM: MUENDLICHE PRUEFUNG AM: BERICHTERSTATTER: VORSITZENDER:
VII INHALT INHALT VII SYMBOLVERZEICHNIS XIII 1 EINFUEHRUNG 1 1.1
AUSGANGSSITUATION 3 1.2 ZIEL UND INHALT DER ARBEIT 5 2 STAND DER TECHNIK
9 2.1 PARALLELSTRUKTUREN 9 2.1.1 TRANSFORMATIONSBEZIEHUNGEN UND
UEBERTRAGUNGSVERHALTEN 11 2.1.2 ARBEITSRAEUME 13 2.1.3 SINGULARITAETEN 14
2.2 OPTIMIERUNGSANSAETZE FUER PARALLELROBOTER 15 2.2.1 ANTRIEBSREDUNDANZEN
16 2.2.2 DURCHSCHLAGENDE MECHANISMEN 18 2.2.3 OPTIMIERTE
MASCHINENKOMPONENTEN 20 2.3 BANDGETRIEBE 22 2.3.1 ZUGMITTELGETRIEBE MIT
BANDGETRIEBEN 22 2.3.2 KINEMATISCHE STRUKTUREN MIT BANDGETRIEBEN 23 2.4
ENTFALTUNGSSTRUKTUREN 30 2.4.1 GRUNDKATEGORIEN DER ENTFALTUNGSSTRUKTUREN
30 2.4.2 ENTFALTUNGSSTRUKTUREN AUF DER GRUNDLAGE VON LAPPROHREN 33 2.5
ZUSAMMENFASSUNG 37 3 FUNKTIONSELEMENTE DER SPREIZBANDMECHANIK 39 3.1
DEFINITION UND GLIEDERUNG DER FUNKTIONSELEMENTE 40 VIII 3.2 BAENDER 41
3.2.1 GEOMETRISCHE PARAMETER 41 3.2.2 WERKSTOFFE UND FERTIGUNGSVERFAHREN
43 3.3 ROLLEN 45 3.3.1 GEOMETRISCHE PARAMETER 46 3.3.2
BANDFUEHRUNGSMECHANISMUS 47 3.3.3 WERKSTOFFE UND FERTIGUNGSVERFAHREN 49
3.4 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN VON SPREIZBANDMODULEN 50 3.4.1 EBENE
STRUKTUREN 50 3.4.2 RAEUMLICHE STRUKTUREN 52 3.5 ZUSAMMENFASSUNG 53 4
KINEMATISCHE MODELLBILDUNG 55 4.1 INITIALISIERUNG DES KINEMATISCHEN
MODELLS 56 4.2 INVERSE KINEMATIK 59 4.3 DIREKTE KINEMATIK 64 4.4
ZUSAMMENFASSUNG 68 5 ELASTOMECHANISCHE MODELLBILDUNG 71 5.1
CHARAKTERISTISCHE SPANNUNGSZUSTAENDE 73 5.2 NATUERLICHER RADIUS DES
SPREIZBANDES 77 5.3 UEBERGANGSBEREICH DER BANDKRUEMMUNGEN 79 5.3.1
ANFORDERUNGEN AN DAS MODELL 79 5.3.2 NICHTLINEARES FEM-MODELL 80 5.4
STABILITAET DES FREITRAGENDEN BANDES 84 5.4.1 QUERSCHNITTSKENNWERTE EINES
SPREIZBANDPROFILS 85 5.4.2 BIEGEKNICKEN 89 5.4.3 BIEGEDRILLKNICKEN 90
5.4.4 AUSBEULEN 94 5.4.5 MODELLVERGLEICH 95 5.5 ZUSAMMENFASSUNG 96 IX 6
EIGENSCHAFTEN VON SPREIZBANDMODULEN 99 6.1 VERSUCHSUMGEBUNG 99 6.2
VERSUCHSMUSTER 102 6.3 GENAUIGKEITEN 103 6.3.1 POSITIONS-
WIEDERHOLGENAUIGKEIT 103 6.3.2 MEHRFACHRICHTUNGSPOSITIONS-GENAUIGKEIT
106 6.3.3 ABSOLUTGENAUIGKEIT 108 6.4 STABILITAET UND STEIFIGKEIT 111
6.4.1 STABILITAETSMESSUNGEN 112 6.4.2 STEIFIGKEITSMESSUNGEN 117 6.4.3
BEWERTUNG DER MESSERGEBNISSE 118 6.5 KRAFTUEBERTRAGUNG 121 6.6
VERSCHLEISSBETRACHTUNGEN 123 6.6.1 AUSWIRKUNGEN DES VERSCHLEISSES 128
6.6.2 ANSAETZE ZUR VERSCHLEISSMINDERUNG 128 6.7 ZUSAMMENFASSUNG 130 7
AUSLEGUNG UND OPTIMIERUNG 131 7.1 SPREIZBAND 132 7.1.1 BANDLAENGE 132
7.1.2 PROFILGEOMETRIE UND TRAGFAEHIGKEIT 133 7.2 ROLLE 137 7.2.1
SPEICHERKAPAZITAET DES BANDFUEHRUNGSMECHANISMUS 137 7.2.2 ENERGETISCHE
EIGENSCHAFTEN 140 7.3 KONTAKTVERHAELTNISSE 142 7.3.1 KONTAKTPROFILE 142
7.3.2 UEBERTRAGBARE KRAEFTE 145 7.3.3 ERMITTLUNG DER ERFORDERLICHEN
ROLLENHOEHE 149 7.3.4 OPTIMIERUNG DER KONTAKTGEOMETRIE 155 7.3.5
EINSPREIZTIEFE 156 X INHALT 7.4 ZUSAMMENFASSUNG 159 8 FUNKTIONSMUSTER
PARASPREAD 161 8.1 SPEZIFIKATIONEN 162 8.2 ANTRIEBSKONFIGURATIONEN UND
ARBEITSRAEUME 163 8.2.1 ARBEITSRAEUME UND UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS 164 8.2.2
KONZEPTVERGLEICH 166 8.3 STEUERUNGSUMGEBUNG 168 8.3.1 UNIVERSELLE OFFENE
ROBOTERSTEUERUNG MICATROL 168 8.3.2 SPEZIFISCHE STEUERUNGSFUNKTIONEN 171
8.4 LEISTUNGSEIGENSCHAFTEN 179 8.4.1 GENAUIGKEITEN 179 8.4.2
STEIFIGKEITEN 184 8.4.3 MINDESTPOSITIONIERZEIT 187 8.5 BEWERTUNG 190 9
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 193 9.1 ZUSAMMENFASSUNG 193 9.2 AUSBLICK
196 ANHANG A: KINEMATISCHES MODELL 199 ANHANG B: ELASTOMECHAMSCHE
MODELLBILDUNG 205 B.I NATUERLICHER RADIUS 205 B.II
QUERSCHNITTSEIGENSCHAFTEN 206 B.III FLAECHENTRAEGHEITSMOMENTE 206 B.IV
SCHUBMITTELPUNKT 208 B.V WOELBWIDERSTAND 209 B.VI BIEGEKNICKEN 211 B.VII
TORSION 212 B.VIII VARIABLE QUERSCHNITTSEIGENSCHAFTEN 215 XI ANHANG C:
EIGENSCHAFTEN VON SPREIZBANDMODULEN 217 C.I VERSUCHSUMGEBUNG 217 C.II
VERSUCHSMUSTER 218 C.M GENAUIGKEITEN 220 C.IV STABILITAET UND STEIFIGKEIT
224 CV KRAFTUEBERTRAGUNG 226 ANHANG D: AUSLEGUNG UND OPTIMIERUNG 227 D.I
AUSLEGUNG VON SPREIZBAND UND ROLLE 227 D.II KONTAKTVERHAELTNISSE 229
D.III AUSBEULEN UNTER VORSPANNUNG 231 D.IV AUSBEULEN UNTER ZUSAETZLICHER
BETRIEBSLAST 234 D.V EINSPREIZTIEFE 236 ANHANG E: EIGENSCHAFTEN DES
FUNKTIONSMUSTERS 237 E.I KOMPONENTEN DES FUNKTIONSMUSTERS PARASPREAD 237
E.II STEUERUNG 238 E.III GENAUIGKEITEN, MESSAUFBAU UND DURCHFUEHRUNG 239
E.IV GENAUIGKEITEN, MESSERGEBNISSE 244 E.V STEIFIGKEITEN, MESSAUFBAU 245
E.VI ZYKLUS UND MINDESTPOSITIONIERZEIT 246 E.VII ENERGETISCHE
EIGENSCHAFTEN 248 LITERATUR 249
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