Sensorbasierte Zustandsdiagnose und -prognose von Kugelgewindetrieben:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2009
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| Schriftenreihe: | Forschungsberichte aus dem wbk, Institut für Produktionstechnik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
152 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS I ABKUERZUNGEN
VII 1 EINLEITUNG 1 1.1 MOTIVATION 1 1.2 ZIELSETZUNG 3 1.3 AUFBAU DER
ARBEIT 3 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK 5 2.1 BEGRIFFE UND
GRUNDLAGEN DER ZUVERLAESSIGKEIT 5 2.1.1 EINLEITUNG 5 2.1.2
BADEWANNENKURVE 6 2.1.3 MASCHINENUEBERWACHUNG UND DIAGNOSE 6 2.1.4
PROGNOSEFUNKTIONEN 7 2.2 VERSCHLEISS UND VERSCHLEISSMECHANISMEN 8 2.2.1
VERSCHLEISS 8 2.2.2 VERSCHLEISSMECHANISMEN 9 2.3 AUSFALLVERHALTEN VON
WERKZEUGMASCHINEN 11 2.3.1 EINLEITUNG 11 2.3.2 MODULARISIERUNGSANSATZ
FUER WERKZEUGMASCHINEN 12 2.3.3 ERGEBNISSE DER STUDIE ZUM
AUSFALLVERHALTEN 14 2.4 ANALYSE DER VORSCHUBACHSEN IM HINBLICK AUF
VERFUEGBARKEITSSTEIGERUNGEN 16 2.4.1 EINFUEHRUNG 16 2.4.2 AUSFALLVERHALTEN
VON LINEAREN VORSCHUBACHSEN 16 2.4.3 AUFBAU EINES KUGELGEWINDETRIEBS 18
2.4.4 VERSCHLEISSFOLGEN BEIM BETRIEB VON KUGELGEWINDETRIEBEN 21 2.5
ANALYSE BESTEHENDER, TECHNISCHER LOESUNGEN FUER VERFUEGBARKEITSSTEIGERUNGEN
VON KUGELGEWINDETRIEBEN 22 BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/999594788 DIGITALISIERT DURCH INHALTSVERZEICHNIS 2.5.1
WAELZVERSCHLEISS 22 2.5.2 DIAGNOSE DES AUSFALLVERHALTENS VON
LINEARFUEHRUNGEN 23 2.5.3 MODELLBASIERTE PROGNOSE DER RESTEINSATZDAUER
VON KUGELGEWINDETRIEBEN 25 2.5.4 ABLAUF DER INSTANDHALTUNG VON
VORSCHUBACHSEN 26 2.5.5 KONSTRUKTIVE ANPASSUNGEN VON KUGELGEWINDETRIEBEN
29 2.5.6 ZUSAMMENFASSUNG BESTEHENDER ANSAETZE ZUR
VERFUEGBARKEITSSTEIGERUNG VON VORSCHUBACHSEN 30 2.6 ZUSAMMENFASSUNG 31
2.6.1 POTENZIALE UND DEFIZITE 31 2.6.2 HANDLUNGSFELDER 32 3 ZIELSETZUNG
UND LOESUNGSANSATZ 33 3.1 ZIELSETZUNG 33 3.2 VORGEHENSWEISE 34 4
KONZEPTION EINER SENSORBASIERTEN ZUSTANDSDIAGNOSE UND -PROGNOSE FUER
KUGELGEWINDETRIEBE 37 4.1 AUSWAHL UND BEWERTUNG VON MESSVERFAHREN UND
MERKMALEN ZUR ZUSTANDSBESCHREIBUNG 37 4.1.1 ETABLIERTE MESSVERFAHREN IN
DER ZUSTANDSUEBERWACHUNG 37 4.1.2 ETABLIERTE MERKMALE AUS DER
MASCHINENDIAGNOSE 41 4.1.3 ZAEHL- UND KLASSIERUNGSVERFAHREN DER
BETRIEBSFESTIGKEIT 43 4.1.4 ZUSAMMENFASSUNG UND BEWERTUNG 48 4.2
DETAILLIERTE ANALYSE BESTEHENDER VERFAHREN BEI VERGLEICHBAREN
MASCHINENELEMENTEN 48 4.2.1 ANALYSE DES KUGELGEWINDETRIEBS HINSICHTLICH
MOEGLICHER ANALOGIEN 48 4.2.2 LEBENSDAUER VON KUGELGEWINDETRIEBEN 50
4.2.3 VERSCHLEISSBEDINGTE AUSFAELLE VON KUGELGEWINDETRIEBEN 51 4.2.4
LEBENSDAUER UND VERSCHLEISSMECHANISMEN VON WAELZLAGERN 51 4.2.5 VERGLEICH
DES AUSFALLVERHALTENS VON KUGELGEWINDETRIEBEN MIT WAELZLAGERN 53 4.3
ANALYSE VON METHODEN DER ZUSTANDSDIAGNOSE UND -PROGNOSE VON WAELZLAGER
INHALTSVERZEICHNIS 4.4 UNTERSUCHUNG MOEGLICHER PROGNOSEFUNKTIONEN 58 4.5
SYNTHESE UND SCHLUSSFOLGERUNGEN FUER DIE EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN
61 4.5.1 ANALOGIEBETRACHTUNG 61 4.5.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND
EXPERIMENTELLES VORGEHEN 63 4.6 EXPERIMENTELLE VORUNTERSUCHUNGEN ZUR
PRINZIPIELLEN MACHBARKEIT EINER SENSORBASIERTEN ZUSTANDSDIAGNOSE 65
4.6.1 VORGEHENSWEISE UND RANDBEDINGUNGEN 65 4.6.2 EIGENFREQUENZMESSUNG
AM PRUEFSTAND 65 4.6.3 EINFLUSS DER MUTTERVORSPANNUNG AUF SPRUNGANTWORTEN
EINER VORSCHUBACHSE AM PRUEFSTAND 69 4.6.4 EIGENFREQUENZMESSUNG DER
EINSTELLBAREN KCT-MUTTER IN DER MASCHINE 73 4.6.5 SCHWINGUNGSMESSUNG DER
EINSTELLBAREN KGT-MUTTER IN DER MASCHINE WAEHREND DES VERFAHRENS 75 4.6.6
BEWERTUNG UND FAZIT ZU DEN EXPERIMENTELLEN VORVERSUCHEN 78 4.7 FAZIT UND
ZUSAMMENFASSUNG DER THEORETISCHEN AUSARBEITUNG 79 5 VALIDIERUNG 83 5.1
EXPERIMENTELLES VORGEHEN 83 5.1.1 VORGEHENSWEISE 83 5.1.2 DEFINITION DER
GRUNDSAETZLICHEN RANDBEDINGUNGEN FUER DEN BETRIEB 84 5.1.3 BESCHREIBUNG
DER EINGESETZTEN MESSTECHNIK 88 5.2 VERSCHLEISSUNTERSUCHUNG AM BEISPIEL
EINER EXEMPLARISCHEN MASCHINENACHSE 91 5.2.1 ABBILDUNG EINER
MASCHINENACHSE AUF EINEM PRUEFSTAND 91 5.2.2 AUSWAHL UND APPLIKATION DER
MESSTECHNIK 92 5.2.3 DEFINITION DER RANDBEDINGUNGEN FUER DEN
VERSUCHSBETRIEB 95 5.2.4 AUFNAHME DER MESSDATEN 96 5.3 GRUNDLEGENDE
UNTERSUCHUNG DER VERSCHLEISSFOLGEN AUF EINEM PRUEFSTAND 98 5.3. IV
INHALTSVERZEICHNIS 5.3.3 APPLIKATION DES RAINFLOW-KLASSIERUNGSVERFAHRENS
AUF DIE MECHANISCHEN BEANSPRUCHUNGSZEITFUNKTIONEN 108 5.3.4
VERSCHLEISSBEDINGTE AENDERUNG DES LUFTSCHALLS 110 5.3.5 VERSCHLEISSBEDINGTE
AENDERUNG DER SPRUNGANTWORT 113 5.3.6 ZUSAMMENFASSUNG UND BEWERTUNG 115
5.4 DURCHFUEHRUNG VON WIEDERHOLVERSUCHEN ZUR STATISTISCHEN ABSICHERUNG
117 5.4.1 AUFBAU EINES PRUEFSTANDS FUER FUENF KUGELGEWINDETRIEBE 117 5.4.2
DEFINITION DER RANDBEDINGUNGEN FUER DEN VERSUCHSBETRIEB 119 5.4.3
AUSWERTUNG DER MESSDATEN 122 5.5 VERSUCHSUEBERSICHT UND EINFLUSS DER
BELASTUNGEN AUF DIE VERSCHLEISSKURVEN 126 5.6 VALIDIERUNG DER ERGEBNISSE
IN EINER REALEN MASCHINE 128 5.6.1 VORGEHEN ZUR UNTERSUCHUNG IN EINER
REALEN WERKZEUGMASCHINE 128 5.6.2 EINGESETZTE MESSTECHNIK 130 5.6.3
VERSUCHSPROGRAMM 132 5.6.4 DURCHFUEHRUNG UND ERGEBNISSE DES
VERSCHLEISSVERSUCHS IM PRUEFSTAND 132 5.6.5 AUFNAHME UND ABGLEICH DES
VERSCHLEISSZUSTANDS IN DER MASCHINENUMGEBUNG 132 5.6.6 ZUSAMMENFASSUNG
UND BEWERTUNG 139 5.7 DIAGNOSE EINES LOKALEN SCHADENS DER
SPINDELLAUFBAHN 140 5.8 FAZIT ZU DEN EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 146
6 ABLEITUNG EINER ERWEITERTEN DIAGNOSE- UND EINER PROGNOSEFUNKTION 149
6.1 ANSATZ UND VORGEHEN FUER DIE ERWEITERTE DIAGNOSE 149 6.1.1 EINLEITUNG
149 6.1.2 BESTIMMUNG DER SCHWINGBREITE DES SCHWINGUNGS-ZEIT-VERLAUFS 150
6.1.3 BEWERTUNG DES ZEITLICHEN VERLAUFS DER SCHWINGBREITE 151 6.1.4
PRAKTISCHE UMSETZUNG DES VERFAHRENS 152 6.1. INHALTSVERZEICHNIS 6.2.1
EINLEITUNG UND ANSATZ 159 6.2.2 OPTIMIERTE BESTIMMUNG VON
MESSINTERVALLEN 160 6.2.3 RUECKSCHLUSS AUF DIE VERBLEIBENDE BETRIEBSZEIT
162 6.2.4 ADAPTION EINER VORGEGEBENEN VERSCHLEISSFUNKTION 163 7
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 169 7.1 ZUSAMMENFASSUNG 169 7.2
KOSTEN/NUTZEN-BETRACHTUNG FUER EINE MOEGLICHE INDUSTRIELLE UMSETZUNG 170
7.2.1 VORAUSSETZUNGEN FUER EINE PRAXISTAUGLICHE IMPLEMENTIERUNG 170 7.2.2
GENERELLE KOSTEN/NUTZEN-BETRACHTUNG 172 7.2.3 ANALYSE UND BEWERTUNG
KONKRETER SZENARIEN 173 7.3 AUSBLICK, STEIGERUNGEN DER TECHNISCHEN
VERFUEGBARKEIT VON WERKZEUGMASCHINEN UND PRODUKTIONSANLAGEN 177
LITERATURVERZEICHNIS 181
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