Holdings: Beitrag zur Gestaltung und Dimensionierung von Windentrommeln bei mehrlagiger Bewicklung mit Faserseilen

Beitrag zur Gestaltung und Dimensionierung von Windentrommeln bei mehrlagiger Bewicklung mit Faserseilen:

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Bibliographic Details
Main Author:	Stahr, Konrad 1981- (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Clausthal-Zellerfeld Papierflieger 2020
Subjects:	Faserseil Stoffeigenschaft Bemessung Hochfester Werkstoff Mechanische Beanspruchung Chemiefaser Seilwinde Seiltrommel Bewicklung Windentrommeln Faserseile Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XIX, 177 Seiten Illustrationen
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adam_text	IV INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG ................................................................................................................. 1 1.1 GEGENWAERTIGE HERAUSFORDERUNGEN UND ENTWICKLUNGSTENDENZEN ................... 1 1.2 PROBLEMSTELLUNG ................................................................................................. 7 1.3 ZIELSTELLUNG UND LOESUNGSWEG ............................................................................ 9 2 STAND DER FORSCHUNG ZUR DIMENSIONIERUNG UND GESTALTUNG MEHRLAGIG BEWICKELTER WINDENTROMMELN ............................................................................ 13 2.1 DIMENSIONIERUNG HINSICHTLICH TRAGFAEHIGKEIT FESTIGKEIT ................................. 13 2.1.1 DER TROMMELMANTEL ........................................................................... 13 2.1.2 DIE BORDSCHEIBEN ............................................................................... 17 2.1.3 GANZHEITLICHE BETRACHTUNGEN VON TROMMELMANTEL UND BORDSCHEIBE ....................................................................................... 21 2.2 FUNKTIONELLE AUSGESTALTUNG DER TEILSYSTEME .................................................23 2.2.1 DER TROMMELMANTEL ................................ 23 2.2.2 DIE BORDSCHEIBE ................................................................................. 27 2.3 EIGENSCHAFTEN MODERNER SEILE VOR DEM HINTERGRUND DER MEHRLAGENWICKLUNG ................................................................................... 29 2.3.1 SPEZIALDRAHTSEILE ................................................................................29 2.3.2 HYBRIDSEILE ......................................................................................... 32 2.3.3 (HOCHFEST-)FASERSEILE ......................................................................... 35 2.3.3.1 HERSTELLUNG SYNTHETISCHER FASERN .............................................. 36 2.3.3.2 CHARAKTERISIERUNG VON FASERSTRUKTUREN .....................................37 2.3.3.3 EINSATZ VON FASERSEILEN AUS LAUFENDES HUBSEIL ........................39 2.3.4 DEFINITION RELEVANTER FASERSEILCHARAKTERISTIKA .................................. 45 3 DAS ELASTIZITAETSVERHALTEN HOCHFESTER FASERSEILE ............................................ 47 3.1 ELASTIZITAETSVERHALTEN IN LAENGSRICHTUNG ............................ 47 3.2 ELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG ............................................................. 50 3.2.1 DEFINITION VON VERSUCHSTRAEGERN ......................................................... 51 3.2.1.1 (U)HM(W)PE: DYNEEMA SK ....................................................... 52 3.2.1.2 ARAMID: TECHNORA ........................................................................ 52 3.2.1.3 TLCP: VECTRAN .............................................................................53 3.2.1.4 VERGLEICHENDE ZUSAMMENFASSUNG DER DEFINIERTEN VERSUCHSTRAEGER ............................................................................ 54 3.2.2 EXPERIMENTELLES KONZEPT ................................................................. 56 V 3.2.2.1 MECHANISCHES ERSATZMODELL ........................................................56 3.2.2.2 VERSUCHSAUFBAU STATIONAERER SEILPRUEFSTAND .................................59 3.2.2.3 VERSUCHSAUFBAU MOBILES PRUEFGERAET ............................................. 60 3.2.2.4 VERSUCHSPLAN UND PARAMETERFELD ............................................... 65 3.2.3 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE ................................................................ 69 3.2.4 LASTABHAENGIGES QUERELASTIZITAETSVERHALTEN ....................................... 69 3.2.5 MATERIALEINFLUSS AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG.. 74 3.2.6 GROESSENEINFLUSS AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG ..77 3.2.7 EINFLUSS KONSTRUKTIVER PARAMETER AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG .................................................................................... 80 3.2.8 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DES GEBRAUCHSZUSTANDES ..................... 83 3.2.9 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN ................................................85 4 DAS REIBVERHALTEN HOCHFESTER FASERSEILE ........................................................86 4.1 BETRACHTETE REIBUNGSARTEN UND -MECHANISMEN ............................................86 4.2 REIBVERHALTEN IM KONTAKT SEIL-SEILTROMMEL ....................................................87 4.2.1 EXPERIMENTELLES KONZEPT ..................................................................88 4.2.1.1 MECHANISCHES ERSATZMODELL ........................................................88 4.2.1.2 VERSUCHSAUFBAU REIBWERTPRUEFSTAND ............................................90 4.2.1.3 VERSUCHSPLAN UND PARAMETERFELD ................................................93 4.2.2 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE ................................................................ 94 4.2.3 LASTABHAENGIGES HAFTREIBVERHALTEN .....................................................95 4.2.4 MATERIALABHAENGIGES HAFTREIBVERHALTEN ..............................................99 4.2.5 BEWERTUNG DES EINFLUSSES VON ZWISCHENSTOFFEN (WASSER) ............ 101 4.2.6 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DER VARIATION DES GRUNDKOERPERS ........... 103 4.2.7 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN ............................................... 110 5 DIE QUERSCHNITTSOVALISIERUNG HOCHFESTER FASERSEILE ..................................113 5.1 EINFUEHRENDE BETRACHTUNGEN ......................................................................... 113 5.2 AUSWIRKUNG DER QUERSCHNITTSOVALISIERUNG IN DER MEHRLAGENWICKLUNG ...... 114 5.3 DEFINITION VON KENNWERTEN SOWIE EINFLUSSGROESSEN DER SEILOVALISIERUNG .... 118 5.4 MOEGLICHKEITEN ZUR FUNKTIONALEN AUSGESTALTUNG DER WINDENTROMMEL .......... 127 6 BEITRAG ZUR BERECHNUNGSGRUNDLAGE ZUR DIMENSIONIERUNG MEHRLAGIG MIT FASERSEILEN BEWICKELTER WINDENTROMMELN ............................................ 134 6.1 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DER UNTERSUCHTEN KENNGROESSEN SEILQUERELASTIZITAET, REIBSZENARIO SOWIE SEILOVALISIERUNG ........................... 134 VI 6.1.1 BEWERTUNG DES ENTLASTUNGSEFFEKTES BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS .......................................................................................... 134 6.1.2 BEWERTUNG DES SYMMETRIEFAKTORS BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS....: ..................................................................................... 140 6.1.3 BEWERTUNG DER BORDSCHEIBENBELASTUNGEN BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS MIT RILLUNGSSYSTEM ......................................................... 142 6.1.3.1 DIE AXIALE BORDSCHEIBENBELASTUNG IM AUFSTIEGSBEREICH ....... 142 6.1.3.2 DIE AXIALE BORDSCHEIBENBELASTUNG IM PARALLELBEREICH .......... 146 6.1.3.3 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN ZUR BORDSCHEIBENBELASTUNG ............................................................ 147 6.2 EXPERIMENTELLE BEANSPRUCHUNGSANALYSE AN WINDENTROMMELN ................. 149 6.2.1 VERSUCHSAUFBAU UND -DURCHFUEHRUNG ............................................... 149 6.2.2 BEWERTUNG DER UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE ..................................... 154 7 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................ 162 7.1 SCHLUSSFOLGERUNGEN ....................................................................................... 163 7.2 TRANSFER VON ARBEITSERGEBNISSEN ................................................................. 164 7.3 AUSBLICK AUF OFFENE THEMENSTELLUNGEN ........................................................ 166 8 QUELLENVERZEICHNIS ............................................................................................ 169
adam_txt	IV INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG . 1 1.1 GEGENWAERTIGE HERAUSFORDERUNGEN UND ENTWICKLUNGSTENDENZEN . 1 1.2 PROBLEMSTELLUNG . 7 1.3 ZIELSTELLUNG UND LOESUNGSWEG . 9 2 STAND DER FORSCHUNG ZUR DIMENSIONIERUNG UND GESTALTUNG MEHRLAGIG BEWICKELTER WINDENTROMMELN . 13 2.1 DIMENSIONIERUNG HINSICHTLICH TRAGFAEHIGKEIT FESTIGKEIT . 13 2.1.1 DER TROMMELMANTEL . 13 2.1.2 DIE BORDSCHEIBEN . 17 2.1.3 GANZHEITLICHE BETRACHTUNGEN VON TROMMELMANTEL UND BORDSCHEIBE . 21 2.2 FUNKTIONELLE AUSGESTALTUNG DER TEILSYSTEME .23 2.2.1 DER TROMMELMANTEL . 23 2.2.2 DIE BORDSCHEIBE . 27 2.3 EIGENSCHAFTEN MODERNER SEILE VOR DEM HINTERGRUND DER MEHRLAGENWICKLUNG . 29 2.3.1 SPEZIALDRAHTSEILE .29 2.3.2 HYBRIDSEILE . 32 2.3.3 (HOCHFEST-)FASERSEILE . 35 2.3.3.1 HERSTELLUNG SYNTHETISCHER FASERN . 36 2.3.3.2 CHARAKTERISIERUNG VON FASERSTRUKTUREN .37 2.3.3.3 EINSATZ VON FASERSEILEN AUS LAUFENDES HUBSEIL .39 2.3.4 DEFINITION RELEVANTER FASERSEILCHARAKTERISTIKA . 45 3 DAS ELASTIZITAETSVERHALTEN HOCHFESTER FASERSEILE . 47 3.1 ELASTIZITAETSVERHALTEN IN LAENGSRICHTUNG . 47 3.2 ELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG . 50 3.2.1 DEFINITION VON VERSUCHSTRAEGERN . 51 3.2.1.1 (U)HM(W)PE: DYNEEMA SK . 52 3.2.1.2 ARAMID: TECHNORA . 52 3.2.1.3 TLCP: VECTRAN .53 3.2.1.4 VERGLEICHENDE ZUSAMMENFASSUNG DER DEFINIERTEN VERSUCHSTRAEGER . 54 3.2.2 EXPERIMENTELLES KONZEPT . 56 V 3.2.2.1 MECHANISCHES ERSATZMODELL .56 3.2.2.2 VERSUCHSAUFBAU STATIONAERER SEILPRUEFSTAND .59 3.2.2.3 VERSUCHSAUFBAU MOBILES PRUEFGERAET . 60 3.2.2.4 VERSUCHSPLAN UND PARAMETERFELD . 65 3.2.3 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE . 69 3.2.4 LASTABHAENGIGES QUERELASTIZITAETSVERHALTEN . 69 3.2.5 MATERIALEINFLUSS AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG. 74 3.2.6 GROESSENEINFLUSS AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG .77 3.2.7 EINFLUSS KONSTRUKTIVER PARAMETER AUF DAS SEILELASTIZITAETSVERHALTEN IN QUERRICHTUNG . 80 3.2.8 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DES GEBRAUCHSZUSTANDES . 83 3.2.9 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN .85 4 DAS REIBVERHALTEN HOCHFESTER FASERSEILE .86 4.1 BETRACHTETE REIBUNGSARTEN UND -MECHANISMEN .86 4.2 REIBVERHALTEN IM KONTAKT SEIL-SEILTROMMEL .87 4.2.1 EXPERIMENTELLES KONZEPT .88 4.2.1.1 MECHANISCHES ERSATZMODELL .88 4.2.1.2 VERSUCHSAUFBAU REIBWERTPRUEFSTAND .90 4.2.1.3 VERSUCHSPLAN UND PARAMETERFELD .93 4.2.2 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE . 94 4.2.3 LASTABHAENGIGES HAFTREIBVERHALTEN .95 4.2.4 MATERIALABHAENGIGES HAFTREIBVERHALTEN .99 4.2.5 BEWERTUNG DES EINFLUSSES VON ZWISCHENSTOFFEN (WASSER) . 101 4.2.6 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DER VARIATION DES GRUNDKOERPERS . 103 4.2.7 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN . 110 5 DIE QUERSCHNITTSOVALISIERUNG HOCHFESTER FASERSEILE .113 5.1 EINFUEHRENDE BETRACHTUNGEN . 113 5.2 AUSWIRKUNG DER QUERSCHNITTSOVALISIERUNG IN DER MEHRLAGENWICKLUNG . 114 5.3 DEFINITION VON KENNWERTEN SOWIE EINFLUSSGROESSEN DER SEILOVALISIERUNG . 118 5.4 MOEGLICHKEITEN ZUR FUNKTIONALEN AUSGESTALTUNG DER WINDENTROMMEL . 127 6 BEITRAG ZUR BERECHNUNGSGRUNDLAGE ZUR DIMENSIONIERUNG MEHRLAGIG MIT FASERSEILEN BEWICKELTER WINDENTROMMELN . 134 6.1 BEWERTUNG DES EINFLUSSES DER UNTERSUCHTEN KENNGROESSEN SEILQUERELASTIZITAET, REIBSZENARIO SOWIE SEILOVALISIERUNG . 134 VI 6.1.1 BEWERTUNG DES ENTLASTUNGSEFFEKTES BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS . 134 6.1.2 BEWERTUNG DES SYMMETRIEFAKTORS BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS.: . 140 6.1.3 BEWERTUNG DER BORDSCHEIBENBELASTUNGEN BEI MEHRLAGENWICKLUNG VON HFFS MIT RILLUNGSSYSTEM . 142 6.1.3.1 DIE AXIALE BORDSCHEIBENBELASTUNG IM AUFSTIEGSBEREICH . 142 6.1.3.2 DIE AXIALE BORDSCHEIBENBELASTUNG IM PARALLELBEREICH . 146 6.1.3.3 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN ZUR BORDSCHEIBENBELASTUNG . 147 6.2 EXPERIMENTELLE BEANSPRUCHUNGSANALYSE AN WINDENTROMMELN . 149 6.2.1 VERSUCHSAUFBAU UND -DURCHFUEHRUNG . 149 6.2.2 BEWERTUNG DER UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE . 154 7 ZUSAMMENFASSUNG . 162 7.1 SCHLUSSFOLGERUNGEN . 163 7.2 TRANSFER VON ARBEITSERGEBNISSEN . 164 7.3 AUSBLICK AUF OFFENE THEMENSTELLUNGEN . 166 8 QUELLENVERZEICHNIS . 169
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