Simulation und Optimierung von Schwingfördersystemen
In modernen Schwingfördersystemen wird aufgrund von steigenden Kundenanforderungen und Wettbewerbsdruck, die Effizienz der Fördersysteme immer wichtiger. Man möchte erreichen, dass mehr richtig ausgerichtete Teile in kürzerer Zeit am Ende der sog. Schikane ankommen, also die Leistungsdichte erhöht wird. Der Förderprozess selbst ist sehr komplex und zeigt unter anderem auch chaotisches Verhalten, welches im Rahmen einer Dissertation im LCM im Detail untersucht wurde. Ziel des Projekts ist es, einen (autonomen) Schikanendesigner zu entwickeln. Dieser soll auf Basis von Simulationen eine Schikanengeometrie vorschlagen, sodass die geforderten Zielgrößen bestmöglich erfüllt werden.
(Videocredit: STIWA Automation GmbH)
StiFSim ermöglicht es, Geometrien direkt aus dem CAD-Programm in die Simulationsumgebung zu importieren. Dort werden die Parameter wie z.B. Schwinghub oder Wurfwinkel eingestellt. Eine besondere Herausforderung ist die Modellierung des Kontakts zwischen Schikane und Bauteil.
Hierfür wurde ein Kontaktalgorithmus im Mehrkörperdynamik-Tool HOTINT entwickelt, auf welches in der StiFSim-Umgebung zugegriffen wird.
Mehrkörperdynamik-Tool HOTINT (https://hotint.lcm.at)
Methodik
- Implementierung eines Kontaktmodells für beliebige 3D-Starrkörper im MKS-Simulationswerkzeug HOTINT
- Parametrisierung des MBS-Modells und Kalibrierung/Validierung auf der Grundlage von Messungen und statistischen Verteilungen auf einem realen Prüfstand
Ergebnisse und Vorteile
- Modellbasierte Entwicklung von Förderanlagen
- Einsparungen bei der Konstruktion und Fertigung von Prototypen
- Einsparungen bei den Entwicklungskosten
- Veranschaulichung der Funktionalität gegenüber Kunden
Mehr erfahren in der Success Story
Dipl.-Ing., Dr. Markus Schörgenhumer, BSc
Business Area Manager Mechanics & Control
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