Pub Date : 2022-12-08DOI: 10.14464/innotrac.v2i1.520
F. Wimmer
Der wichtigste Verschleißzustand bei Stahlgelenkketten ist die Kettenlängung, die sichwährend der Betriebszeit durch die Gelenkbewegung laufend ändert und durch das CCM-S kontinuierlich und digital erfasst werden kann. Durch stetigen Materialabtrag an den Kontaktstellen vergrößern sich die Abstände von Bolzen zu Bolzen. Je nach Anforderungen an den Kettentrieb wird die zulässige durchschnittliche Längung der Kette auf einen definierten Prozentwert begrenzt. Dieser liegt häufig unter dem maximal für einen sicheren Betrieb zulässigen Wert von 3 Prozent.Allerdings kann aufgrund unterschiedlichster Einflüsse die Längung in den Gliedern bzw.Segmenten einer Kette deutlich variieren. Die Auflösung der Kettenlänge in einzelne Segmente wird durch die CCM-S Zusatzfunktion „SLE“ (Segment Link Elongation) ermöglicht. Insbesondere in hochpräzisen Kettentrieben, in denen zwei Förderketten zum Transport von Formen oder Werkstückträgern eingesetzt werden, kommt es auf die Parallelität der Ketten an. Trotz durchschnittlich geringer Kettenlängung kann es durch Inhomogenität in den einzelnen Gliedern zu Ausfällen und Stillstandzeiten in den Anwendungen kommen. Der Vortrag fokussiert hierbei auf eine spezielle, auf Stahlgelenkketten angepasste Sensorik. Es wird das Prinzip zur Erfassung der durchschnittlichen Kettenlängung sowie der Längung einzelner Kettensegmente (SLE) beschrieben. Verschiedene Anwendungsszenarien werden vorgestellt und die Messergebnisse diskutiert.Bei der Weitergabe der Daten kommt das im IIOT-Umfeld etablierte Protokoll IO-Link zum Einsatz. Dafür wurden bereits verschiedene Systeme umfangreich getestet und Erfahrungen in verschiedenen Kundenanwendungen gesammelt. Hierzu werden die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten diskutiert.
{"title":"Herausforderungen und Erfahrungen der ortaufgelösten Erfassung des Verschleißzustandes von Rollenketten","authors":"F. Wimmer","doi":"10.14464/innotrac.v2i1.520","DOIUrl":"https://doi.org/10.14464/innotrac.v2i1.520","url":null,"abstract":"Der wichtigste Verschleißzustand bei Stahlgelenkketten ist die Kettenlängung, die sichwährend der Betriebszeit durch die Gelenkbewegung laufend ändert und durch das CCM-S kontinuierlich und digital erfasst werden kann. Durch stetigen Materialabtrag an den Kontaktstellen vergrößern sich die Abstände von Bolzen zu Bolzen. Je nach Anforderungen an den Kettentrieb wird die zulässige durchschnittliche Längung der Kette auf einen definierten Prozentwert begrenzt. Dieser liegt häufig unter dem maximal für einen sicheren Betrieb zulässigen Wert von 3 Prozent.Allerdings kann aufgrund unterschiedlichster Einflüsse die Längung in den Gliedern bzw.Segmenten einer Kette deutlich variieren. Die Auflösung der Kettenlänge in einzelne Segmente wird durch die CCM-S Zusatzfunktion „SLE“ (Segment Link Elongation) ermöglicht. Insbesondere in hochpräzisen Kettentrieben, in denen zwei Förderketten zum Transport von Formen oder Werkstückträgern eingesetzt werden, kommt es auf die Parallelität der Ketten an. Trotz durchschnittlich geringer Kettenlängung kann es durch Inhomogenität in den einzelnen Gliedern zu Ausfällen und Stillstandzeiten in den Anwendungen kommen. Der Vortrag fokussiert hierbei auf eine spezielle, auf Stahlgelenkketten angepasste Sensorik. Es wird das Prinzip zur Erfassung der durchschnittlichen Kettenlängung sowie der Längung einzelner Kettensegmente (SLE) beschrieben. Verschiedene Anwendungsszenarien werden vorgestellt und die Messergebnisse diskutiert.Bei der Weitergabe der Daten kommt das im IIOT-Umfeld etablierte Protokoll IO-Link zum Einsatz. Dafür wurden bereits verschiedene Systeme umfangreich getestet und Erfahrungen in verschiedenen Kundenanwendungen gesammelt. Hierzu werden die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten diskutiert.","PeriodicalId":348432,"journal":{"name":"innoTRAC Journal","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116479952","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-12-05DOI: 10.14464/innotrac.v2i1.567
Niels Dallinger, A. Bergmann, M. Golder, Timo Bensing, M. Moneke
The paper presents analytical approaches for calculating the effective contact area of the sphere-plane contact, which allow conclusions to be drawn about the coefficient of friction of thermoplastics with manageable effort. These approaches are verified experimentally utilizing friction and wear tests using the example of a steel sphere against PE-UHMW. The friction area of the sphere was varied using a self-constructed adjustment unit and a spherical wedge. With the help of parametric experiments regarding the angular position of the spherical wedge, a limiting contact angle was detected. This limiting angle allows the calculation of the deformative and adhesive friction. FE models are being developed for the simulative verification of the analytical approaches and further investigations of structures for friction reduction. These require specific material models as a basis for the representation of the stress-strain behavior in contact. The different FEM material models are calibrated and compared against each other based on experimental tests. The materials POM, PP, PMMA, and PE-UHMW were considered.
{"title":"Experimental verification of analytical calculation approaches and FEM material models with the aim of determining friction of thermoplastics","authors":"Niels Dallinger, A. Bergmann, M. Golder, Timo Bensing, M. Moneke","doi":"10.14464/innotrac.v2i1.567","DOIUrl":"https://doi.org/10.14464/innotrac.v2i1.567","url":null,"abstract":"The paper presents analytical approaches for calculating the effective contact area of the sphere-plane contact, which allow conclusions to be drawn about the coefficient of friction of thermoplastics with manageable effort. These approaches are verified experimentally utilizing friction and wear tests using the example of a steel sphere against PE-UHMW. The friction area of the sphere was varied using a self-constructed adjustment unit and a spherical wedge. With the help of parametric experiments regarding the angular position of the spherical wedge, a limiting contact angle was detected. This limiting angle allows the calculation of the deformative and adhesive friction. FE models are being developed for the simulative verification of the analytical approaches and further investigations of structures for friction reduction. These require specific material models as a basis for the representation of the stress-strain behavior in contact. The different FEM material models are calibrated and compared against each other based on experimental tests. The materials POM, PP, PMMA, and PE-UHMW were considered.","PeriodicalId":348432,"journal":{"name":"innoTRAC Journal","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128562155","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-12-04DOI: 10.14464/innotrac.v1i0.467
Norman Katzer, Hagen Bankwitz, Jörg Hübler
Die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und die vorausschauende Wartung (Predicted Maintenance) gelten als Schlüsselinnovationen der Industrie 4.0. Im Zuge dessen arbeiten Forscher der Professur Intelligente Maschinensysteme an der Hochschule Mittweida an einem Kunststoffgleitlager, welches eine integrierte Sensorik besitzt, die dem Anwender die Überwachung von Betriebsdaten ermöglichen soll. Die aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellte Sensorik trägt dazu bei, dass in Echtzeit sowohl eine Aussage zur Lagertemperatur als auch zum Verschleißgrad des Lagers getroffen werden kann. Damit lassen sich Wartungsintervalle besser planen und ein prophylaktischer Austausch von noch gebrauchsfähigen Lagern kann vermieden und damit Kosten gesenkt werden. Dafür sind umfangreiche numerische Untersuchungen zum mechanischen, thermischen und elektrischen Verhalten der Sensorik bzw. des Gleitlagers mit Interaktion der Welle durchgeführt worden. Dies beinhaltet auch eine Auswahl möglicher Werkstoffe. Außerdem ist die Auswerteelektronik (Messwertverstärkung, Datenverarbeitung und Datenübermittlung) entsprechend den Anforderungen der Sensorik entwickelt wurden. In einem weiteren Schritt wurde ein Funktionsmuster des Kunststoffgleitlagers mittels FDM-Drucks hergestellt.
{"title":"Kunststoffgleitlager mit intelligenter Verschleißüberwachung","authors":"Norman Katzer, Hagen Bankwitz, Jörg Hübler","doi":"10.14464/innotrac.v1i0.467","DOIUrl":"https://doi.org/10.14464/innotrac.v1i0.467","url":null,"abstract":"Die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und die vorausschauende Wartung (Predicted Maintenance) gelten als Schlüsselinnovationen der Industrie 4.0. Im Zuge dessen arbeiten Forscher der Professur Intelligente Maschinensysteme an der Hochschule Mittweida an einem Kunststoffgleitlager, welches eine integrierte Sensorik besitzt, die dem Anwender die Überwachung von Betriebsdaten ermöglichen soll. Die aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellte Sensorik trägt dazu bei, dass in Echtzeit sowohl eine Aussage zur Lagertemperatur als auch zum Verschleißgrad des Lagers getroffen werden kann. Damit lassen sich Wartungsintervalle besser planen und ein prophylaktischer Austausch von noch gebrauchsfähigen Lagern kann vermieden und damit Kosten gesenkt werden. Dafür sind umfangreiche numerische Untersuchungen zum mechanischen, thermischen und elektrischen Verhalten der Sensorik bzw. des Gleitlagers mit Interaktion der Welle durchgeführt worden. Dies beinhaltet auch eine Auswahl möglicher Werkstoffe. Außerdem ist die Auswerteelektronik (Messwertverstärkung, Datenverarbeitung und Datenübermittlung) entsprechend den Anforderungen der Sensorik entwickelt wurden. In einem weiteren Schritt wurde ein Funktionsmuster des Kunststoffgleitlagers mittels FDM-Drucks hergestellt.","PeriodicalId":348432,"journal":{"name":"innoTRAC Journal","volume":"37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-12-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122080302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-12-03DOI: 10.14464/innotrac.v1i0.451
L. Lüdemann, Jens Sumpf, M. Golder, M. Bona
Climate Change is a crucial challenge of today. The main reason is increased man-made emissions of climate gases, like CO2, into the atmosphere. In every part of our life, these emissions have to be reduced. Transport of goods, called intra- or extralogistics, is necessary for economic welfare. Intralogistics means the transport of goods in distribution centres or manufacturing spaces, e. g. between machines. For continuous transport processes chain conveyor systems (CCS) are state of the art. The research group “Plastic Components and Tribology” at professorship of Conveying Engineering and Materials Handling focus on impacts of their whole life cycle, from design over use until end-of-life, on the environment. Another focus is the development of Environmental Product Declaration (EPD) for chain conveyor systems. They are useful to promote environmentally-friendly products and to push eco-design activities. But also, activities of circular economy such as recycling of the plastic parts from conveyor chains are examined. The article gives an overview of the goals achieved and the challenges ahead. Some of the achieved results will be presented.
{"title":"Research in Sustainability of Chain Conveyor Systems","authors":"L. Lüdemann, Jens Sumpf, M. Golder, M. Bona","doi":"10.14464/innotrac.v1i0.451","DOIUrl":"https://doi.org/10.14464/innotrac.v1i0.451","url":null,"abstract":"Climate Change is a crucial challenge of today. The main reason is increased man-made emissions of climate gases, like CO2, into the atmosphere. In every part of our life, these emissions have to be reduced. Transport of goods, called intra- or extralogistics, is necessary for economic welfare. Intralogistics means the transport of goods in distribution centres or manufacturing spaces, e. g. between machines. For continuous transport processes chain conveyor systems (CCS) are state of the art. The research group “Plastic Components and Tribology” at professorship of Conveying Engineering and Materials Handling focus on impacts of their whole life cycle, from design over use until end-of-life, on the environment. Another focus is the development of Environmental Product Declaration (EPD) for chain conveyor systems. They are useful to promote environmentally-friendly products and to push eco-design activities. But also, activities of circular economy such as recycling of the plastic parts from conveyor chains are examined. The article gives an overview of the goals achieved and the challenges ahead. Some of the achieved results will be presented.","PeriodicalId":348432,"journal":{"name":"innoTRAC Journal","volume":"56 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-12-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132681786","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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