Analyse einer Hubvorrichtung für schwere Lasten mit Hilfe der Finite Elemente Methode (FEM)
Ausgangslage:
Schwere Lasten werden mit hydraulischen Hub - Anlagen angehoben. Da der Hub der Hydraulikanlage begrenzt ist, wird das Stahlseil, an dem die Last hängt, abwechselnd mit der Hebevorrichtung verklemmt und wieder gelöst, damit die Hubeinrichtung wieder in ihre Ausgangslage verfahren kann, um anschließend einen neuen Teilhub auszuführen. Bei einem Hebevorgang für einen Kraftwerkskessel ist dabei die Last unkontrolliert um etwa 2 Meter abgerutscht. Zur Klärung dieses Beinaheunfalls wurde der Hebemechanismus untersucht.
Projektergebnis:
Die Kontaktstellen der Hubvorrichtung mit dem Stahlseil sowie die Hubeinrichtung selbst wurden mit Hilfe der Finite Elemente Methode modelliert und unter Berücksichtigung der auftretenden Kräfte berechnet. Es stellte sich heraus, dass durch einen konstruktionsbedingten Fehler so hohe Druckkräfte auftreten können, dass bestimmte Komponenten der Hubvorrichtung während des Hebevorganges miteinander verschweißen. Schwingt die Last dabei zusätzlich, was bei einem Feder - Massesystem nie auszuschließen ist, kann wegen der dabei auftretenden Verringerung des Durchmessers des tragenden Stahlseiles ein Verklemmen des Stahlseiles mit der Hubvorrichtung nicht mehr gewährleistet werden. Die Last rutscht ab.
| |
Finite Elemente Modell eines Teiles der Hubvorrichtung |