Bereits im letzten Jahr entwickelten Forschende der BTU Cottbus – Senftenberg im Projekt „Entwicklung eines neuartigen, modularen Leichtbau-Hebesystems in Hybridbauweise für den mobilen Einsatz“ einen Leichtbaukran für Baustellen in Leichtbauweise. Die Umsetzung eines Demonstrators erfolgte mit modernen Fertigungsverfahren des Fachgebiets Polymerbasierter Leichtbau und dem CreativeOpenLab .
Durch den Leichtbau kann Treibstoff beim Transport gespart werden und die Restriktionen für Fahrer mit niedrigerer Führerscheinklasse entfallen. Letzteres stellt den schnellen und flexiblen Aufbau des Hebesystems an wechselnden Standorten sicher.
Die Projektschritte bestanden aus einer parametrischen Optimierungsanalyse verschiedener Krangeometrien und dem Test unterschiedlicher Querschnittsgrößen für Rohre und Strukturelemente. Auf Grundlage der Ergebnisse dieser Analysen wurde die leichteste Geometrie, die den Festigkeits- und Sicherheitsanforderungen gerecht wird, im Detail entworfen.
Um Spannungen zu verringern, wurden die Bauteile, die den Ausleger und den Mast verbinden, mittels der Finite-Elemente-Analyse (FEA) untersucht und angepasst. Zum Abschluss wurde ein vollständigeres Finite-Elemente-Modell des Hebesystems erstellt. Mit diesem Modell ist es möglich, verschiedene statische, quasistatische und dynamische Lastfälle wie das Anheben und Bewegen einer Ladung, eine Stabilitätsanalyse und den Bruch des Seils zu untersuchen. Diese Berechnungen wurden für die drei Werkstoffe CFK, GFK und Aluminium durchgeführt.
Bild oben: Optimierung der Verbindungsstücke mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) (Quelle: BTU)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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