Strukturelle Analyse eines Seilwindenchassis

1. AusgangslageDie Traktionsseilwinden müssen im Betrieb grossen Belastungen standhalten. In den letzten Jahren sind diverse Schwachstellen am Windenchassis aufgetaucht. Einige Änderungswünsche der Kunden sollen auch adaptiert werden. Das Windenchassis soll mittels FEM-Analysen strukturell optimiert werden und die geforderten Verbesserungen sollen umgesetzt werden.2. VorgehenAls Erstes habe ich das aktuelle Seilwindenchassis mittels FEM-Analyse berechnet. Dann habe ich mithilfe eines morphologischen Kastens verschiedene Rohrformen für das Chassis definiert. Die Form der Rohre ist entscheidend für die weitere Konstruktion. Daher musste ich die am Anfang definieren. Danach habe ich die verschiedenen Rohrformen im FEM analysiert und die, die am besten Abschnitt gewählt.Sobald die Rohrform definiert war, konnte ich die restlichen Teile des Chassis auskonstruieren und mithilfe der FEM - Analyse optimieren und die Spannungen berechnen.3. ProblemeDie anfangs angedachten Rohre sind nur bei einer unwirtschaftlich grossen Abnahmemenge verfügbar. Dies hat mich dazu gezwungen, nach alternativen Rohrformen oder Herstellungsprozessen umzusehen. 4. ErgebnisDie Forderungen an das Chassis wurden erfüllt. Das Chassis ist leichter und stabiler geworden. Die Schwachstellen wurden behoben und die Wünsche der Kunden wurden in die neue Konstruktion integriert. Ausblick:Die Seilwinde wird nun nach der Diplomarbeit fertig konstruiert. Die elektrischen und hydraulischen Komponenten müssen im Chassis platziert werden. Danach müssen alle Fertigungszeichnungen erstellt werden, damit mit der Herstellung des Prototyps begonnen werden kann. Mit der Produktion des ersten Prototyps soll Ende Dezember - Anfang Januar begonnen werden. Lessons learned:Diese Diplomarbeit war eine spannende und herausfordernde Arbeit. Das grösste Learning hatte ich bei den FEM-Analysen. Durch die Arbeit habe ich viel über die FEM-Funktionen gelernt und weiss sie nun besser einzusetzen. Mir ist nun auch besser bewusst, welchen Zeitaufwand eine FEM-Analyse benötigt.

Impressionen

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