Ein Automobil ist ein beispielhaftes Produkt, das überwiegend aus Stahl bzw. Blech besteht. Seine Entwicklung, äußere Erscheinung, Sicherheit sowie Wirtschaftlichkeit rücken immer mehr in den Vordergrund und hängen zu einem großen Teil von der Technologie des Stahlblechs bzw. Feinblechs ab, aus dem sowohl die Karosserie als auch viele stabilisierende und tragende Einzelteile hergestellt werden. Die hohen Qualitätsanforderungen an das Blech erfordern bei der Herstellung unter anderem das entscheidende Dressieren des Materials.
Bei der Salzgitter AG erfolgt das Dressieren an einer weltweit ersten zweigerüstigen Dressierstraße, für die im Rahmen dieser Arbeit Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen aufgestellt werden sollen, bei denen ein unerwünschter Schlupf zwischen Anlagenrollen und dem Blech ausgeschlossen werden kann.
Kapitel 1 erläutert zunächst einige Prozesse bei der Blechherstellung sowie die Grundlagen des Walzens, um ein besseres Verständnis der anschließenden Ausführungen zu ermöglichen. Im anschließenden Kapitel 2 wird die Dressierstraße III im Kaltwalzwerk der Salzgitter AG sowie die an ihr zu untersuchende Problematik vorgestellt und konkretisiert. Kapitel 3 wird dann ein theoretisches Modell behandeln, an dem die Randbedingungen aufgestellt werden. Die Parameter und Größen, von denen die Randbedingungen abhängen, werden in den darauf folgenden Kapiteln behandelt. Daher befassen sich Kapitel 4 mit den Daten der Anlagenrollen, Kapitel 5 mit der Geometrie der Dressierstraße und Kapitel 6 mit den Haftreibungskoeffizienten. Nach der Diskussion des Bandzugs in Kapitel 7 schließt Kapitel 8 mit der untersuchten Randbedingungen und Vorschlägen zur elektrischen Anpassung und Optimierung der Anlage ab.
Inhaltsverzeichnis
- Erklärung
- Danksagung
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Verwendete Formelzeichen
- Abkürzungen und Indizes
- Einleitende Worte
- 1 Einführung
- 1.1 Materialfluss bei der Blechherstellung
- 1.2 Das Walzen
- 1.3 Kaltwalzwerke
- 1.4 Das Dressieren
- 1.4.1 Die Wichtigkeit und Bedeutung des Dressiergrads
- 1.4.2 Fehler und deren Ursachen bei der Dressiergradmessung
- 2 Die Dressierstraße III und die zu untersuchende Problematik
- 2.1 Der Vorteil einer zweigerüstigen Ausführung
- 2.2 Dressiermodi
- 2.3 Der Bandverlauf und die einzelnen Rollenfunktionen
- 2.4 Das Nassdressiermittel
- 2.5 Die Bandzugbereiche
- 2.6 Die Dressiergradmessung
- 2.6.1 Die Problematik bei der Dressiergradmessung über das Rollensystem
- 2.6.2 Die Auswirkungen der Problematik
- 2.6.3 Zu betrachtende Rollen
- 2.6.4 Annahmen bei der Untersuchung
- 3 Beschleunigung und Antrieb einer Rolle
- 3.1 Darstellung der Haftreibungskraft in Abhängigkeit bekannter Größen an einem allgemeinen verlustfreien Rolle - Band - Modell
- 3.2 Verlustfreie Rollenbeschleunigung / Rollenverzögerung
- 3.3 Berücksichtung der entstehenden Lagerverluste
- 3.4 Verluste durch weitere Einflussfaktoren
- 3.5 Rampensteilheit als Randbedingung
- 4 Die Rollen der Dressierstraße III
- 4.1 Wahl der bezeichnenden Indizes
- 4.2 Rollendurchmesser
- 4.3 Geometrische Rollenanordnung
- 4.3.1 Berechnung der Position der Bandberuhigungsrolle
- 4.3.2 Horizontale und vertikale Rollenabstände verschiedener Dressiermodi
- 4.4 Rollenähnlichkeiten
- 4.5 Massenträgheitsmomente
- 5 Umschlingungswinkel
- 5.1 Wahl des Berechnungsansatzes und Erläuterung seiner Vorteile
- 5.2 Der Vektorielle Ansatz
- 5.2.1 Erster Schritt: Skizzendarstellung
- 5.2.2 Herleitung des vektoriellen Ansatzes
- 5.2.3 Beispielhafte Berechnung des Umschlingungswinkels an der Bandberuhigungsrolle
- 5.2.4 Auffälliger relevanter Sonderfall
- 5.2.4.1 Mögliche Ansätze und Bedingungen zum Ausschließen des Sonderfalls
- 5.3 Ergebnisse der Umschlingungswinkel
- 5.4 Anmerkungen
- 6 Haftreibungskoeffizienten
- 6.1 Allgemeines zur Reibung und Reibungskoeffizienten
- 6.2 Experimentelle Bestimmung von Haftreibungskoeffizienten μo
- 6.3 Die Oberflächen der Anlagenrollen
- 6.4 Haftreibungskoeffizienten für die Wolfram - Carbid – Beschichtung
- 6.4.1 Versuchsvorbereitung
- 6.4.2 Versuchsaufbau
- 6.4.3 Versuchsdurchführung und Ergebnisse
- 6.5 Haftreibungskoeffizienten für hartverchromte Oberflächen
- 6.5.1 Versuchsvorbereitung
- 6.5.2 Versuchsaufbau
- 6.5.3 Versuchsdurchführung und Ergebnisse
- 6.6 Diskussion und Deutung der Versuchsergebnisse
- 6.7 Weitere Einflüsse und dadurch mögliche Beeinträchtigungen des Haftreibungskoeffizienten
- 7 Der Bandzug
- 7.1 Der Bandzug an einer bestimmten Rolle
- 7.2 Randbedingungen in Abhängigkeit des gemessenen Bandzugs
- 7.3 Diskussion des gemessenen Bandzugs FBZ
- 7.3.1 Die Grenzen des Bandzugs
- 7.3.2 Spezifische Bandzüge
- 7.3.3 Charakteristische Stähle und die Vorgabe spezifischer Bandzüge
- 7.3.4 Die Bandzugmessung und ihr Einfluss auf den Anlagenbetrieb
- 7.4 Die Verluste im Bandzug
- 7.4.1 Verluste durch das Biegen des Blechs um Rollen (statische Verluste)
- 7.4.2 Verluste durch Fliehkräfte und Trägheitskräfte (dynamische Verluste)
- 7.4.2.1 Fliehkräfte
- 7.4.2.2 Trägheitskräfte
- 7.5 Zusammenfassung zum Bandzug
- 8 Randbedingungen
- 8.1 Bestimmung kritischer Bandzüge FBZ,krit
- 8.2 Untersuchung der Randbedingungen
- 8.2.1 Berechnung am Beispiel der Billy – Rolle 2
- 8.2.2 Ergebnisse der Untersuchung an allen Rollen und Dressiervarianten
- 8.3 Aktuelle Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen
- 8.4 Diskussion der Untersuchungsergebnisse
- 8.5 Optimierung der Dressierstraße III
- 9 Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Studienarbeit befasst sich mit der Analyse und Optimierung der Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen der Dressierstraße III bei der Salzgitter AG. Das Hauptziel ist die Ermittlung geeigneter Randbedingungen für diese Rampen, um eine zuverlässige und effiziente Materialbearbeitung zu gewährleisten. Die Analyse basiert auf Untersuchungen des Schlupfs von Anlagenrollen, welche einen bedeutenden Einfluss auf den Dressierprozess und die Qualität des Endprodukts haben.
- Analyse der Dressierstraße III und ihrer Funktionsweise
- Untersuchung des Schlupfs von Anlagenrollen
- Ermittlung kritischer Bandzüge und deren Auswirkungen
- Bestimmung von Randbedingungen für die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen
- Optimierung des Dressierprozesses
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in den Materialfluss bei der Blechherstellung, insbesondere dem Walzen und dem Dressieren. Kapitel 2 stellt die Dressierstraße III und die zu untersuchende Problematik im Detail vor, wobei die Dressiermodi, der Bandverlauf und die einzelnen Rollenfunktionen im Fokus stehen. Kapitel 3 widmet sich der Beschleunigung und dem Antrieb einer Rolle, wobei die Haftreibungskraft, die Lagerverluste und die Rampensteilheit analysiert werden.
Kapitel 4 behandelt die Rollen der Dressierstraße III, einschließlich ihrer geometrischen Anordnung und ihrer Massenträgheitsmomente. Kapitel 5 fokussiert auf die Berechnung von Umschlingungswinkeln, wobei ein vektorieller Ansatz zur Bestimmung der Winkel verwendet wird. Kapitel 6 befasst sich mit Haftreibungskoeffizienten, deren experimentelle Bestimmung und deren Einfluss auf den Dressierprozess.
Kapitel 7 analysiert den Bandzug, seine Randbedingungen und die damit verbundenen Verluste. Kapitel 8 widmet sich der Untersuchung von Randbedingungen für die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen, wobei die Ergebnisse der Untersuchung an allen Rollen und Dressiervarianten dargestellt werden.
Schlüsselwörter
Dressierstraße III, Anlagenrollen, Schlupf, Haftreibung, Bandzug, Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen, Randbedingungen, Optimierung, Materialfluss, Blechherstellung, Dressiergrad, Kaltwalzwerk, Nassdressiermittel.
- Quote paper
- David Gaczek (Author), 2005, Randbedingungen für die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen der Dressierstraße III anhand von Untersuchungen des Schlupfs von Anlagenrollen, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/45862
