Entwicklung einer Bewegungseinrichtung zur automatisierten Digitalisierung geometrischer und physikalischer Eigenschaften gegenständlicher Objekte. - 113 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
In dieser wissenschaftlichen Ausarbeitung zum Thema "Entwicklung einer Bewegungseinrichtung zur automatisierten Digitalisierung geometrischer und physikalischer Eigenschaften gegenständlicher Objekte" wird der systematische Entwicklungsprozess eines technischen Systems dargestellt. Zu diesem Zweck wird eine Aufgabenpräzisierung durchgeführt. Hierzu zählen die Ermittlung des aktuellen Stands der Technik sowie der Klassifizierung von möglichen Objekten und die Bestimmung des grundlegenden Aufbaus. Weiterhin wird eine Operationsfolge und eine Lebenszyklusanalyse erstellt. Ziel ist es, den Rahmen für die Synthese zu schaffen Im nächsten Arbeitsschritt werden auf Basis der Aufgabenpräzisierung innerhalb der Synthese weitere Entwicklungsschritte durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden grundlegende Fragen zu der Bewegung geklärt, Funktionsstrukturen und technische Prinzipe erstellt und ausgewertet. Als Ergebnis werden der Gestaltforderungsplan sowie die Konstruktion dargestellt.
FEM Untersuchungen an ultrahochvakuumtauglichen Flanschverbindungen zur Beurteilung der Montage- und Betriebsparameter von VaCFix-Spannketten. - 65 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
In dieser Masterarbeit mit dem Thema "FEM Untersuchungen an ultrahochvakuumtauglichen Flanschverbindungen zur Beurteilung der Montage- und Betriebsparameter von VaCFix-Spannketten" wird das Verhalten eines Schellspannsystems untersucht. Dazu wird zunächst die Kraft ermittelt, welche nötig ist, die Verbindung abzudichten. Diese Kraft wird als Dichtheitskriterium definiert und schreibt vor wie hoch die Reaktionskraft auf jeden Millimeter des Umfangs zwischen Flansch und Dichtung sein muss. Anschließend werden die FEM-Modelle erstellt und verschiedene Einsatzscenarios simuliert. Dabei wird unter Verwendung des Dichtheitskriteriums eine Aussage getroffen wie stark die Ketten belastet werden können. Diese Erkenntnisse werden übersichtlich in einem Diagramm dargestellt. Dies soll künftig dazu dienen, eine Aussage zu treffen, ob unter den jeweiligen Einsatzbedingungen die Verbindung dicht ist.
Systematische Erarbeitung von Lehrmaterial für die praktische Ausbildung in der Lehrveranstaltung "Grundlagen der Konstruktion". - 100 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Die vorliegende Arbeit beinhaltet die systematische Erarbeitung eines Ausbildungskonzeptes für ein Selbststudium in der Lehrveranstaltung "Grundlagen der Konstruktion". Durch das Ausbildungskonzept, bestehend aus Lehrunterlagen und einem anschließendem Praktikum, soll das Lehrangebot der Lehrveranstaltung erweitert und dadurch die Ausbildung der Studierenden noch verbessert werden. Die erarbeiteten Lehrunterlagen führen die Studierenden Schritt für Schritt durch den Analyseprozess an einem real existierenden technischen Produkt, dem Pick- &Place- Automaten. Dazu sollen die Studierenden die Lehrunterlagen im Selbststudium vorbereiten. Im anschließenden Praktikum können aufgetretene Probleme besprochen und die ermittelten Ergebnisse am realen Produkt verglichen werden. Durch die Teilnahme der Studierenden an dieser zusätzlichen Ausbildung, soll das Verständnis für den Aufbau und die Wirkungsweise technischer Produkte gesteigert werden. Zusätzlich werden wichtige Kenntnisse zum methodischen Vorgehen in der Produktentwicklung und der Konstruktion vermittelt. Um ein Ausbildungskonzept mit effizienter Wissensvermittlung erarbeiten zu können, setzt sich diese Arbeit aus folgenden Abschnitten zusammen: Zu Beginn der Arbeit werden die Grundlagen der Wissensvermittlung, sowie die Darstellung der didaktischen Grundlagen und mögliche Werkzeuge für eine sinnvolle Gestaltung von Lehrunterlagen dargestellt. Des Weiteren wird eine Zusammenfassung aller vorhandenen Lehrinhalte und Lehrunterlagen des Fachgebiets "Konstruktionstechnik" erarbeitet, um die Konsistenz zwischen Vorlesungen, Seminaren und den zu erstellenden Lehrunterlagen zu wahren. Im Anschluss daran folgt die ausführliche Analyse des Pick- & Place- Automaten und des Längstaktautomaten. Den Abschluss der Arbeit bildet die Erarbeitung des Ausbildungskonzeptes und der Lehrunterlagen für das Selbststudium.
Entwicklung einer automatischen Messeinrichtung für die Qualitätskontrolle an Gummiprofilen für den Automobilbau. - 60 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden zukaufbare Messsysteme für die Konturerfassung an biegeschlaffen Bauteilen anhand von Gummiprofilen für den Automobilbau diskutiert und bewertet. Auf Grundlage dessen wird eine Konzeption und Konstruktion für eine flexible Messeinrichtung für Gummiprofile für den Automobilbau entwickelt, die in einer bereits vorhandenen Bearbeitungsanlage Platz findet. Dabei sollen plötzliche oder schleichende Veränderungen an Geometrien, die durch die Bearbeitungsanlage erzeugt werden, erkannt und die Sichtkontrolle ersetzt werden. Zu Beginn der Arbeit wird die Problemstellung analysiert und Anforderungen an die Station anhand des Produktlebenszyklus erarbeitet. Ein- und Ausgangsgrößen der Station bilden nötige Funktionen. Messysteme werden diskutiert, bewertet und ausgewählt. Nach Auswahl des Messsystems werden den anderen Funktionen ebenfalls Prinzipe zugeordnet. Aus diesen Prinzipen wird ein technisches Gesamtprinzip entwickelt, nach welchem die Station konstruiert wird. Die Ergebnisse werden anschließend anhand von 3D-Modellen analysiert. Möglichkeiten und Grenzen bei der Kontrolle werden aufgezeigt und mögliche Modifikationen zur Verbesserung vorgestellt. Der Entwurf ist als 3D-Model und als vollständiger Zeichnungssatz aufgeführt.
Aufbau eines Modells zur Analyse und Simulation geometrischer Toleranzen unter Berücksichtigung thermischer Lasten. - 102 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Die aktuellen Normen zur Geometrischen Tolerierung beruhen auf der lehrenbasierten Fertigungsmesstechnik, bei welcher die Hülle eines Objekts geprüft wird. Durch die Anwendungder 3D-Koordinatenmesstechnik können Abweichungen differenzierter spezifiziert und klassifiziert werden als mit herkömmlichen Messmitteln. Daraus ergibt sich u. a. die Möglichkeit, die abweichungsbehaftete Geometrie in ein mathematisches Modell zu überführen, dessen Beschreibungsbasis mit denen aktueller CAD-Systeme übereinstimmt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist in diesem Zusammenhang die Entwicklung eines mathematischen Modells zur Beschreibung von Toleranzen und Abweichungen auf Basis der CAD-internen Geometriedarstellung. Dazu werden bestehende Modelle zur Toleranzintegration in CAD-Systeme recherchiert, analysiert und der aktuellen Tolerierung nach Norm gegenübergestellt. Dabei werden die Unzulänglichkeiten des Norm-Systems in Bezug auf eine mathematische Darstellung erörtert und Lösungsansätze für das mathematische Modell diskutiert. Aufbauend auf den Vorarbeiten wird ein mathematisches Modell zur Abweichungsrepräsentation in CAD-Systemen sowie zur Berechnung von Toleranzketten an Baugruppen entwickelt. Dabei werden die geometrischen Grundelemente Ebene, Zylinder, Kugel und Kegel berücksichtigt. Des Weiteren wird aufbauend auf dem mathematischen Modell eine Demonstrationsanwendung entwickelt. Diese kombiniert die, mit dem CAD-System erzeugte, Nominalgeometrie mit weiteren Informationen, zu denen auch die Abweichungsparameter des mathematischen Modells zählen. Die erweiterten Informationen des CAD-Modells werden anschließend genutzt, um die Berechnung einer Toleranzkette unter Berücksichtigung definierter Randbedingungen zu ermöglichen. Dabei kann eine beliebige Toleranzkette vom Anwender vorgegeben werden. In Abhängigkeit dieser Vorgabe werden von der entwickelten Demonstrationsanwendung automatisch alle zur Toleranzkette gehörenden Flächen bestimmt, zur Berechnung aufbereitet und die Toleranzkette anschließend nach dem mathematischen Modell berechnet. Zur Ergebnisdarstellung wird die Demonstrationsanwendung um die Fähigkeit erweitert, die abweichungsbehafteten Flächen vereinfacht im CAD-Modell zu modellieren. Um dem Anwender zusätzlich eine Rückmeldung über die berechneten Werte zu geben werden diese tabellarisch angezeigt. Abschließend erfolgt eine Betrachtung möglicher fortführender Arbeiten auf Basis des entwickelten Modells.
Aufbau eines Modells zur Analyse und Simulation geometrischer Toleranzen unter Berücksichtigung thermischer und mechanischer Lasten. - 65 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
In dieser wissenschaftlichen Ausarbeitung zum Thema "Aufbau eines Modells zur Analyse und Simulation geometrischer Toleranzen unter Berücksichtigung thermischer und mechanischer Lasten" wird eine Literaturrecherche zu bisher bestehenden vektoriellen Modellen zur Darstellung geometrischer Abweichungen durchgeführt. Anschließend wird ein Modell ausgewählt und die Möglichkeit der Repräsentation von vektoriellen Toleranzzonen diskutiert. Desweiteren wird das bestehende Modell um die Berechnung und Darstellung der Gesamtabweichung eines Bauteils und bauteilübergreifend in einer Baugruppe erweitert. Die Umsetzbarkeit dieses mathematischen Modells wird im CAD-System Autodesk® Inventor durch die Programmierung eines CAD-Add-In-Prototyps in der Programmiersprache Visual Basic unter Verwendung der Inventor-Programmierschnittstelle diskutiert.
Entwicklung einer bedarfsgerecht schaltbaren Ölabsaugpumpe. - 100 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer schaltbaren Ölabsaugstufe beschrieben. Die Arbeit unterteilt sich in einen konzeptionellen und in einen versuchstechnischen Teil. Im ersten Teil der Arbeit wird das Konzept der schaltbaren Absaugstufe erarbeitet und eine konstruktive Umsetzung dargestellt. Im versuchstechnischen Teil wird zuerst auf die Konstruktion des Versuchsträgers eingegangen. Anschließend werden die Versuche beschrieben und die Absaugstufe bewertet.
Entwicklung und Konstruktion eines Prüfstandes für den Kontakt zwischen Nocke und Rollenstößel für Kraftstoff-Hochdruckpumpen ("Cam-Box"). - 38 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Koppelstelle zwischen Nocken und Rollenstößel einer Hochdruckpumpe. Im Rahmen der Vorbetrachtung werden Faktoren analysiert, die die Funktionalität/Haltbarkeit dieser Koppelstelle beeinflussen. Anschließend erfolgt die Konstruktion einer Prüfvorrichtung, mit der in praktischen Versuchen der Einfluss dieser Faktoren auf die Funktionalität/Haltbarkeit der Koppelstelle untersucht werden kann.
Automation der Zu- und Abführung für das Umformen von Gurtschlosshaltern. - 69 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Aufgabe dieser Arbeit war die Konzeption und Konstruktion einer Automationsanlage für die Zu- und Abführung von Gurtschlosshaltern. Anhand der Prozessdurchführung der manuellen Bestückung wurden die genauen Umstände geklärt und anhand dessen die Anforderungen für das zu konzipierende Handhabungssystem abgeleitet. Nach Untersuchung der Verschiedenheiten und Gemeinsamkeiten der Handhabungsobjekte wurden zunächst die benötigten Handhabungsvorgänge erarbeitet. Neben dem Werkstückstückverhalten wurden die Verhaltenstypen und die physikalischen Eigenschaften betrachtet. Die Zuhilfenahme von Elementarfunktionen diente als wichtige Vorarbeit für die Planung der Handhabungsabläufe. Bei der Erstellung des Technischen Prinzips wurde der Handhabungsablauf berücksichtigt. Dieser Funktionen wurden im Anschluss Funktionsträger zugeordnet und mittels Kriterien bewertet sowie ausgewählt. Zum Schluss wurden die Handhabungseinrichtungen zu einer Gesamtanlage, gemäß dem Prinzip, zusammengestellt.
Systematische Erarbeitung von Lehrmaterial für die praktische Ausbildung in der Lehrveranstaltung "Grundlagen der Konstruktion". - 64 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, den Studierenden der Fachrichtung Maschinenbau eine geeignete Möglichkeit zu bieten, die Analyse technischer Systeme zu studieren. Am Beispiel des Pick&Place-Automaten sowie des Längstakt-Automaten wird dies aufgezeigt. Eine Art der Wissensaneignung ist das Aufarbeiten der Lehrunterlagen der Lehrveranstaltung "Grundlagen der Konstruktion" des Fachgebietes Konstruktionstechnik. Erweiternd zu den Lehrunterlagen werden zum besseren Verständnis der Inhalte, in Form einer praktischen Ausbildung an physischen technischen Systemen, Lehrmaterialen erarbeitet. - Nachdem aufgezeigt wird, was bei praktischen Lehrmaterialien aus didaktischer Sicht zu beachten ist und welche Inhalte umgesetzt werden sollen, wird das technische System des Pick&Place-Automaten und des Längstakt-Automaten beschrieben. - Des Weiteren wird das bereits vorhandene Modell des Pick&Place-Automaten funktionstüchtig gemacht und für eine praktische Ausbildung in den Längstakt-Automaten eingebaut, um so eine didaktisch wertvolle Ausbildung in Form eines Praktikums zu ermöglichen. - Im weiteren Verlauf der Arbeit werden alle notwendigen Analyse-Schritte eines technischen Systems anhand des Pick&Place-Automaten und des Längstakt-Automaten beschrieben und durchgeführt. Den Abschluss der Arbeit bildet die Erarbeitung eines Ausbildungskonzepts, welches unter anderem auf den praktischen Lehrmaterialien der Analyse der beiden technischen Systeme basiert und dem Studierenden die Möglichkeit des praktischen Umgangs mit einem real existierenden und nicht nur theoretisch vorhandenen System bietet. Ein speziell konzipierter Fragebogen dient sowohl Studierenden als auch Ausbildenden als Feedback ob die vermittelten Inhalte verstanden wurden.