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Simulation des Eindrückrollwiderstandes

Simulation des Eindrückrollwiderstandes

Abbildung 1 : FEM-Modell eines Fördergurtes beim Überlaufen einer Tragrolle zur Berechnung des Eindrückrollwiderstandes
Leitung:  M. Sc. Malte Kanus
E-Mail:  malte.kanus@ita.uni-hannover.de
Jahr:  2019
Förderung:  AiF - IFL
Laufzeit:  04/2019 – 03/2021

In der Schüttgutfördertechnik werden Stetigförderer zum Materialtransport genutzt. Diese Anlagen bestehen meist aus einem Kopfantrieb, einem Transportgurt und Tragrollen, die den Gurt abstützen. An den Tragrollen entsteht, durch das Eigengewicht und dem Gewicht des Schüttgutes hervorgerufen, der Eindrückrollwiderstand (ERW). 

Im Forschungsvorhaben soll ein Modell entwickelt werden, welches die simulative Untersuchung des Eindrückrollwiderstandes von Fördergurten ermöglicht. Ziel ist es, eine energieoptimierte Auslegung der Fördergurte zu erreichen, wobei die Simulation nicht nur qualitative Aussagen bezüglich des Eindrückrollwiderstandes ergeben soll, sondern eine quantitative Aussage erreicht werden soll. Die Simulation erfolgt hierbei auf Materialparameterebene, wodurch zukünftig auf die Anfertigung von kostenintensiven Gurtproben verzichtet werden kann. Um die Simulation des Eindrückrollwiderstandes auf Materialparameterebene realisieren zu können, gilt es im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens geeignete Prüfverfahren anzuwenden und ggf. zu entwickeln, welche basierend auf kleinskaligen Probekörpern die Ermittlung der relevanten Materialeigenschaften der untersuchten Elastomere in den verschiedenen Belastungsrichtungen anwendungsnah ermöglichen. Diese Prüfverfahren gilt es anschließend in einer Simulationsumgebung nachzubilden, um die notwendigen Simulationsparameter zu erhalten. Die Materialmodelle von Elastomeren zeichnen sich durch ihre Nichtlinearität aus, die sich durch die Hyper- und Viskoelastizität des Materials begründen. Die Parameter werden im Anschluss in ein Simulationsmodell überführt, welches den kompletten realen Fördergurtaufbau beinhaltet. Des Weiteren lassen sich somit verschiedene Gurtaufbauten hinsichtlich des resultierenden Eindrückrollwiderstandes untersuchen, um somit verbesserte energieoptimierte Fördergurte zu entwickeln.