Simulacije Rešujejo Kompleksne Izračune Tehnologije Pogona

2023 Avtor: Hannah Pearcy | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-08-25 03:39

Simulacijske tehnologije so že zdavnaj našle svoje mesto v preprostih aplikacijah. V razvojni in gradbeni tehnologiji pa se simulacije zdaj lahko uporabljajo tudi za izračun zelo zapletenih modelov. Geometrije večdelnih teles z delno različnimi lastnostmi materiala so združene z izračuni pretoka (za pretoke nafte, bencina, vode ali zraka) in izračunane v najrazličnejših okoljskih pogojih

Disciplina, ki zahteva strokovno znanje in izkušnje, hkrati pa lahko tudi veliko podporo v gradbeništvu. Z uporabo primera sklopke sklopke zadnje osi v sektorju gospodarskih vozil inženirsko podjetje Merkle & Partner iz Heidenheima prikazuje možnosti, ki jih simulacijske tehnologije že ponujajo. Inženirski urad že leta izvaja simulacije razvojnih storitev, izdelave prototipov in testiranja. Merkle & Partner sta nedavno uporabila simulacijske tehnologije v razvojni fazi zavore na zadnji osi v sektorju gospodarskih vozil - z izjemno dobrimi rezultati.

Galerija slik

Kaj razlikuje zavoro sklopke

Treba je razviti zavoro sklopke, ki se upočasni na zadnji osi. Zavore sklopke so izpostavljene najbolj neugodnim pogojem: lahko absorbirajo visoke sile, so trpežne in se uporabljajo prek zaprtega sistema z oljnim hlajenjem.

Kinetična energija se s trenjem pretvori v toploto. Skratka, zavora sklopke je po strukturi in delovanju podobna sklopki z več ploščami, ki naj bi poravnala tudi gredi, ki se vrtijo z različnimi hitrostmi. Učinkovitost zavore in hlajenje z oljem torej v veliki meri določata geometrijo plošč samih.

Uporabnik, ki se srečuje z mehatronsko tehnologijo pogona

Uporabnik, ki se srečuje z mehatronsko pogonsko tehnologijo, je osredotočen na mehanske sestavne dele zobnikov, sklopke in zavore ter na njihovo zasnovo, dimenzioniranje in interakcijo v celotnem mehatronskem sistemu.

Več informacij

Podrobnejše znanje zahvaljujoč simulaciji

Simulacijski izračuni se lahko uporabljajo v vseh fazah razvoja in testiranja zavor. Simulacija dosega posebno velike koristi pri razvoju izdelkov. S primerom zavore sklopke so konstruirani model prenesli v simulacijsko programsko opremo in ga inženirji postavili v podjetju Merkle & Partner.

»Tako kot preproste simulacije, tudi kompleksne simulacije ponujajo podrobnosti in uvide, ki jih je s testiranjem težko ali delno nemogoče prepoznati. Izkušnje inženirja so vedno odločilne za ciljno simulacijo. Gre za to, da izračun zgradimo tako, da računalniški napor ostane ekonomičen, vendar je še vedno mogoče prepoznati pomembne podrobnosti, «pravi Christian Mielke, razvojni inženir in vodja projektov v podjetju Merkle & Partner. Za simulacijo sta bili odločilni geometrija lamel in učinkovita oskrba z oljem.

O simulaciji variant za optimalno gradnjo

Velika prednost simulacije je preizkušanje različnih parametrov v realnih pogojih, ki jih je mogoče praktično določiti. V tem projektu je bilo na primer precej enostavno preučiti različne temperature olja, na primer ugotoviti, ali zavora deluje tako v neprekinjenem delovanju pri temperaturi okoli 90 ° C, kot na primer pri hladnem zimskem jutru na Norveškem pri -20 ° C Poleg tega bi bilo mogoče te preskuse opraviti razmeroma enostavno z različnimi geometrijami lamele, da bi preverili optimalno konstrukcijo.

Simulacija dosjeja

Kako simulacija izboljšuje razvoj izdelkov

V zameno z oblikovalci

Med virtualno optimizacijo so računski inženirji podjetja Merkle & Partner v stalnem stiku z oblikovalci in razvijalci ter nudijo pomembne informacije, ki lahko pomagajo oblikovalcu. Na ta način se vsaka geometrijska sprememba izvede ciljno in učinkovito, ki upošteva ne le mehanske vidike, temveč celoten sistem.

Ta postopek pomeni ogromno olajšanje gradbenih del in kupci Merkle & Partner zelo cenijo; je bistveni del ustaljenega razvojnega procesa.

Simulacija nadomešča nešteto testov

Najučinkovitejša oskrba z nafto je bila preizkušena tudi v najrazličnejših okoljskih pogojih. Največji izziv je, kako postaviti geometrije plavuti, da se bo olje enakomerno porazdelilo povsod. Dobava olja mora biti optimizirana, prav tako tudi izpust. Ker ima olje pomembno nalogo, da odvaja toploto, ki nastane zaradi trenja, morajo številni dejavniki sodelovati, da bi našli najboljšo rešitev.

» Običajno uporabljate nešteto testov za takšne procese. Različne geometrije so nameščene in nato preizkušene v realnih pogojih. Rezultate primerjamo, da bi našli najboljšo možno rešitev, «pravi Christian Mielke. Porabljeni so ne le materialni viri, ampak tudi čas. In končna rešitev ponavadi ni optimalna.

Simulacija v srednjem razredu

Začetek s simulacijo: ovire in kako jih premagati

Potreben je samo en prototip

"Povečali smo geometrije za dovodne zavore zavore sklopke. Simulacije nam pokažejo, kaj v poskusih pogosto ostane neopaženo. Stranka bi najbrž le našla rešitev, ki smo mu jo predstavili po številnih testih, "pravi Mielke. Delo med strokovnjaki za simulacijo in oddelkom za razvoj kupcev je trajalo približno 3 do 4 mesece, čisto delo pa je trajalo približno dva meseca.

Stranka je morala prototip sestaviti samo enkrat. Običajno je to treba storiti večkrat in zahteva ogromne stroške in razvojni čas. Nekaj preizkusov je bil podvržen tudi prototipu, ki je bil optimiziran s simulacijami. Delo testnih inženirjev nikakor ni zastarelo s simulacijami, temveč je preprosto poenostavljeno.

Prednosti simulacije

Simulacije prihranijo stroške in čas, ki jih je težko vnaprej določiti. Prav tako je določen zakon, da se stroški odpravljanja hrošča zvišajo pozneje, ko se najde v projektu.

Vsaka proizvajalka mora odpoklicati izdelek, ki je že bil dobavljen, da bi odpravil kritične napake. To so pogosto pomanjkljivosti, ki bi bile ugotovljene v simulacijah že dolgo pred fizičnim sestavljanjem prvega prototipa.