Bachelorarbeiten
Hydraulischer Mehrfachprüfstand
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Hydraulischer Mehrfachprüfstand
Für grundsätzliche Untersuchungen energiesparender hydraulischer Konzepte planen wir einen Prüfstand mit einem Elektromotor, einer oder mehreren Pumpen und mehreren Verbrauchern, die definierte Trajektorien durchfahren. Für die Steuerung der einzelnen Komponenten sollen unterschiedliche Konzepte erprobt werden. Beim Durchfahren der Trajektorien wird der Energieverbrauch des Elektromotors gemessen, um die Konzepte miteinander vergleichen zu können.
Bachelorarbeit :
Mit den Erkenntnissen aus einem provisorischen Aufbau soll ein Rahmen zur Aufnahme von zwei miteinander verspannten Hydraulikzylindern konstruiert werden. Der Rahmen soll dreifach stapelbar ausgeführt sein und unterschiedliche Kombinationen von Arbeits- und Lastzylinder aufnehmen können. Die ausgewählten Arbeitszylinder werden von einer mobilen Arbeitsmaschine entnommen. Daraus ergeben sich erforderliche Dimensionen für die Lastzylinder sowie die versorgende Hydraulikanlage. Durch Berechnungen und Simulationen soll sichergestellt werden, dass der gesamte Aufbau die gegebenen räumlichen, statischen, hydraulischen und elektrischen Begrenzungen einhält.
Betreuerin: Univ.-Prof. in DIin Dr.in Gudrun Mikota
E-mail: gudrun.mikota@jku.at
Ultraschall Volumenmessung
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Ultraschall Volumenmessung
In hydraulischen Systemen können Volumenströme durch Zahnradsensoren oder Messturbinen gemessen werden. Solche Sensoren werden durchströmt und müssen ins System integriert werden. Die Trägheit der eingebauten Rotoren begrenzt die messbaren Frequenzen und ändert das dynamische Verhalten des Systems. In einer Seminararbeit wurden Ultraschallsensoren für die Volumenstrom messung in Hydrauliksystemen vorgestellt. Solche Sensoren bestimmen die lokalen Volumenströme von außen und erreichen wesentlich höhere Grenzfrequenzen.
Bachelorarbeit:
Zum Vergleich unterschiedlicher Volumenstromsensoren soll im Labor eine Messstrecke aufgebaut werden, die sowohl einen herkömmlichen Sensor als auch das erforderliche Rohrleitungsstück für einen Ultraschallsensor enthält. Die Messstrecke wird über ein Servoventil versorgt, mit dem ein definierter dynamischer Volumenstrom eingeprägt werden kann. Zur Stabilisierung des Drucks wird vor dem Servoventil ein Speicher und nach der Messstrecke eine Kombination aus Speicher und Druckbegrenzungsventil verwendet, entsprechende Drucksensoren werden vorgesehen. Mit diesem Versuchsaufbau sollen Ultraschallsensoren verschiedener Hersteller getestet und mit Referenz messungen verglichen werden.
Betreuerin: Univ.-Prof. in DIin Dr.in Gudrun Mikota
E-mail: gudrun.mikota@jku.at
Experimentelle Untersuchung der Auflagerreaktionen druckbelasteter Hydraulikschläuche
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Experimentelle Untersuchung der Auflagerreaktionen druckbelasteter Hydraulikschläuche
Schlauchleitungen werden häufig in komplexen Einbausituationen zwischen nicht fluchtenden Anschlüssen und mit engen Biegeradien verwendet. Es soll eine Prüfmethode entwickelt werden, um die daraus resultierenden Kräfte und Biegemomente an den Fittings in Abhängigkeit von der Einbausituation zu messen.
Betreuer: a.Univ.-Prof. DI Dr. Bernhard Manhartsgruber
E-mail: bernhard.manhartsgruber@jku.at
Charakterisierung des Echtzeitverhaltens eines Laser-Abstandssensors
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Charakterisierung des Echtzeitverhaltens eines Laser-Abstandssensors
Im Hydrauliklabor des Instituts wird derzeit ein Prüfstand zur Vermessung des dynamischen Verhaltens von Schlauchleitungen betrieben. Darin befinden sich piezoresistive Sensoren zur Erfassung von Drucksignalen an den Schlauchleitungsenden sowie ein Laser-Triangulationssensor zur Messung der Anregung über eine Kolbenbewegung. Beide Messketten sind hochdynamisch mit Abtastfrequenzen bis 50 kHz und liefern ihre Werte über digitale Schnittstellen. Dabei sind die jeweiligen Signallaufzeiten unbekannt und sollen im Rahmen dieser Bachelorarbeit an einem eigenen Versuchsaufbau bestimmt werden.
Betreuer: a.Univ.-Prof. DI Dr. Bernhard Manhartsgruber
E-mail: bernhard.manhartsgruber@jku.at
Masterarbeiten
Dichtspaltdämpfer
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Dichtspaltdämpfer
Aufgrund von Messergebnissen besteht die Vermutung, dass die Dämpfungseigenschaften von Dichtungsmaterial (O-Ringe, Zylinderdichtungen) erheblich zur wirksamen Dämpfung in Hydrauliksystemen beitragen. Dieser Effekt soll mit einem bestehenden Aufbau experimentell untersucht werden, wobei zusätzlich zu den Druckpulsationen auch die mechanischen Schwingungen eines mit O-Ring abgedichteten Deckels gemessen werden. Das resultierende Modell für die mechanische Dämpfung des O-Rings wird auf eine hydraulisch wirksame Dämpfung abgebildet. Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll ein Dichtspaltdämpfer zur Reduktion hydraulischer Druckpulsationen entworfen, aufgebaut und messtechnisch untersucht werden.
Betreuerin: Univ.-Prof. in DIin Dr.in Gudrun Mikota
E-mail: gudrun.mikota@jku.at
Konstruktion und Erprobung eines piezoelektrisch angetriebenen Pulsgenerators für Versuche zur Wellenausbreitung
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Konstruktion und Erprobung eines piezoelektrisch angetriebenen Pulsgenerators für Versuche zur Wellenausbreitung
Um die Ausbreitung von Druck- und Volumenstrompulsationen in hydraulischen Rohr- und Schlauchleitungen untersuchen zu können braucht man eine hochfrequente Anregung und präzise, hochdynamische Messungen. Die Anregung geschieht derzeit meist mit Servoventilen, gemessen werden die Drucksignale an verschiedenen Punkten im System. Im Endeffekt kennt man damit die Volumenstromanregung nur näherungsweise (aus der Ventilöffnung, den Drücken und der Kennlinie des Ventils). Hier soll ein Gerät gebaut werden, mit dem eine präzise, hochdynamische Volumenstromanregung möglich wird.
Betreuer: a.Univ.-Prof. DI Dr. Bernhard Manhartsgruber
E-mail: bernhard.manhartsgruber@jku.at
Pulsationstilger für eine Zahnradpumpe
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Pulsationstilger für eine Zahnradpumpe
In hydraulischen Anlagen entstehen Druckpulsationen durch die diskontinuierliche Arbeitsweise hydraulischer Pumpen. In Folge kommt es zu Schwingungen und Lärm, im Resonanzfall bis zu festigkeitskritischen Ausschlägen und Gefahr der Kavitation. Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde ein in den Antriebsstrang integrierter Pulsationstilger für eine Radialkolbenpumpe entwickelt und erfolgreich getestet. Berechnungen zeigen eine besonders gute Wirkung solcher Tilger für Zahnradpumpen.
Masterarbeit:
Für den Antriebsstrang einer Zahnradpumpe soll eine passende Tilgerkupplung ausgelegt und entworfen werden. Die unterste Torsionseigenform des Antriebsstrangs bildet einen mechanischen Tilger für das an die Pumpe angeschlossene hydraulische Schwingungssystem. Der Tilger wird dabei auf eine Eigenfrequenz des Hydrauliksystems abgestimmt, wodurch die Druckpulsationen bei dieser Eigenfrequenz stark reduziert werden sollen. Zum Nachweis der Tilgungswirkung soll ein Versuch mit einem drehzahlverstellbaren Elektromotor, der Tilgerkupplung, der Zahnradpumpe und einem passenden Hydrauliksystem aufgebaut werden. Die für die Tilgungswirkung wesentlichen Dämpfungsparameter sollen aus Messergebnissen identifiziert und bei Bedarf an der Tilgerkupplung nachjustiert werden.
Betreuerin: Univ.-Prof. in DIin Dr.in Gudrun Mikota
E-mail: gudrun.mikota@jku.at
Entwicklung und Erprobung eines Regelungskonzepts für eine Mehrdruck-Baggerhydraulik
Institut für Maschinenlehre und Fluidtechnik
Entwicklung und Erprobung eines Regelungskonzepts für eine Mehrdruck-Baggerhydraulik
Die Arbeitsfunktionen von Ketten- und Mobilbaggern werden wegen der benötigten Kraftdichte und Robustheit der Aktuatoren üblicherweise hydraulisch angetrieben. Der im Markt herrschende Preisdruck führt dabei zu Zielkonflikten, die in der Vergangenheit häufig auf Kosten der erzielbaren Energieeffizienz gelöst wurden. In dieser Masterarbeit soll ein am Institut entwickeltes, neuartiges Schaltungskonzept mit Verwendung mehrerer Druckniveaus zur Ermöglichung des effizienten Parallelbetriebs mehrerer Funktionen an nur ein oder zwei Pumpen am Hydraulikprüfstand untersucht werden.
Betreuer: a.Univ.-Prof. DI Dr. Bernhard Manhartsgruber
E-mail: bernhard.manhartsgruber@jku.at
