Um Instandhaltungseinsätze möglichst effizient zu gestalten, existieren in der aktuellen Forschung verschiedene Ansätze.
Der Trend zur möglichst guten Prognose von benötigen Instandhaltungstätigkeiten ist dabei ungebrochen. Um eine möglichst realistische Prognose zu generieren, sind vor allem auch die Belastungen, welchen eine Maschine in der Produktion ausgesetzt ist, mit in die Prognose zu integrieren. Hierbei ist es entscheidend, die jeweiligen relevanten Belastungsarten zu berücksichtigen und in die Betrachtung zu integrieren.
Ziel der wissenschaftlichen Arbeit ist, mittels einer Literaturrecherche die verschiedenen bestehenden Belastungsarten der Maschinen und Werkzeuge zu identifizieren und die entsprechenden Lebensdauer-Last-Beziehungen zu ermitteln. Die Belastungsarten werden den Industriezweigen zugeordnet, in welchen sie besondere Relevanz haben.
Um eine möglichst realistische Prognose der Lebensdauer von Maschinen und Werkzeugen erstellen zu können, wird ein Überblick der Belastungsarten nach Industriezweigen und der Gesamtheit aller existierenden Lebensdauer-Last-Beziehungen erarbeitet.
Abstract
Current research suggests various approaches to carrying out maintenance operations as efficiently as possible.
However, there is an unbroken trend towards assessing as accurately as possible which maintenance operations will be required. To make the most realistic evaluation possible, it is particularly important to consider the loads to which a machine is exposed in production. It is crucial to take into account all the relevant stress factors and to integrate these into the assessment.
The purpose of the research is to identify the various types of loads on machines and tools, by means of scientific literature, and to determine the appropriate load-life relationships. Load types are allocated to the industries in which they are particularly relevant.
In order to make the best possible forecasts for the life of machinery and tools, an overview is prepared of stress types according to industry and all existing load-life relationships as a whole.
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungen und Formelzeichen
1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Motivation
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Grundlagen
2.1 Zuverlässigkeit
2.2 Weibull-Analyse
2.2.1 Weibull-Verteilung
2.2.2 Zuverlässigkeitsanalyse
2.3 Lebensdauer-Last-Beziehungen
3 Lebensdauer-Last-Beziehungen im Detail
3.1 Arrhenius-Beziehung
3.2 Eyring-Beziehungen
3.2.1 Allgemeine Form
3.2.2 Vereinfachte Form für Temperatur oder Feuchte
3.2.3 „Inverse Power Law“ und exponentielles Modell für Spannung
3.2.4 Temperatur-Spannung-Modelle
3.2.5 Elektromigrationsmodell
3.2.6 Temperatur-Feuchte-Modell
3.2.7 Three-Stress-Modell
3.2.8 Modell für Bruch von Festkörper unter Zugbelastung
3.2.9 Modell für Korrosion von Aluminium und Aluminiumlegierungen
3.2.10 Modell für HCI-Effekt bei MOSFETs
3.3 Inverse Power Law - Beziehungen
3.3.1 Allgemeine Form
3.3.2 Modell für Lebensdauer von Wälzlager
3.3.3 Coffin-Manson-Modell
3.3.4 Modifiziertes Coffin-Manson-Modell
3.4 Modelle für multi- und zeitvariable Belastungen
3.4.1 Proportional-Hazard-Modell
3.4.2 General-Log-Linear-Modell
3.4.3 Step-Stress-Methode, Cumulative-Damage-Modell
3.5 Taylor-Werkzeuglebensdauermodell
3.5.1 Allgemeine Form
3.5.2 Erweiterte allgemeine Form
3.5.3 Erweiterte Form mit Berücksichtigung der Werkstoffhärte
3.5.4 Abhängigkeit der Taylor-Konstante von der Geometrie des Schneidewerkzeugs
3.5.5 Weitere auf Taylor-Formel basierende Werkzeuglebensdauermodelle
3.6 Abhängigkeit der Werkzeuglebensdauer von Temperatur
3.7 Werkzeuglebensdauermodelle bei Trockenbearbeitung und Minimalmengenschmierung
3.7.1 Werkzeuglebensdauermodell bei Trockenbearbeitung
3.7.2 Werkzeuglebensdauermodell bei Minimalmengenschmierung
3.8 Werkzeuglebensdauermodell für CBN- und PKD-Werkzeuge
4 Lebensdauer-Last-Beziehungen im Überblick
5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Zusammenfassung
5.2 Ausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
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