Prüffähiger Festigkeitsnachweis nach DIN EN 280
mit der „Finite-Elemente Methode“ (FEM)
Das Projekt:
MBK Maschinenbau GmbH aus Kisslegg ist der weltweit führende Hersteller für Schweißmaschinen sowie Anlagen- und Sondermaschinenbau. Eine ihrer Neuentwicklungen ist eine Waschmaschine für Solaranlagen.
Gesteuert wird diese Maschine von einem Arbeiter in einem Hubkorb. Die Arbeitsbühne kann von einem Steiger angehoben werden, sodass die meist schwer zugänglichen Solarmodule problemlos gereinigt werden können.
Für fahrbare Hubarbeitsbühnen muss die Norm DIN EN 280 berücksichtigt werden. Ingenieure der DEKRA prüfen die Einhaltung aller Vorschriften, erst dann darf die Maschine verkauft werden.
Aufgrund der komplexen Geometriestrukturen der Solaranlagenwaschmaschine beauftragte MBK die Firma induSim, einen prüffähigen Festigkeitsnachweis für die Baumusterprüfung zu erstellen und die Berechnungen mit FEM durchzuführen.
Die Berechnung:
Ein statisches Simulationsmodell wurde auf Basis der vorhandenen Solidworksbaugruppen in ausgefahrenem Zustand modelliert Die Randbedingungen wurden definiert und die Schwerkraft und Windlasten eingetragen. Eine erster Berechnungslauf ermittelte die hochbelasteten Zonen, insbesondere in den Bereichen der Aufhängung und Zylinderanlenkungen. Die Bereiche wurden feiner ausmodelliert.
Geringfügige konstruktive Änderungen waren notwendig, um den Kraftfluss in diesen Bereichen zu optimieren.
Bestimmte schlanke Konstruktionselemente sind auf Druck belastet. Eine entsprechende Überprüfung mit dem Knickmodul in Simulation Professional wies eine ausreichende Knicksicherheit aus.
Das Ergebnis:
Die Berechnungsergebnisse für von-Mises-Spannungen, die Kräfte in den Lagern sowie weitere Berechnungsergebnisse wurden in einem Bericht zusammengefasst und direkt mit dem Prüfer der DEKRA besprochen. Dieser stellte die Übereinstimmung der Prüfung entsprechend DIN EN 280 fest.
Der Nutzen:
Der Kunde erhielt eine prüfungsfähige statische Berechnung. Sie war eine Grundlage für die Zulassung der Waschmaschine durch ein Prüfungsinstitut.
Dank der durchgängigen Modellierung vom CAD-Modell in die Berechnung wurden Fehler vermieden und die Berechnung transparenter gestaltet. Die Zulassung konnte problemlos erteilt werden.