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Neukonstruktion |
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Nach Klärung der Aufgabenstellung
und dem Erstellen einer Anforderungsliste, findet die
Konzeptphase statt. Damit diese strukturiert durchlaufen
wird, werden verschiedene Werkzeuge der
Konstruktionsmethodik, wie zum Beispiel die Ideenfindung in
einem Brainstorming, das Erstellen einer Funktionsmatrix,
oder das Auswerten von Teillösungen mittels Nutzwertanalysen
verwendet. Im Anschluss an die Konzeptphase werden von der
Projektgruppe drei Lösungsvarianten ausgearbeitet und in
einer Meilensteinsitzung vorgestellt. Gemeinsam mit dem
Kunden und dem Projektbetreuer werden die Vor- und Nachteile
der drei Varianten erörtert. Zum Ende der Meilensteinsitzung
steht fest, dass keine der vorgestellten Varianten vollends
überzeugen kann. Daher werden Teillösungen der verschiedenen
Varianten kombiniert und in einer finalen Lösungsvariante
ausgearbeitet. Nach erneuter Vorstellung in einer
Meilensteinsitzung konnte das Konzept in Hinsicht auf
Design, Funktionalität, Eigenfertigungsgrad und Kosten
überzeugen. Der Aufbau des neuen Versuchsstands wird im
Folgenden näher vorgestellt. |
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Das Grundgestell des neukonstruierten Versuchsstands
besteht aus Konstruktionsprofilen. Für
ein anspruchsvolleres Design werden als Standfüße
abgerundete Profile in Kombination mit abgeschrägten
Profilen verwendet. Von unten in die Standfüße werden
rutschhemmende Gerätefüße eingeschraubt. Von oben auf das
Rahmengestell wird auf jeder Seite ein Wellenhalter
verschraubt. In diese Wellenhalter wird eine Welle mit einem
Durchmesser von 25 Millimetern geklemmt. In die
deitlichen Profile werden Winkel eingeschraubt. Diese dienen
als Halterung für eine Holzplatte. |
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Auf die oben beschriebene Welle
wird ein Rohr aus Aluminium geschoben. Dieses Rohr stellt
die Torsionsmesswelle dar und hat einen Durchmesser von
30 Millimetern bei einer Wandstärke von zwei Millimetern. Eine
radiale Bohrung durch das Rohr und die Welle ermöglicht es
einen Bolzen einzustecken. Dieser Bolzen verhindert ein
Verdrehen der Torsionsmesswelle. Auf die
Torsionsmesswelle wird ein weiterer Wellenhalter montiert.
Dieser stellt den Kraftschluss zwischen Biegemessstab und
der Torsionsmesswelle sicher. Die angesprochene
Holzplatte wird von unten mithilfe von Gewindeeinsätzen an
die Winkel verschraubt und folgt der Außenkontur des
Gestells. |
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Anschließend wird der Biegemessstab
montiert. Dieser wird mit Schrauben an den Wellenhalter der
Torsionsmesswelle verschraubt. Für die Aufnahme der
Prüfgewichte wird eine, ebenfalls aus Holz gefertigte, runde
Ablage auf dem Biegestab verschraubt. Im Zentrum der Ablage
ist ein Rundstab vorgesehen, dieser sorgt für eine
Zentrierung und wiederhohlbare Positionierung der
Prüfgewichte. Unter der Aufnahme ist ein Rundstab
mit der Holzplatte verschraubt. Dieser dient als Begrenzer,
damit eine Überlastung des Biegemessstabs verhindert wird.
Außerdem wird ein Flachstab, der als Aufnahme für die
Ausgleichs-Dehnungsmessstreifen dient, auf die Holzplatte geschraubt. |
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Um das Design
ansprechender zu gestalten, werden alle Seiten mit gelaserten Blechen verkleidet.
Außerdem wurden im 3D-Druckverfahren Kunstoffabdeckungen für
die Wellenbefestigung gefertigt. Aufkleber mit dem
Firmenlogo an den Seitenblechen runden das Gesamtbild ab. |
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Auf der Rückseite des
Versuchsstands ist der Zugmessstab montiert. Oben ist er mit
einem Gabelgelenk und einem Bolzen an dem Biegemessstab
befestigt. Unten wird der Zugmesstab mit zwei Winkeln und
einem Bolzen mit dem Rahmen durch das Verkleidungsblech an
das Gestell montiert. |
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Nach
Fertigstellung können die vier Hantelscheiben mit je
2,5 Kilogramm auf die Aufnahme abgelegt werden. |
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