Piezoelektrische Anregung hochfrequenter Schwingungen zur Reibungsreduktion bei der Bodenbearbeitung

压电激励高频振动以减少土壤耕作过程中的摩擦

• 批准号: 83596730
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jörg Wallaschek
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/83596730?language=en
• 关键词: Piezoelektrische; Anregung; hochfrequenter; Schwingungen; zur

Die Bodenbearbeitung stellt eine der wichtigsten Arbeitsschritte in der Landtechnik dar. Ziel der Bodenbearbeitung ist es, den Kulturpflanzen optimale Wachstumsbedingungen zu schaffen und die Widerstandskraft des Bodens gegenüber Schadbelastungen zu erhöhen. Allen Verfahren ist gemeinsam, dass der Boden mit einem mechanischen Werkzeug bearbeitet wird. Besonders bei der konventionellen Bodenbearbeitung findet eine mehrmalige sehr intensive Bearbeitung des Bodens mit verschiedenen Maschinen statt. Diese Bearbeitung ist gekennzeichnet durch sehr hohe Kräfte und einen sehr hohen Verschleiß im Bereich der Arbeitswerkzeuge der verwendeten Maschinen. Ein limitierender Faktor der Bodenbearbeitung ist die benötigte Zugkraft des Pfluges, weil ein Traktor nur eine begrenzte Vortriebskraft erzeugen kann. Um die Vortriebskraft zu erhöhen, werden Traktoren daher oftmals mit Zusatzgewichten beladen, mit dem alleinigen Ziel, hierdurch die Aufstandskraft zu erhöhen.Eine Möglichkeit, die Reibkräfte zu reduzieren, besteht in der Einkopplung zusätzlicher Schwingungen in die Struktur. Es ist bekannt, dass es gelingt durch Überlagerung von Ultraschallschwingungen, den effektiven Reibwert zu senken. Diese Technik wird derzeit bei der industriellen Bearbeitung von Glas, Papier, Pappe und anderen Werkstoffen bereits eingesetzt. Es konnte auch gezeigt werden, dass die Zerspanbarkeit durch Ultraschallschwingungen verbessert wird, und die Bearbeitungskräfte sowie die thermischen Belastungen reduziert werden. Auf dem Gebiet der Bodenbearbeitung wurde der Einsatz von Ultraschall jedoch noch nicht untersucht. In dem beantragten Vorhaben soll die Ultraschalltechnik erstmals in der Bodenbearbeitung angewendet werden. Das Ziel besteht darin, die Reibkräfte und –leistungen des Bodenbearbeitungsgerätes (Schar, Zinke, etc) durch die eingekoppelte Ultraschallschwingung zu reduzieren. Dies kann in der Folge zu einer deutlich verbesserten Produktivität führen.Im Rahmen des beantragten Vorhabens ist geplant, mathematisch-mechanische Modelle des flächigen Reibkontaktes zwischen Boden und Bearbeitungsgerät unter Einwirkung von Ultraschall zu entwerfen. Insbesondere soll hierdurch der effektive, aus der Ultraschallanregung resultierende, Reibwert ermittelt werden. Anhand dieser Ergebnisse sollen geeignete Prozessparameter identifiziert werden. Begleitend dazu soll am Institut für Landmaschinen und Fluidtechnik (ILF) der TU Braunschweig ein Versuchsstand errichtet werden, um die Modelle und die damit erzielten theoretischen Ergebnisse zu validieren und die praktische Umsetzung vorzubereiten. Die Versuche sollen unter Variation von verschiedenen Parametern durchgeführt werden, die die Bodenarten und –zustände, die Werkzeugeigenschaften sowie die Vortriebsgeschwindigkeit betreffen. Zudem sollen unterschiedliche Anregungsarten, Krafteinkopplungspunkte und Werkzeuggeometrien getestet werden. Zur Verifikation der Ergebnisse des stationären Versuchsstands sind zusätzlich Versuche im Feldeinsatz geplant.

土地承载力是土地技术中最重要的工作之一。Ziel der Bodenbearbeitung is es，den Kulturpflanzen optimale Wachstumsbedingungen zu schaffen and die Widerstandskraft des Bodens gegenüber Schadbelastungen zu erhen.艾伦是个专家，因为博登需要一种机械加工。在传统的轴承基础上，我们发现了一种非常密集的轴承。这种轴承是通过最高的轴承和最高的轴承来制造的。一个有限的因素的身体是最好的Zugkraft的飞行，因为一个拖拉机努尔begrenzte Vortriebskraft erzeugen。在高强度的涡流飞行中，韦尔登轨道通常会受到冲击，与齐埃尔的直线运动一起，这是一种高强度的飞行。一种Möglichkeit，一种Reibkräfte zu reduzieren，最好是在结构中的一种弯曲变形。这是显而易见的，因为它是通过超声波振动产生的，从而有效地抑制振动。这种技术将在玻璃、纸张、纸和其他材料的工业生产中发挥重要作用。这也是一种韦尔登，因为超声波会使热传导减弱，而轴承也会使热传导减弱韦尔登。在身体的边缘处，超声波的作用并不明显。超声波技术在建筑物中的应用前景是韦尔登。这一点最好是通过一种与超声波相反的超声波来消除人体（Schar、Zinke等）的残余应力和残余应力。本文提出了一种新的生产力评价方法，即建立了超声波作用下的博登和轴承的弹性约束数学模型。由于超声波检查的结果，因此有效性较高，因此韦尔登非常成功。因此，需要解决过程参数识别韦尔登问题。从布伦瑞克工业大学土地机械与流体技术研究所（ILF）开始，我们将建立一个韦尔登试验场，对模型和大量的理论成果进行验证，并进行实践验证。在韦尔登的过程中，通过对不同参数的变化，可以解决上述问题。因此，我们必须对非常规的安全措施、工艺操作和工具几何进行韦尔登。Zur Verifikation der Ergebnisse des stationären Versuchsstands sind zusätzlich Versuche im Feldeinvergeplant.