Simulation Mobiler Arbeitsmaschinen

Die Entwicklung von innovativen Baumaschinen mit SimulationX erlaubt eine frühe Analyse im Entwicklungsprozess und erspart kostenintensive Prototypen.

Thomas Esche, Liebherr-Werk Bischofshofen GmbH

Mobile Arbeitsmaschinen – funktionssicher, wirtschaftlich, komfortabel, energieeffizient

Ob Bau-, Land- und Forstmaschinen oder kommunale Fahrzeuge - Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen müssen ihre Produkte so entwickeln, dass sie mit schwierigen Umgebungsbedingungen in wechselnden Arbeitsprozessen fertig werden - oft ohne eigene Vorentwicklungsressourcen. Mit einem schlagkräftigen Paket aus Simulationssoftware, ingenieurtechnischem Know-how und einem breiten Netzwerk in Forschung und Industrie entwickeln Sie von Anfang an wirtschaftlich und nachhaltig. ESI ITI-Ingenieure begleiten Sie sicher durch den gesamten Entwicklungsprozess mobiler Arbeitsmaschinen.

Neu in SimulationX 3.8
  • Detaillierte und komfortable Simulation komplexer dreidimensionaler Seil- und Bandantriebe

    Hochpräzises Handling komplexer, dreidimensionaler Band- und Seilkonstruktionen wie zum Beispiel in Hochsee-Wellenkompensatoren erfordert eine ausgeklügelte Steuerung und eine geschickte Konstruktion. Mit SimulationX 3.8 erstellen Nutzer jetzt schnell und effizient Simulationsmodelle räumlicher Band- und Seilantriebe, sowie von Wickelvorrichtungen und berechnen die Wechselwirkungen zwischen Band/Seil, An- und Abtrieb und der zugehörigen Steuerung.

  • Untersuchung des Einflusses von Feuchtigkeit in Luft oder anderen Gasen, die in Klimaanlagen oder Industrieprozessen zum Einsatz kommen

    In Belüftungsanlagen und vielen Herstellungsprozessen ist das richtige Feuchtigkeitsniveau ausschlaggebend für das persönliche Wohlbefinden oder die Produktqualität. Darüber hinaus wird die Wärmebilanz thermischer Systeme zum Beispiel in Luftkühlern oder Brennwertkesseln dadurch beeinflusst, ob Dampf in der Luft oder dem Gas kondensiert. Gase und Gasgemische in SimulationX können nun Feuchtigkeit berücksichtigen. Dies liefert zuverlässige Informationen über das Kondensationsverhalten von thermischen Systemen auf der Grundlage genauer Simulationsergebnisse!

  • Sicherheit und Komfort bei Bremsmanövern von PKW und Motorrädern (einschließlich der Einflüsse von ABS und ESP)

    Die neue Bibliothek Hydraulische Bremsen beschleunigt die Entwicklung sicherer und komfortabler Bremssysteme. Anwender ermitteln die Kräfte am Bremszylinder, analysieren das Pedalgefühl beim Bremsvorgang und überprüfen das Gesamtfahrzeugverhalten (z.B. die Fahrzeugstabilität während des Bremsvorgangs oder beim Eingreifen von ABS/ESP).

  • Entwurf von Schmiersystemen für Motoren und Getriebe

    Ölkreisläufe zur Schmierung von Verbrennungsmotoren und Getrieben können mit SimulationX und der neuen Modellbibliothek „Hydraulische Schmierung“ simuliert werden. Sie ermöglicht schnelle Untersuchungen darüber, ob der gewählte Entwurf für eine ausreichende Schmierung der jeweiligen Lager sorgt unter Berücksichtigung von Wärmeeintrag, Wärmetransport und anderen Einflussfaktoren.

  • Simulation von elektrischen Maschinen, die als Generator oder Motor fungieren, ohne detaillierte Kenntnisse in Elektromechanik oder Regelungstechnik

    Mit speziellen Schaltkreismodelle, die einfach mit Katalogdaten und dem gewünschten automatischen Reglerverhalten parametriert werden können, ist es Konstrukteuren möglich, das Verhalten elektrischer Maschinen, die mit mechanischen und elektrischen Komponenten interagieren, zu simulieren. Elektroingenieure profitieren von nützlichen Schaltkreismodellen für die effiziente und einfache Modellierung, Simulation und detaillierte Analyse der Leistungselektronik und Steuerung in elektrischen Maschinen.

  • Marktanforderungen

    Innovative mobile Baumaschinen entwickeln

    Um die steigenden Leistungsanforderungen ihrer Kunden zu erfüllen, müssen Hersteller die Interaktion zwischen Mensch und Maschine im jeweiligen Arbeitsprozess optimal aufeinander abstimmen. Verschärfte gesetzliche Rahmenbedingungen zum Arbeits- und Umweltschutz, besonders strengere Abgasobergrenzen für Industriemotoren (Stage/Tier IV), erfordern neue, verbrauchssenkende Konzepte ohne Leistungsverluste. Das hat enorme Auswirkungen auf die Konstruktion der immer komplexer werdenden Maschinen. Rekuperation, Leichtbau und alternative Antriebskonzepte sind dabei vielversprechende Lösungsansätze für die Weiterentwicklung mobiler Arbeitsmaschinen. Nutzen Sie moderne, multiphysikalische Simulationswerkzeuge  um Ihre Ideen wirtschaftlich sinnvoll voranzutreiben und umzusetzen.

    Anforderungen an Hersteller:

    • Zeit- und Kostendruck in der Produktentwicklung nachhaltig entgegenwirken, auch mit kleinen Konstruktionsteams
    • steigende Komplexität der Baumaschinen und Anforderungen aus wachsendem Mechatronik-Einsatz verstehen und beherrschen
    • frühzeitige Einbindung der Entwicklung und des Tests der zunehmenden Zahl von Steuergeräten in den Konstruktionsprozess
    • große Variantenvielfalt effizient handhaben
    • wechselnde Komponenten der Zulieferindustrie schnell und sicher integrieren
    • Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit und Sicherheit nachweisen und garantieren
    • arbeitsteilige Prozesse unterstützen – zwischen Zulieferern und OEMs, sowie zwischen Niederlassungen und Abteilungen derselben Firma
    • Erfüllung gesetzlicher Regularien und Normen bereits in der Entwicklung sichern
    • Gewährleistungsprobleme vermeiden

    Anforderungen der Betreiber:

    • raue Umgebungsbedingungen und gesteigerte Leistungsanforderungen gleichbleibend genau und sicher bewältigen
    • sichere Integration mobiler Baumaschinen in homogen verkettete Arbeitsprozesse (z.B. Straßenbau)
    • Umwelt- und Arbeitsschutzkriterien (Energieeffizienz, Schwingungskomfort, Schall-,Staub- und Abgasemissionen) einhalten
    • Bedienerkomfort steigern
    • Kosten- und Zeiteinsparung bei Montage und Demontage, z.B. von Kranen
    • maximale Einsatzzeiten der Arbeitsmaschinen bei minimalen Wartungskosten
    • gefahrloses Training von Bedienpersonal an realitätsnahen Trainingssimulatoren

    Wieviel Energie ist wenig Energie?

    Wieviel Energie braucht es, um Berge zu versetzen? Wie realisieren wir die Vision des grünen Radladers? Als langjähriger Partner führender Automobilhersteller auf der ganzen Welt kennen wir uns aus mit neuartigen Entwicklungsthemen wie z.B. optimierte Verbrennungsmotoren, Hybridisierung, schnelldrehende elektrische Antriebe und Steuergeräteentwicklung. Profitieren Sie von unseren Erfahrungen. Lassen Sie uns gemeinsam moderne Entwicklungsansätze auf Ihre mobilen Arbeitsmaschinen und Ihre Produktentwicklungsumgebung übertragen. Vereinbaren Sie gleich ein unverbindliches Beratungsgespräch.

    Kontakt
    Lösungsangebot

    Simulationslösung für die Entwicklung mobiler Arbeitsmaschinen

    Bei dieser Fülle von Anforderungen gewinnt die sichere Analyse instationärer, nichtlinearer Vorgänge zunehmend an Bedeutung. Für derartige Betrachtungen genügt im Allgemeinen die Beschränkung auf eine Spannungsanalyse, Strömungsberechnung oder Kinematiksimulation nicht. Mobile Arbeitsmaschinen wie Bagger, Radlader, Straßenbaumaschinen, Fahrmischer, Betonpumpensysteme, Krane und Hebezeuge, Verdichtungs- und Tunnelbaugeräte sind mechatronische Systeme. Sie bestehen neben der Mechanik aus hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Betätigungssystemen sowie den entsprechenden Steuereinrichtungen. Viele unerwünschte Effekte im späteren Betrieb haben ihre Ursachen im mangelhaften Zusammenspiel der Teilsysteme mit unterschiedlichem physikalischem Hintergrund. Insbesondere die Vielzahl der nichtlinearen Vorgänge in mobilen Arbeitsmaschinen ist rein messtechnisch nicht mehr zu beherrschen.

    Deshalb arbeiten führende OEMs und Zulieferer auf der ganzen Welt in ihrer Produktentwicklung seit Jahren mit einem der führenden Simulationswerkzeuge - SimulationX - und Ingenieurdienstleistungen  aus dem Hause ESI ITI.

    SimulationX – Software für die Entwicklung mobile Arbeitsmaschinen

    • multiphysikalische Simulation in der Konstruktion komplexer Maschinen
    • Modellierung und Simulation einzelner Komponenten und kompletter Antriebe
    • Untersuchen von Antriebsvarianten
    • Optimieren von hydrostatischen Fahrantrieben und Lenksystemen
    • Entwicklung und Optimierung der Steuerungs- und Regelungskomponenten unter funktionellen und energetischen Gesichtspunkten, bereits in frühen Konstruktionsphasen
    • Berechnung der Kräfte und Momente an Winden und Umlenkrollen von Zug- und Tragseilen unter Berücksichtigung der Seileigenschaften (z.B. Länge, Masse, Zugfestigkeit) und Lastprofile
    • Gewährleistung der Erfüllung zulassungsrelevanter Sicherheitsanforderungen (z.B. Standsicherheit)
    • Nutzung des Optimierungspotenzials lt. EN 13000 und EN 13001 für die Konstruktion von Kranen
    • Nutzung von Trainingssimulatoren mit physikalischem Verhaltensmodell der Maschine

    Effiziente Berechnung von Maschine-Schüttgut-Interaktion

    Im Fachbericht „Welchen Einfluss hat der Kies auf den Bagger?“ erfahren Sie, wie Sie mit Systemsimulation effizient die Maschine-Schüttgut-Interaktion berechnen und die richtigen Softwaretools dabei helfen können, aufwändige experimentelle Untersuchungen deutlich zu reduzieren.

    Zum Bericht

    Kranhersteller aufgepasst:

    Dimensionieren Sie Hub- und Drehwerke sowie Antriebskomponenten und  Regler und behalten Sie die dynamischen Effekte gleich von Beginn an im Griff. Erbringen Sie auf Knopfdruck Stabilitätsnachweise für verschiedene Belastungen und Bewegungsabläufe. Berechnen Sie schnell und sicher dynamische Lasten beim Abbremsen, Not-Aus, Havarie-Fall oder Bodenkontakt. Mit ESI ITI-Simulationslösungen beherrschen Sie alle physikalischen Zusammenhänge in mobilen Arbeitsmaschinen. Das Programm gibt es für Simulationseinsteiger und Experten. Lesen Sie hier weiter und erfahren Sie, welche Version für Sie geeignet ist.

    mehr zu SimulationX

    Ingenieurdienstleistungen in der Entwicklung mobiler Arbeitsmaschinen

    Sichern auch Sie von Anfang an Funktionsweise und Energieeffizienz Ihrer Konzepte ohne spätere kosten- und zeitintensive Nachbesserungen. ESI ITI-Ingenieure kennen sich aus und unterstützen Sie gern.

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    Im Kundencenter vorbeischauen

    … lohnt sich dreifach: SimulationX kostenfrei testen, Fachlektüre und Anwenderberichte herunterladen, Weiterbildungen buchen. Jetzt anmelden und starten.

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    Referenzen

    Kunden und Referenzen

    In der ganzen Welt setzen Hersteller für die Entwicklung und Optimierung mobiler Geräte und Anlagen auf SimulationX, z. B. ABB, Bosch Rexroth, CNH, ETO Magnetic, Hawe Hydraulik, Hitachi, Komatsu, Liebherr oder Putzmeister.

  • Liebherr

    SimulationX ermöglicht Liebherr in Bischofshofen die Optimierung des Schwingungskomforts und des Fahrverhaltens von Radladern

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  • Palfinger

    PALFINGER nutzt SimulationX für die Entwicklung von Hubarbeitsbühnen – von der Konstruktionsphase bis hin zum Softwaretest.

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  • Liebherr

    Das Liebherr-Werk Ehingen GmbH verwendet SimulationX in der Vorentwicklung von Mobil- und Raupenkranen

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  • Putzmeister

    Putzmeister nutzt SimulationX für die Entwicklung von Hochdruck- Betonpumpen, die beim Bau von Dubais Wolkenkratzern zum Einsatz kommen

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  • TU Chemnitz

    Auslegung der Seilmechanismen eines Kippmastseilkrans samt Laufkatze mithilfe der Simulationssoftware SimulationX 

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  • Management Center Innsbruck

    Fahrzeugdynamik eines Teleskopladers

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  • TU Dresden

    Entwicklung einer elektrohydraulischen Aktivlenkung

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  • Klimatisierungssysteme in Fahrzeugen, Maschinen und Gebäuden

    Anwendungsbeispiele und Lösungen

    Zur Klimatechnik
    Kontakt
    Jörg Arloth Vertrieb
    Eva Seidel Marketing
    René Noack Engineering
    Florian Ohser Engineering