Schudnite metódou FE

Pomocou metódy konečných prvkov a prístupu ľahkej konštrukcie v oceli sa výrazne znížila hmotnosť ručného tlačného vozíka.

konečných prvkov

Ergonómia, jednoduché použitie a energetická účinnosť sú priekopníckymi kľúčovými slovami v každodennom priemyselnom živote. Preto sa v dnešnej dobe v oblasti vnútropodnikovej logistiky venuje osobitná pozornosť mŕtvej hmotnosti a možnému zníženiu hmotnosti, čím prispieva k ergonomickým pracoviskám a použitiu materiálov šetriacich zdroje. To viedlo oddelenie plánovania značky spoločnosti Volkswagen AG k uskutočneniu koncepčnej štúdie a konštrukcie tlačného vozíka s cieľom optimalizácie hmotnosti pri minimálnych nákladoch. Prvoradým cieľom bolo znížiť energiu potrebnú na pohyb vozíka a minimalizovať úsilie, ktoré pracovník vyžaduje.

Cieľ: o 20% menšia váha

Novo navrhnutý ručný tlačný vozík je univerzálny prepravný vozík, ktorý možno použiť na dodávku rôznych prepravných kontajnerov. Oblasť použitia v automobilovej výrobe predpokladá pohyb ručného tlačného vozíka tak ručne na jeho kolieskach, ako aj mechanicky na elektrickom dopravnom vozidle (vlečný vlak). Zaťažovacie spektrá zohľadnené pri výpočte vyplývajú z týchto špecifikácií.

Základom projektu je tlačný vozík, ktorý už používa spoločnosť Volkswagen AG, s celkovou hmotnosťou približne 77 kg vrátane kladiek a odnímateľnej tlačnej rukoväte. Ako cieľ optimalizácie montáže spoločnosť Volkswagen AG stanovila, že by sa celková hmotnosť existujúceho tlačného vozíka mala znížiť minimálne o 20% na maximum 61,6 kg. Pretože však úlohy už boli štrukturálne špecifikované a nemali by sa meniť, nevyhnutné zníženie hmotnosti zvyšných komponentov sa dokonca zvýšilo na 25%.

Ekonomické riešenie: ľahká konštrukcia z ocele

Fraunhofer IPA vyvinul rôzne koncepty na dosiahnutie redukcie hmotnosti. Prístupy prezentované spoločnosti Volkswagen AG siahali od novej konštrukcie z ocele alebo hliníka až po koncepcie, v ktorých sa použil viacmateriálový dizajn. Z ekonomických dôvodov bolo rozhodnuté použiť konštrukciu z ľahkej ocele.

Medzi úložnými priestormi prepravných kontajnerov a prídržnými doskami pre valce bola implementovaná rebrá z tenkého plechu na optimálne absorbovanie sily a zavedenie do vozíka. To ponúka najväčšiu možnú tuhosť pri nízkej hmotnosti súčasne. Aby sa čo najlepšie využil použitý materiál, bola konštrukcia počas výstavby optimalizovaná pomocou metódy konečných prvkov (MKP). Aby bolo možné v simulácii FEM dosiahnuť dostatočnú kvalitu modelu tlačného vozíka, bolo treba pri vytváraní výpočtového modelu zohľadniť množstvo faktorov. O nich sa stručne zmienime nižšie.

S 3D tlačou a živou simuláciou pre výkonnejšie produkty