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Vibrationsförderer zeichnen sich durch dynamische komplexe Eigenschaften aus. Insbesondere durch zahlreiche Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten dieser Systeme bestehen in der Praxis große Herausforderungen. Durch den Einsatz von Simulationsrechnungen kann die ingenieurtechnische Arbeit unterstützt und erleichtert werden. Im Rahmen dieses Beitrags soll ein Ansatz zur simulativen Abbildung von vibrationstechnischen Aufbauten näher gebracht sowie die Anwendung diskutiert werden., Complex dynamic behavior is a feature of vibration conveyors. Especially because of numerous correlations between single components of these systems there are big challenges in the practical use. The application of simulations can support and facilitate the engineering work. Within this paper there shall be a presentation of a simulation approach in the field of vibration conveyors and a discussion of the practical use.

Increasingly higher and higher conveyor speeds are driven in industrial manufacturing. This goes along with a significant rise of the sound pressure level in the production lines. The main cause of this is the articulated and multi-articulated construction of standard plastic-slide-chains in conveyor systems. This condition could be significantly improved by the use of a nonarticulated attraction in the form of a transport toothed belt. In addition, the conveying speeds could be significantly increased. Modifications to the belt teeth provide fastening possibilities for plastic support plates., Zunehmend werden immer höhere Fördergeschwindigkeiten in industriellen Anlagen gefahren. Dies geht einher mit einer signifikanten Erhöhung des Schalldruckpegels der Anlagen. Die Hauptursache dafür liegt im gliederartigen sowie mehrgelenkigen Aufbau von Standard-Kunststoffgleitketten in Förderanlagen. Dieser Zustand konnte durch die Verwendung eines gliederlosen Zugmittels in Form eines Transportzahnriemens deutlich verbessert sowie die Transportgeschwindigkeiten signifikant erhöht werden. Durch Modifikationen an den Riemen-zähnen werden Befestigungsmöglichkeiten für Kunststofftragplatten geschaffen.

Vibrationsförderer sind Stetigförderer, welche Fördergüter durch periodische Schwingbewegungen in gerichtete Bewegungen versetzen. Vibrationsförderer sind in der Handhabungstechnik, der Zuführung von Mikrobauteilen und feinen Pulvern, sowie in der Schüttgut verarbeitenden Schwerindustrie weit verbreitet. In dieser Arbeit erfolgt nach der Betrachtung des Stands der Technik von Vibrationsförderern und den Interpretationsmöglichkeiten der Förderorganbewegung, die Vorstellung und Diskussion weiterer analytischer Berechnungsansätze. Anschließend werden Störprozesse, die während des Guttransportes auf Vibrationsförderern immer wieder beobachtet werden, erstmals klassifiziert und mathematisch beschrieben. Um die DEM-Simulation von Vibrationswendelförderern und linearen Vibrationsförderern unter Verwendung des Gleit-, Wurf- und Haft-Gleitförderprinzips in der Software LIGGGHTS zu ermöglichen, wurde eine Softwareerweiterung entwickelt. Diese Erweiterung umfasst zwei Module, welche die Bewegungen von importierten CAD-Geometrien auf Basis von als Fourierreihen definierten harmonischen Schwingungen höherer Ordnung ermöglichen. Das Befehlsmodul viblin ermöglicht die Definition von translatorischen Schwingungen. Das Modul vibrot ermöglicht die Definition von Rotationsschwingungen um eine raumfeste Achse. Beide Bewegungsmodule ermöglichen die Definition von komplexen Schwingungszuständen der CAD-Geometrien. Untersuchungen der Mikroprozesse innerhalb einer Arbeitsperiode zeigen, für die Förderarten Wurf und Gleiten, alle notwendigen Abschnitte der Kraft- und Geschwindigkeitsverläufe am Fördergut. Die durchgeführten Validierungen stellen die Verwendung der DEM als Simulationswerkzeug in der Vibrationsfördertechnik sicher. Auf der Basis der abschließend durchgeführten Parameterstudien können in Zukunft Kalibrierungsmethoden bezüglich des Verhaltens von Partikeln auf vibrierenden Unterlagen entwickelt werden., Vibratory conveyors are continuous conveyors which move the materials to be conveyed by periodic vibrations of the conveyor chute. Vibrating conveyors are used in handling technology, the supply of micro components and fine powders, as well as in bulk material processing heavy industry. Within this work the state of the art of vibratory conveyors and alternative interpretations of the conveyor movement are introduced. Afterwards further analytical approaches are discussed. Subsequently, interfering processes, which occur during the transport of the materials on vibratory conveyors are classified and mathematically described. To simulate vibrating spiral conveyors and linear vibration conveyors using the sliding, throwing or sticking-glide conveyor principle in the software LIGGGHTS, a software extension was developed. This extension includes two software modules, to define the movements of imported CAD geometries on the basis of as Fourier series defined harmonic oscillations. The viblin command module allows the definition of translatory vibrations. The module vibrot allows the definition of rotational vibrations around a fixed axis. Both motion modules allow the definition of complex vibrational states of the CAD geometries. Investigations of the micro processes within a working period showed all necessary sections of the force and speed progression on the conveyed particles for the conveyor principles of micro throw and slide. The validations constitute the basic function of the DEM as a simulation tool in the vibratory conveyor technology. The final parameter studies can be used to develop calibration methods to describe the motion of particles on vibrating plates

Anhand von theoretischen und experimentellen Versuchen wird demonstriert, welchen Einfluss Ansteuergeräte auf die Güte eines Vibrationsförderers ausüben können. Es werden Strom- und Spannungsverläufe von verschiedenen Steuergeräten in Zusammenhang mit den resultierenden Erregerkraftverläufen der angeschlossenen Elektromagnete betrachtet. Die Kraftverläufe werden hinsichtlich ihres Anregungspotenziales bezogen auf Eigenschwingformen am Förderer bewertet., The influence control units can have, on the quality of the conveying process of vibratory conveyors, is demonstrated in theoretical and experimental tests. There are considered current and voltage characteristics of various control units in conjunction with the resultant force characteristics of the connected electromagnets. The force characteristics are evaluated based on respect to the incitation of natural deflection shapes of the conveyors

Die Möglichkeit der Berechnung des dynamischen Verhaltens eines Vibrationsförderers hat für die Praxis eine große Bedeutung. Es erleichtert die Optimierung des Förderprozesses sowie des Förderers selbst und dessen Anpassung auf das Einsatzgebiet. Das Grundprinzip des Modellaufbaus ist dabei für alle Vibrationsförderer ähnlich und wird anhand eines Beispiels vorgestellt. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Nutzung der gewonnen Kenntnisse aus der Berechnung aufgezeigt. Damit schafft das Berechnungsmodell eine erheblich genauere Charakterisierung der Dynamik des Förderers., The possibility to calculate the dynamic behavior of a vibrating conveyor has a great practical significance. It facilitates the optimization of the conveying process as well as of the conveyer itself and its adaption to the field of application. Since the basic principle of the model configuration is almost similar for all vibrating conveyors, it will be illustrated by an example. Furthermore, some possibilities for the use of the knowledge gained through the calculation will be presented. Thus, the calculation model provides a considerably more accurate characterization of the dynamic of the conveyor.

Die erzielbare Fördergeschwindigkeit bei Vibrationsförderern hängt maßgeblich von der Bewegungsfunktion des Förderorganes ab. Für die gezielte Simulation dieser Anlagen mittels der diskreten Elemente Methode (DEM) ist es notwendig die geometrisch vernetzen Förderorgannachbildungen mit praxisrelevanten Bewegungsfunktionen zu beaufschlagen. Der Artikel beschreibt die Einbindung dieser Bewegungsfunktionen in die quellenoffene DEM-Software LIGGGHTS. Während des Simulationsprozesses wird eine Bewegung vernetzter CAD-Modelle durch trigonometrische Reihen ermöglicht., The conveying velocity achievable with vibratory conveyors depends largely on the conveying pan movement. For the specific simulation of these systems using the discrete element method (DEM), it is necessary to connect the geometric reproductions of conveying pans to practical relevant movement functions. The article describes the integration of movement functions in the open source DEM software LIGGGHTS. A movement of meshed CAD during the simulation process is enabled by trigonometric series.