| Titel | Untersuchung der kinematischen Wechselwinkungen zwischen granularen Materialien und Strukturen |
| Autor | Kristin M. de Payrebrune, Tom Hofmann, Matthias Kröger |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: Prof. Dr. Ing. Matthias Kröger TU Bergakademie Freiberg Institut für Maschinenelemente Konstruktion und Fertigung (IMKF) Agricolastr. 1 09599 Freiberg/Sachsen E-Mail: Kroeger@imkf.tu-freiberg.de Dr.-Ing. Kristin Miriam de Payrebrune TU Bergakademie Freiberg Institut für Maschinenelemente Konstruktion und Fertigung (IMKF) Agricolastr. 1 09599 Freiberg/Sachsen E-Mail: kristin.payrebrune@imkf.tu-freiberg.de |
| Inhalt | Zusammenfassung In vielen technischen Anwendungen ergeben sich starke Interaktionen zwischen Bauteilen und Partikeln. Die entstehenden Wechselwirkungen zeichnen sich durch eine hohe Komplexität und nichtlineare physikalische Ab- hängigkeiten aus. Auswirkungen sind unter anderem Verschleißerscheinungen der Bauteile durch abrasive Parti- kel, wie bei Bergbaumaschinen oder Förderbändern zu beobachten, oder Schwingungserscheinungen durch Reibungsselbsterregung, wie sie beim Entleeren dünnwandigen Metall-Silos auftreten. In dieser Arbeit werden für das letztgenannte Beispiel Untersuchungen der Wechselwirkungen in der wandnahen Grenzschicht zwischen Partikel und Silowand gezeigt. Dazu dienen sowohl optische Untersuchungen von Partikelbewegungen auf glatten und rauen Oberflächen als auch Simulationsstudien der Partikelbewegung mit Hilfe der Diskreten Elemente Methode. Ziel ist die Analyse und Beschreibung des Selbsterregungsmechanismus und der Energieübertragung vom Gra- nulat auf die Silowand um in Zukunft für einen sicheren Betrieb geeignete Gegenmaßnahmen, wie Geometrieän- derungen oder Prozessparameteranpassungen, vornehmen zu können. Dazu wird im ersten Schritt die Kinematik der Partikel in Abhängigkeit verschiedener Parameter ausgewertet. Abstract In many technical applications strong interaction between components and particles exists. The interactions are characterized by a high complexity and nonlinear physical dependencies. Consequences of these interactions can be abrasive wear on components like at mining machines or belt conveyer but also oscillatory phenomena due to friction induced vibrations, as observed during discharge of thin metal silos. In this paper investigations related to the last mentioned example are shown, especially analyses of interactions within the boundary layer near the silo-wall and particles. Therefore, optical measurements of particle movements on smooth and rough surfaces as well as simulation studies with the Discrete Element Method are carried out. The aim of these studies is a mathematical description of the self excitation mechanism during discharge of silos and of the energy transfer from particles to the silo wall. With this knowledge counteractions like adoption of silo wall geometry or of process parameters can be done to avoid vibration. As a first step the analysis of particle kinematics depending on different parameters are necessary and will be explained. |
| Datum | 2013 |
