Fogyjon az FE módszerrel
A végeselemes módszer és egy könnyű acélszerkezet segítségével a kézi tolókocsi súlya jelentősen csökkent.
Az ergonómia, a könnyű használat és az energiahatékonyság úttörő kulcsszavak a mindennapi ipari életben. Ezért manapság a házon belüli logisztika területén különös figyelmet fordítanak az önsúlyra és az esetleges súlycsökkentésre, ezáltal hozzájárulva az ergonómiai munkahelyekhez és az erőforrások megtakarításához. Ez arra késztette a Volkswagen AG márkatervezési osztályát, hogy végezzen el egy tanulmányt és egy kézi tolású autó építését a súly optimalizálása céljából, miközben a költségek legalább változatlanok maradnak. A legfontosabb cél a kocsi mozgatásához szükséges energia csökkentése és a munkavállaló által igényelt erőfeszítések minimalizálása volt.
Cél: 20% -kal kevesebb súly
Az újonnan tervezett kézi tolókocsi egy univerzális szállító kocsi, amely különböző szállítótartályok szállításához használható. Az autógyártás alkalmazási területe a tolókocsi kézi mozgatását a görgőkön és mechanikusan elektromos szállító járművön (vontatóvonaton) mozgatja. A számítás során figyelembe vett terhelési kollektívák ezekből a specifikációkból származnak.
A projekt alapja a Volkswagen AG által már használt tolókocsi, amelynek kb. 77 kg össztömege van a görgőkkel és a kivehető tolókarral együtt. Az összeszerelés optimalizálásának céljaként a Volkswagen AG meghatározta, hogy a meglévő tolókocsi össztömegét legalább 20% -kal, legfeljebb 61,6 kg-ra kell csökkenteni. Mivel azonban a szerepek már strukturálisan voltak meghatározva, és nem szabad megváltoztatni őket, a szükséges súlycsökkentés a többi alkatrész esetében akár 25% -ra is nőtt.
Gazdaságos megoldás: könnyű acélszerkezet
A Fraunhofer IPA különféle koncepciókat dolgozott ki a súlycsökkentés érdekében. A Volkswagen AG számára bemutatott megközelítések az új acélból vagy alumíniumból készült konstrukcióktól kezdve azokig a koncepciókig terjedtek, amelyekben több anyagot használtak fel. Gazdasági okokból a könnyű acélszerkezet használatáról döntöttek.
A szállítótartályok tárolóterületei és a görgők tartólemezei között vékony fémlemezből készült bordaszerkezetet alakítottak ki az optimális erőelnyelés és a kocsiba történő bevezetés érdekében. Ez egyszerre biztosítja a lehető legnagyobb merevséget kis súly mellett. A felhasznált anyag optimális kihasználása érdekében a végeselemes módszer (FEM) segítségével optimalizálták a szerkezetet az építkezés során. Annak érdekében, hogy a FEM szimulációban el lehessen érni a kézi tolókocsi megfelelő modellminőségét, számos tényezőt kellett figyelembe venni a számítási modell elkészítésekor. Ezeket az alábbiakban röviden tárgyaljuk.
3D nyomtatással és élő szimulációval az erősebb termékekhez