Simulation flexibler Turmdrehkrane

Bearbeiter Florentin Rauscher M.Sc.
Projektpartner Liebherr-Components Biberach GmbH

 

 

 

Beschreibung

Obendrehende Turmdrehkrane sind komplexe mechanische Systeme, die in Leichtbauweise konstruiert werden, um schnell und einfach an neuen Baustellen aufgestellt werden zu können. Aufgrund der leichten Fachwerkstrukturen mit großen Ausmaßen treten im alltäglichen Betrieb bei Belastung Verformungen auf, die zu Schwingungen der gesamten Stahlstruktur führen.

Der Liebherr LiSIM Simulator für Turmdrehkrane dient zu Schulungszwecken für Kranführer. Er besteht aus einer originalen Kranführerkabine, die auf einer Bewegungsplattform mit sechs Freiheitsgraden befestigt ist. So können erste Versuche oder kritische Manöver zunächst in einer sicheren Umgebung durchgeführt werden.

Um die Kranbewegungen simulieren zu können, wird im Rahmen dieses Projektes ein detailliertes dynamisches Kranmodell hergeleitet. Ziel ist eine realistische und echtzeitfähige Simulation der Dynamik von Turmdrehkranen. Die Elastizitäten der Turmdrehkrane werden bei der mechanischen Modellbildung berücksichtigt, um auch die Kräfte auf die Kabine originalgetreu nachbilden zu können. Zum Einsatz kommen dabei sowohl Modellierungsansätze durch Mehrkörpersysteme mit Elastizitäten in den Gelenken als auch verteilt-parametrische Beschreibungen durch kontinuierliche Balken.

Die laufenden Forschungsarbeiten umfassen unter Anderem

  • die echtzeitorientierte mechanische Modellbildung unter Berücksichtigung der Lastpendeldynamik, der Strukturdynamik des elastischen Stahlbaus sowie der Antriebsdynamik
  • die Validierung des Modells an einem Versuchsträger,
  • die Implementierung einer echtzeitfähigen Simulation mit Schnittstellen zur Visualisierungsumgebung für eine Kosimulation und Anbindung der Plattformsteuerung sowie der Simulatorkabine.


Quelle: Liebherr