Weissbuch, Frank:

Entwicklung eines Überwachungssystems für Strangguss-Kokillen

Duisburg (2006), 129 S.
Dissertation / Fach: Maschinenbau
Fakultät für Ingenieurwissenschaften » Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2006
Abstract:
Entwicklung eines Überwachungssystems für Strangguss – Kokillen Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Überwachungskonzept für hydraulisch angetriebene Strangguss – Kokillen vorgestellt, das die bewährte thermische Überwachung von Kokillen um ein zu entwickelndes Überwachungsverfahren der Reibkräfte zwischen Kokille und Strang ergänzt. Anhand von Prüstandversuchen wurden verschiedene Ansätze zur Erfassung der Reibkraft bewertet. Die hierbei durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass das Hystereseverfahren, das den Flächeninhalt der durch die Antriebskraft und den Hub aufgespannten Hysterese als Reibungsäquivalent nutzt, die gestellten Anforderungen an die quantitative Darstellung der Reibungsverhältnisse erfüllt und darüber hinaus als Indikator für weitere Anlagenfehler wie z.B. Lose im Antriebsstrang genutzt werden kann In einer anschließend durchgeführten Feldstudie in einer Stranggießanlage wurden die Veränderungen der Reibkraft, die mittels Hystereseauswertung gewonnen wurde, unter den unterschiedlichsten Prozessparametern untersucht. Zur Anlage eines repräsentativen Datenstammes von Reibkraftverläufen wurde ein Datenlogger programmiert und in der Stranggießanlage installiert. Der auf diese Weise generierte Datenstamm bildet die Grundlage eines Systementwurfes für ein kombiniertes Reibkraft / Temperatur - Überwachungssystem für hydraulisch angetriebene blattfedergelagerte Kokillen. Hierbei wurde das vom Anlagenbetreiber verwendete Regelgerüst zur Beurteilung der Kokillenwandtemperaturen in einen durch die Reibkraft und deren zeitlichen Ableitungen ergänzten Fuzzy – Klassifikator eingearbeitet. Die Entwicklung eines Neuro – Klassifikators, der radiale Basisfunktionen als Aktivierungsfunktionen verwendet, ermöglicht die Überwachung der mechanischen Komponenten von Blockkokillen, die nur durch einen Hydraulikzylinder angetrieben werden. Die durch die Zusammenführung entstehenden Synergieeffekte führen zu einer Verbesserung der Diagnosesicherheit. Durch die frühzeitige Detektion von Änderungen in den Reibungsverhältnissen zwischen Strang und Kokille können Kleber vermieden werden, die zur Abqualifikation der Brammenabschnitte führen. Die rechtzeitige Initiierung von Gegenmaßnahmen durch das Überwachungssystem erhöht die Produktivität der Stranggussanlage.

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