Tribologie

Ontwerpen op levensduurprestatie en betrouwbaarheid

Het doel van deze cursus is het verschaffen van kennis en inzicht in alle aspecten die bepalend zijn voor levensduur, prestatie en betrouwbaarheid van machines en apparaten. Met deze kennis is de ontwerper beter in staat producten te ontwerpen die voldoen aan de hoogste prestatie- en  betrouwbaarheidseisen.

Deze cursus is bedoeld voor:

• ontwerpers van high tech producten
• managers productontwikkeling
• consultants of het gebied van troubleshooting
• onderhoudsdeskundigen
• docenten HTO+

In de sectoren:

• werktuigbouw
• voertuigtechniek
• mechatronica

Werk/Denkniveau

HBO- en WO

Duur

4 dagbijeenkomsten, 1 x per week en wekelijks opvolgend, lestijden van 9.00 tot 16.30 uur.

Lesmateriaal

In de cursus wordt, naast een uitgebreide syllabus, gebruik gemaakt van het boek “Advanced engineering design, lifetime performance and reliability', van Anton van Beek (www.werktuigbouw.nl). Het boek is geschreven in het Engels, de cursus wordt in het Nederlands verzorgd. Tijdens de cursus wordt ook gebruik gemaakt van laptops om te oefenen met Mathcad files.

Ontwerpen op levensduurprestatie en betrouwbaarheid

De steeds toenemende kwaliteitseisen aan consumentenproducten, productiemachines en apparaten vereisen innovatieve oplossingen om de prestatiegrenzen telkens op te schuiven. Systemen moeten met een steeds hogere precisie en betrouwbaarheid functioneren terwijl de onderdelen steeds hoger worden belast en onderhoud tot een minimum moet worden beperkt. In veel gevallen is het niet meer voldoende om van standaard ontwerpmethoden en technieken uit te gaan. Innovatieve oplossingen moeten worden bedacht en geïmplementeerd.

Praktische aspecten waar de moderne ontwerper mee wordt geconfronteerd zijn:

• waardoor wordt de levensduur en systeembetrouwbaarheid bepaald?
• met welke analyse, management of onderhoudstechnieken kan ik de systeembetrouwbaarheid voorspellen en verbeteren?
• welke technische mogelijkheden zijn er om de prestatiegrenzen op te schuiven?
• welke materiaalspanningen zijn bij een dynamische belasting toelaatbaar?
• welke vlaktedruk en loopvlaksnelheid is toelaatbaar tussen relatief ten opzichte van elkaar bewegende onderdelen?
• welke afmetingen zijn nog toelaatbaar om de belasting door te leiden, bij een voorgeschreven levensduur en betrouwbaarheid?
• hoe kan ik de systeemnauwkeurigheid verbeteren?

Levensduur:

De machinekwaliteit degradeert tijdens bedrijf

• slijtage resulteert in een toename van speling
• oppervlakte vermoeiing resulteert in trillingen
• wrijvingswarmte resulteert in vastlopen
• dynamische belastingen in vermoeiingsbreuk

Machineproblemen kunnen voor een groot deel worden voorkomen door conditiebewaking en gericht onderhoud. Omdat onverwachte machinestilstand tot hoge kosten kan leiden is er alles aan gelegen deze te kunnen voorspellen en door preventief onderhoud te voorkomen. Faalanalyse geeft een goed inzicht in hoe en door welke oorzaak machineonderdelen kunnen bezwijken. Geschat wordt dat alle machineproblemen die tijdens bedrijf ontstaan voor 95% veroorzaakt worden door wrijving, slijtage en vermoeiing. In de cursus wordt daarom uitgebreid ingegaan op de tribologie en vermoeiing van machineonderdelen. Verder worden diverse faalmechanismen en de faalanalyse behandeld aan de hand van praktische voorbeelden.

Betrouwbaarheid:

Een constructeur gebruikt vaak discrete waarden voor de belasting en de toelaatbare materiaalspanning. Deze zogenaamde deterministische aanpak volstaat in veel gevallen. Het ontwerpen van meer complexe systemen vereist additionele managementtechnieken om een hoge betrouwbaarheid te realiseren, vooral wanneer het falen serieuze gevolgen kan hebben. Er wordt ingegaan op de zogenaamde waarschijnlijkheidsbenadering en managementtechnieken om de systeem betrouwbaarheid te voorspellen en te verbeteren.

Prestatie:

Hoe nauwkeurig, met welke snelheid en onder welke belasting kan een mechanisch systeem gedurende een bepaalde tijd functioneren en welk onderhoud is hiervoor nodig? Met andere woorden, welke levensduurprestatie kan worden gehaald. Een systematische benadering volgt om de keuze van materialen, smeermiddelen, componenten en onderhoudstechnieken te bepalen. Bovendien worden de technisch aspecten behandeld om de prestatiegrenzen vast te stellen en zover mogelijk op te schuiven.

Ontwerpen op levensduurprestatie en betrouwbaarheid

• Reliability engineering

Ontwerpprocedures om de component en systeembetrouwbaarheid vast te stellen en te optimaliseren waaronder waarschijnlijkheidsberekening.

Diverse case studies

• Failure modes of machine elements

Praktijkvoorbeelden van faalmechanismen inclusief faalanalyse.

Case study: Faalanalyse wrijvingsoverbrenging

• Fatigue failure prediction and prevention

Ontwerpmethoden en invloedsfactoren om vermoeiingsbreuk te voorkomen.

Case study: Zuigerstang verbinding

• Rolling contact phenomena

Belastbaarheid van geconcentreerde contacten, theorie van Hertz, Elastohydrodynamische smeringstheorie, oppervlaktevermoeiing.

Case study: Rail wiel contact

• Friction phenomena in mechanical systems

Fundamentele behandeling van wrijving, wrijvingswarmte en toelaatbare contact temperatuur. Slimme constructieve methoden om wrijving te beheersen.

Case study: Verpakkingsmachine

• Wear mechanisms

Fundamentele behandeling van slijtagemechanismen, berekening van slijtagesnelheid en levensduur. Hoe slijtage gericht aan te pakken.

Case study: Vijzel

• Material selection a systematic approach

Door middel van een systematische aanpak wordt materiaalselectie een logische keuze.

Case study: Stormvloedkering

• Lubricant selection and lubrication management

Eigenschappen van smeermiddelen en additieven, grenssmering, gemengde smering en volle filmsmering, vaste smeermiddelen, conditiebewaking en olie analyse.

Case study: Toevoegen van additieven

• Design of hydrodynamic bearings and sliders

Aquaplaning, ontwerpparameters om mechanisch contact door hydrodynamische smering te voorkomen.

Case study: Watergesmeerde boegschroef

• Performance and selection of dynamic sealing systems

Prestatiegrenzen van diverse typen afdichtingen.

Case study: Ontwerp van een contactloze afdichting

• Design of hydrostatic bearings

Ontwerp en berekening van hydrostatische lagers zoals deze worden toegepast in de hoofdspil en sledes van hoge precisie verspaningsmachines.

Case study: Hoge druk reiniger

• Design of aerostatic bearings

Ontwerp en berekening van uitwendig van druk voorziene luchtlagers.

Case study: Ontwerp van een hoge snelheid en precisie lineaire rechtgeleiding

• Bearings in mechatronic devices

De lagerkeuze in diverse mechatronische apparaten zoals printers, computerschijven en andere consumenten producten zullen worden geanalyseerd.

Case study: High speed spindle

• Design of flexure mechanisms

Ontwerpen van elastische scharnieren.

Case study: Ontwerp van een piezo nano precisie XY parallel mechanisme

De hieronder genoemde prijzen zijn inclusief lesmateriaal, lunches, parkeerkaart maar exclusief 19% BTW

Inschrijven	Plaats	Startdatum	Begintijd	Eindtijd	Prijs	Avonden/ Dagen
	Utrecht	30-10-2012	9:00	16:30	€ 2095	4
	Eindhoven	27-11-2012	9:00	16:30	€ 2095	4
	Utrecht	06-03-2013	9:00	16:30	€ 2095	4