Thermischer Haushalt nasslaufender Lamellenkupplungen für industrielle Anwendungen – KUPSIM 4.0
FVA 413 IV | Gefördert durch die FVA
Funktion und Lebensdauer nasslaufender Lamellenkupplungen hängen maßgeblich von den im Kupplungspaket auftretenden Temperaturen ab. Demnach ist eine genaue Kenntnis des thermischen Verhaltens der Kupplung für deren Auslegung und Konstruktion von hoher Bedeutung. Hierbei ist neben den während der Schaltung auftretenden Temperaturen auch das thermische Verhalten in der Abkühlphase sowie bei Schaltungsfolgen wichtig. Das Programm KUPSIM ermöglicht die thermische Nachrechnung des thermischen Haushalts nasslaufender Lamellenkupplungen und unterstützt Anwender bei der Entwicklung von modernen Kupplungssystemen. Aufbauend auf bestehenden thermischen Rechenmodellen wurde im vorliegenden Forschungsprojekt eine neue Programmversion – KUPSIM 4.0 – entwickelt, die den thermischen Haushalt von Anwendungen im maritimen/industriellen Bereich sowie in automobilen Anwendungen vollumfänglich berechnet und dabei weitere anwendungsnahe Betriebsbedingungen berücksichtigt.
Gegenüber bisherigen Programmversionen werden in der Programmversion KUPSIM 4.0 tiefergehende Erweiterungen in Bezug auf die Bedingungen bei industriellen Kupplungen und Bremsen gelegt. Unter anderem kann nun auch der Staudruck, der sich in abgedichteten Kupplungen ausbildet, von KUPSIM berücksichtigt werden. Die Ausbildung des Staudrucks ist dabei mittels CFD-Simulationen validiert.
Industrielle Kupplungs- und Bremssysteme werden in der Praxis oft tauchgeschmiert. KUPSIM 4.0 ermöglicht nun auch die thermische Nachrechnung dieser Systeme. Zudem sind nun umfangreiche Möglichkeiten zur Vorgabe von Zuständen unter Dauerschlupf implementiert. Des Weiteren können nun auch Nutbilder mit Förderwirkung sowie großen Nutquerschnitten berücksichtigt werden.
Aufgrund umfangreicher Änderungen in der Programmstruktur liegt nun ein vollständig neu strukturierter und optimierter Rechenkern vor, der eine optimierte Berechnung unter deutlicher Verbesserung der Gesamtperformance garantiert. Darüber hinaus ist durch die neue grafische Benutzeroberfläche eine intuitive Parametrisierung der thermischen Berechnung möglich.
Das Projekt 413 IV der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über Eigenmittel finanziert.
