- Titel
- Effizienzsteigerung in der Simulationspraxis durch analytische Prozessmodelle in der Vibrationsfördertechnik
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-1052103
- Übersetzter Titel (EN)
- Improving Efficiency in Simulation Practice via Analytical Process Models in Vibratory Conveying
- Konferenz
- 15. SAXSIM - SAXON SIMULATION MEETING. Chemnitz, 17.03.2026
- Quellenangabe
- 15. SAXON SIMULATION MEETING : Präsentationen und Vorträge des 15. Anwendertreffens am 17. März 2026 an der Technischen Universität Chemnitz
- DOI
- https://doi.org/10.51382/978-3-96100-316-7_v15
- Abstract (DE)
- Die Auslegung von Vibrationsförderern im Sondermaschinenbau bewegt sich in einem Spannungsfeld zwischen makroskopischem Wunsch und mikroskopischer Realität. Für den Anwender und Konstrukteur sind makroskopische Größen entscheidend: Die Fördergeschwindigkeit bestimmt den Takt der Anlage, die 'Laufruhe' garantiert die Prozesssicherheit. Physikalisch betrachtet resultieren diese Größen jedoch aus hochfrequenten, mikroskopischen Interaktionen. Das Fördergut gleitet nicht einfach, sondern durchläuft – abhängig von der Frequenz und den Paarungseigenschaften zwischen Gut und Rinne (Reibung, Rücksprungimpuls) – komplexe Zyklen aus Mikrowürfen, Stößen und Gleitphasen. Die technische Dimensionierung erfolgt in der Praxis über die Einstellung der Schwingungsparameter am Vibrationsförderer (Frequenz, Amplitude, Phasenlage). Da hier eine Vielzahl von Einflussgrößen gleichzeitig wirkt, ist die Vorhersage des Förderverhaltens ohne valide Modelle kaum möglich. Hier zeigt sich ein signifikantes Defizit im Stand der Technik: Normung (VDI 2333): Die existierende Richtlinie fokussiert primär auf Schüttgüter und reine Wurfbewegungen [1]. Sie vernachlässigt wesentliche Aspekte wie die Phase der Schwingform oder den Einfluss der Reibung im Gleitbetrieb. Ein einfaches, analytisches Modell für die breite Anwendung fehlt. Numerische Simulation: Werkzeuge wie MKS (Mehrkörpersimulation) [3, 7] oder DEM (Diskrete-Elemente-Methode) [6] liefern zwar präzise Ergebnisse, fungieren aber methodisch als 'Einzelschnappschüsse'. Sie sind rechenintensive Einzelaufnahmen für spezifische Parametersätze. Für umfassende Parameterstudien in der frühen Entwicklungsphase sind sie oft zu ineffizient und zu teuer. Ein vereinfachtes Prozessmodell behandelt die Summe der relevanten Einflussparameter aus praktischer Sicht und reduziert diese analytisch auf grundlegende physikalische Zusammenhänge.
- Abstract (EN)
- The design of vibratory conveyors in special machine construction navigates a tension between macroscopic objectives and microscopic reality. For the user and design engineer, macroscopic variables are decisive: Conveying velocity determines the cycle time of the plant, while 'smooth operation' ensures process reliability. From a physical perspective, however, these quantities result from high-frequency, microscopic interactions. The conveyed material does not simply slide; rather, depending on the frequency and the material pairing properties between the conveyed item and the trough (friction, coefficient of restitution), it undergoes complex cycles of micro-throws, impacts, and sliding phases. In practice, technical dimensioning is achieved by adjusting the vibration parameters of the vibratory conveyor (frequency, amplitude, phase angle). Because a multitude of influencing factors act simultaneously here, predicting the conveying behavior is virtually impossible without valid models. This reveals a significant deficit in the state of the art: • Standardization (VDI 2333): The existing guideline focuses primarily on bulk materials and pure throwing motions [1]. It neglects essential aspects such as the phase of the mode of vibration or the influence of friction during sliding conveying. A simple, analytical model for broad application is lacking. • Numerical Simulation: Although tools such as MBS (Multibody Simulation) [3, 7] or DEM (Discrete Element Method) [6] deliver precise results, methodologically they act as 'single snapshots.' They are computationally intensive, isolated recordings for specific parameter sets. For comprehensive parameter studies during the early development phase, they are often too inefficient and costly. A simplified process model addresses the sum of relevant influencing parameters from a practical perspective and analytically reduces them to fundamental physical relationships.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Vibrationsfördertechnik, Prozessmodell, MKS, Simulation, DEM, Schwingfördertechnik, Schwingform, Bewegungsform, Fördergeschwindigkeit, Effizienz, Reibung, Kontakt, Gleitförderung, Wurfförderung
- Freie Schlagwörter (EN)
- Vibratory conveying technology, process model, MBS, simulation, DEM, oscillatory conveying, mode of vibration, motion pattern, conveying velocity, efficiency, friction, contact, sliding conveying, micro-throw conveying
- Klassifikation (DDC)
- 620
- 621
- Normschlagwörter (GND)
- Bewegungsform, Schwingform, Fördertechnik, Schwingung, Vibrationsfördertechnik, Prozessmode
- Herausgeber (Institution)
- Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
- Verlag
- Universitätsverlag Chemnitz, Chemnitz
- Version / Begutachtungsstatus
- angenommene Version / Postprint / Autorenversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-1052103
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 04.08.2026
- Dokumenttyp
- Konferenzbeitrag
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY-SA 4.0