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2.3. Zusammenfassung der VersuchsergebnisseAnhand der bereits durchgeführten Untersuchungen konnten wichtige Daten für eine Modellierung gesammelt werden. Im Vordergrund dieser Untersuchungen stand der Einfluss der Kurvenform, allerdings war es ebenfalls erforderlich, Parameter wie die Zeit, den Hub oder die Frequenz zu variieren. Folgende Ergebnisse konnten zum Einfluss der Parameter Hub, Setzdauer und Setzbetthöhe gewonnen werden:
Bei den untersuchten Materialgemischen Steinkohle/Altbeton, Steinkohle/Ziegel und Altbeton/Gipskarton konnten gute Trennergebnisse erreicht werden. Jedoch konnte bei dem Materialgemisch Altbeton/Ziegel auch bei Verwendung optimaler Versuchsparameter kein Ansatz zu einer Schichtbildung erreicht werden. Die angegebene Formel für die Setzbarkeit in Setzmaschinen wurde mit den Versuchen bestätigt. Bei den Schwingungsformen stellte sich klar heraus, welche Kurvenformen bei den vorhandenen Parametern ungeeignet für den Setzvorgang sind (K3,K3P,K6,K9). Positive Trennerfolge konnten mit den asymmetrischen Schwingungen erreicht werden. Zum Einsatz des Impulses ergab sich, dass dieser einen positiven Effekt haben kann, aber auch die eigentliche Schwingung zerstören kann. Bei den durchgeführten Versuchen konnte die Aussage aus der Fachliteratur verifiziert werden, dass eine schnelle Anhubphase und eine darauf folgende lange Setzphase eine positive Wirkung auf den Setzvorgang haben. Auf Basis der in den Vorversuchen gewonnenen Erkenntnisse kann begonnen werden, eine optimierte Setzmaschine zur nassmechanischen Sortierung von Stoffen nach ihren spezifischen Gewichten zu entwickeln. Weiter dienten die Vorversuche dazu, ein empirisches Modell zu entwickeln und mit experimentellen Daten zu hinterlegen. 3. Empirisches Modell3.1. Mathematische BerechnungsgrundlagenUm ein Modell für eine Simulation zu erstellen, ist es notwendig, die wesentlichen Einflussgrößen und die den Vorgang beeinflussenden Faktoren zu erkennen. Unter Punkt 2 wurde weitestgehens versucht diese durch Versuche festzustellen, um deren Wirkung auf den Setzvorgang beschreiben zu können. Aus der Literatur und den durchgeführten Versuchen ist bekannt, dass folgende Parameter einen Einfluss auf das Trennergebnis haben: -Rohdichte des Materials -Durchsatz bzw. Setzdauer -Kurvenform bzw. Schwingungsart -Hub -Frequenz -Setzbetthöhe -Neigung des Setzbettes -Fluiddichte Die ersten vier Parameter wurden während
der Versuchsphase (siehe Punkt 2) näher untersucht. Dabei konnte festgestellt
werden, inwieweit eine Veränderung der Parameter das Ergebnis des Setzvorganges
beeinflusst. Aufgrund des bereits hohen Versuchsaufwandes konnten die übrigen
Parameter nur in begrenztem Umfang untersucht werden. Für die Modellierung
werden hierfür Angaben aus der Literatur verwendet. Um aber sicher gehen zu
können, ob diese korrekt sind, wurden sie ansatzweise durch Versuche geprüft.
Das Modell beruht auf empirischen Daten, d.h. aufgrund der gesammelten
Messergebnisse werden Zwischenwerte berechnet, welche oberhalb bzw. unterhalb
eines bestehenden Messpunktes existieren. Handelt es sich dabei um nur zwei
Parameter, ist dieser Vorgang sehr einfach durch lineare Interpolation zu
berechnen. Beim Setzprozess hingegen gibt es eine große Anzahl an variierenden
Parametern, welche sich untereinander beeinflussen und abhängig voneinander
sind. Solche komplexen Berechnungen sind nur über eine spezielle Software und
einen umfangreichen Datenpool zu realisieren. Im Fall der Setzmaschine wird von
jedem Parameter jeweils eine Datenreihe benötigt, aus der hervorgeht, wie die
Veränderung zum einen den Trennerfolg, aber auch andere Parameter beeinflusst.
Diese Abhängigkeiten lassen sich zum großen Teil in Diagrammen darstellen und
mit Hilfe von Funktionen beschreiben. So erhält man für jede Abhängigkeit eine
Funktion, welche dann untereinander kombiniert werden können. Mit dieser Methode
ergibt sich die Möglichkeit, dass mehrere Einstellungen parallel variiert und
somit völlig neue Situationen simuliert werden können. |