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Praxisgerechter Betriebsfestigkeitsnachweis an Luftfederbälgen für Nutzfahrzeuge

Service-like durability approval on air springs for utility vehicles
 
: Fischer, G.; Grubisic, V.; Streicher, M.; Wypich, P.

Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. -DVM-, Berlin:
Bauteil '94. Die Feder - Stand der Technik und Neuentwicklungen. Trends bei Federn aus Stahl, Polymeren, Luftfedern
Berlin, 1994
pp.253-265 : Abb.,Lit.
Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung (Tagung) <1994, Berlin>
German
Conference Paper
Fraunhofer LBF ()
air spring; Betriebsfestigkeitsnachweis; Elastomer; elastomere; fatigue life proof; Hinterachse; Lastkraftwagen; Luftfeder; rear axle; truck

Abstract
Zur Durchführung eines Betriebsfestigkeitsnachweises von Luftfederbälgen wurde ein Lastablauf aus Fahrbetriebsmessungen auf verschiedenen Versuchsstrecken abgeleitet. Dieser beinhaltet zufallsartige Lastfälle mit praxisgerechter Frequenz und Belastungsgradienten sowie statische Absenkvorgänge und eine Temperatursimulation. Das Programm wird in einer Versuchsanordnung mit Hilfe eines servohydraulischen Zylinders simuliert, wobei die kinematischen Zusammenhänge zwischen Längs- und Seitenneigung reproduziert werden, um die mehrachsigen Belastungen des Luftfederbalges zu simulieren. Vergleichsuntersuchungen mit der Teststrecke sowie Betriebserfahrungen bestätigen eine gute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Das Verfahren gewährleistet eine leichte Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugcharakteristiken. Das beschriebene Verfahren stellt eine erste Stufe eines Lastenheftes dar, das für Zulieferer gleiche Prüfkriterien, und damit eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse gewährleistet. Im Rahmen der Vereinheitlichung von Prüfverfahren und Kostenreduzierungen in der Entwicklung wäre auch das Zusammenwirken der verschiedenen Fahrzeughersteller wünschenswert. Bisherige, vereinfachte Entwicklungsversuche behalten weiterhin ihre Berechtigung. Bei Neuentwicklungen oder veränderten Einsatzbedingungen ist jedoch stets eine Korrelation zum Betriebsfestigkeitsversuch erforderlich, um vorzeitige Ausfälle zu vermeiden.Die Versuche haben die Möglichkeit einer Lebensdauersteigerung unter Korrosion bei verzinkten Schraubenfedern gezeigt. 2. Die Ergebnisse müßten durch Felderfahrung oder weitere Versuchsreihen statistisch abgesichert werden. 3. Die verzinkte Feder war mehr als doppelt so teuer wie die lackierte Serienfeder. Damit schied eine Übernahme in die Serie aus. Ein optioneller Einsatz als eigene Verkaufsgruppe wird momentan geprüft. Der Einsatz hängt aber vom Verhalten des Marktes ab. 4. Da bei einer Schraubenfeder die Achse lenkergeführt ist, ist ein Ausfall ähnlich unkritisch wie der Ausfall einer Luftfeder. Daher sind an dieses Bauteil nicht so hohe Sicherheitsanforderungen zu stellen wie an Blattfedern, weil diese auch Achsführungsaufgaben zu übernehmen haben. 5. Da inzwischen die Parabelfedern auf ein ähnlich hohes Vergütungsgefüge gebracht werden wie die Schraubenfedern, ist hier auch ein besonderes Augenmerk auf die Korrosion zu werfen. Die Versuche zeigen, daß bei Anwendung von Sondermaßnahmen, wie z. B. Verzinken, die Feldlebensdauer von hochbeanspruchten Schraubenfedern für hochgeländegängige LKW auf ein komfortables Niveau gebracht werden kann.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-29162.html