Schwerlastketten zur Verbesserung der Traktionseigenschaften von Fahrzeugen finden in unterschiedlichsten Industriezweigen ihren Einsatz. Dabei werden hohe technologische Anforderungen an diese komplexen Bauteile gestellt, welche eine möglichst hohe Lebensdauer unter rauen Einsatzbedingungen gewährleisten. Für den eingesetzten Werkstoff bedeutet dies einerseits extreme Temperaturunterschiede aufgrund verschiedener klimatischer Einflüsse, andererseits ist mit starken mechanischen Reib- und Schlagbeanspruchungen während des Betriebes zu rechnen. Ein weiterer nicht zu unterschätzender limitierender Parameter ist die Korrosion der Schwerlastketten und ihre damit zusammenhängende verminderte Lebensdauer. Bei Untersuchungen wurden computerunterstützte Finite Elemente (FE) Simulationen zur Abbildung der hochdynamischen Vorgänge sowie zur Analyse der Bauteilbelastungen für diese komplexe Thematik angewendet. Der Materialabtrag entsteht primär aufgrund der Bewegung der Kettenglieder entlang der Fahrbahnoberfläche nach dem Aufschlagen und sekundär infolge einer Relativbewegung der Kette zum Reifen, wodurch es beim Fahren mit Traktionsketten zum "Durchrutschen" und Abheben der Kette vom Reifen kommt. Somit wird die Kette beim Kontakt mit dem Untergrund durch Gleitreibung beansprucht, wodurch die einzelnen Kettenglieder und -ringe immer mehr und mehr verschlissen werden. Deswegen brechen die Kettenstücke nicht vorwiegend aufgrund des sich immer wiederholenden Aufschlagens auf dem Untergrund oder der großen Achsbelastung, sondern als Folge der Querschnittverminderung infolge des Gleitverschleißes, wodurch es zu einer signifikanten Reduktion der Tragfähigkeit der einzelnen Kettenglieder kommt. Anhand des Kettenkinematikmodells kann des Weiteren abgeleitet werden, dass während des Betriebes nur wenige Kettenglieder des Laufnetzes direkten Kontakt mit dem Untergrund besitzen und nur diese Glieder stark beansprucht werden. Dementsprechend lassen sich die typischen Abnützungspunkte von gebrauchten Traktionsketten ebenso abbilden. Die durchgeführten Forschungen haben es ermöglicht, dass das Betriebsverhalten einer Schwerlastkette virtuell und realitätsnah abgebildet werden kann. Somit wurde der Grundstein zur Untersuchung der Wirkungsweise von Traktionsketten ohne aufwendige praktische Versuche gelegt.
Tribologische Einflüsse auf Schwerlastketten in der Fahrzeugtechnik
2013
10 Seiten, Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Tribologische Einfluesse auf Schwerlastketten in der Fahrzeugtechnik
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