09.11.2013, 10:41
Zitat:Original von stefan b
@Schnucke:
Das Zeug kommt aus China! Glaubst du, die können Biegeumlaufprüfung überhaupt buchstabieren?
Übrigens kenne ich die nur bei Felgen. Ob die Adapter da auch geprüft werden?
Bin gespannt auf Eure Antworten.
Hallo Stefan,
Rad-Befestigungsflansche gibt es in verschiedenen Ausführungen. Wenn man so ein Teil für ein neues Fahrzeug auslegt, stehen u. a. folgende Anforderungen im Vordergrund:
Rundlauf des Rades sichern. Ausreichende Seitensteifigkeit für Fahrdynamik bieten. Montage und Demontage ermöglichen. Kräfte aus Betrieb übertragen. Kräfte von Verschraubungen ertragen. Ggf. Kräfte von Verzahnungen (Antriebswelle) ertragen. Temperatur aus Bremse ertragen. Herstellbarkeit.
Früher, als es noch keine Berechnungsmethoden gab, hat man das so gemacht, dass man Vorgänger-Konstruktionen begutachtet hat von denen man wusste, wie viel sie aushalten und wo sie kaputt gehen.
Schwachstellen aus Sicht Festigkeit sind üblicherweise Übergangsradien, Verschraubungen, Kontaktflächen zu umliegenden Bauteilen.
Von den Vorgänger-Konstruktionen, von denen man wusste, dass sie halten, hat man einfach die geometrischen Details in den kritischen Stellen übernommen oder, wenn man meinte dass das Nachfolgefahrzeug mehr Belastungen produzieren würde, in die richtige Richtung verbessert.
Dann hat man Versuchsteile produziert und in Prototypen auf einem Handling Kurs und in Dauerläufen erprobt und ggf. nachgebessert.
Heute, wo man innere Kräfte der Komponenten messen / berechnen kann, kann man auf einen Prüfstand gehen.
Hier ist so einer:
https://www.iabg.de/geschaeftsfelder/aut...eiben.html
„Umlaufbiegeprüfstände für Radlager
• Einstufenversuch zur Überprüfung der Betriebsfestigkeit von Mitnehmerflanschnaben bzw. Radlagereinheiten
• Beanspruchung durch ein umlaufendes Biegemoment bis zum Versagen durch Rissbildung und/oder Bruch
• Rissprüfung mittels Farbeindringverfahren“
In die richtige Richtung verbessert: Z. B. Kann man mit einen Übergangsradius R3 in einer kritischen Stelle starten und diesen bei höheren Biegekräften auf R5 vergrößern. Oder die gewünschte Rauigkeit der Oberfläche verringern und in die Zeichnung schreiben.
-> Das führt zu verminderter Kerbwirkung und erhöht die Lebensdauer und/oder die ertragbaren (Seiten-) Kräfte durch Kurvenfahrt.
->Schweißen führt dann zu erhöhter Kerbwirkung und verringert entsprechend die Lebensdauer.
Zum Fest sitz der Räder: Wichtig ist eine saubere Flächenpaarung zwischen Rad und Mitnehmerflansch:
Man kann ausrechnen, wie viel Kraft (Bremsen/Antreiben) in der Verbindungsfläche zwischen Rad und Mitnehmerflansch übertragen werden muss.
Abhängig von Materialpaarung und Rauigkeit (z.B. AL-ST) kann man aus den Reibwerten und der zulässigen maximalen Flächenpressung (des weichsten Materials) errechnen, wie viel Kontaktfläche zwischen Rad und Mitnehmerflansch notwendig ist und wie viel Vorspannung die Schrauben (bzw. der Spinner) erzeugen muss.
->Wenn in einem chinesischem Nachbau nicht gut gefertigt wurde, kann es sein, dass die Kontaktflächen zu klein sind. Das führt zu einem Setzverhalten des weicheren Materials und zu einem Vorspannkraftverlust der Verschraubung. Die Kräfte aus Betrieb werden nicht mehr durch Reibung übertragen, die Drive Pins müssen unterstützen.
->Da diese nun Kraft abbekommen und sie festgeschweißt sind, leiten sie nun ggf. in Kerbempfindliche Stellen des Mitnehmerflansches lokal Kräfte ein. Hier drohen Risse und Dauerbruch.
Fest sitz der Räder (Radschraubenlockerungsversuche) kann man so untersuchen: Räder vorschriftsgerecht montieren, Radschraube markieren. Bremsen ordentlich heiß fahren (z.B. 5X aus Vmax runterbremsen). Dann einige Runden auf einem Handlingkurs (hohe Seitenkraftbelastung/Kurven) im Grenzbereich fahren. Danach Restmomente der Radschrauben kontrollieren. Bis zu einem gewissen Maß ist Vorspannkraftverlust der Schrauben erlaubt. Dadurch werden weniger Kräfte durch Reibung übertragen und der Rest wird durch Formschluss (z.B. der Drive Pins übertragen / oder der Radschrauben).
->Diese sollen aber nicht per Schweißpunkt/Kraftübertragung den Mitnehmerflansch zum Reißen annimieren.
Zu den Chinesen: Wenn sie zeichnungsgerecht nachfertigen und das richtige Material verwenden, ist in der Regel keine weitere Prüfung notwendig. Die Originalteile sind üblicherweise bzgl. Bruch ausreichend ausgelegt.
Da Du die Konstruktion verändert hast (Schweißen) müsstest Du das z.B. per Biegeumlaufprüfung absichern – nicht die Chinesen.
Die Südkoreaner und die Chinesen besitzen Radlager-Fertigungen, da sieht es aus wie in Reinraum-Chip-Fertigungsfabriken. Riesig, ultramodern, hoch automatisiert.
Da können die Europäer nur von träumen.
Das einzige, was denen noch fehlt, ist das Konstruktions-KnowHow für Radlager. Aktuell sind jedoch von mehreren deutschen OEMs Heerscharen von deutschen Ingenieuren drüben, um das benötigt Wissen dort aufzubauen und die Lieferanten dort zu befähigen.
Ich wage die Prognose, dass in 10 Jahren die meisten Radlager in „Europäischen Autos eingebaut“ aus China kommen.
Wenn sich jetzt wer darüber aufregt: Die Chinesische Regierung hat Gesetze erlassen, dass in China nicht nur Produziert werden muss, sondern auch entwickelt werden muss (Komponenten und ganze Autos). Das hat sie gemacht, weil sie das kann. Und weil ihr nicht gefällt, dass z.B. deutsche Autobauer 70% in Deutschland fertigen und den Großteil der Autos aber exportieren. Sprich in D Arbeitsplätze sichern und in CHN einen Haufen Kohle verdienen….
Viele Grüße
Dirk
Schnucke