Dynamisches Prüfverfahren für mechanische Verbindungseinrichtungen

1.

Prüfverfahren

Die Festigkeit der mechanischen Verbindung ist durch Wechselbeanspruchungen auf einem Prüfstand nachzuweisen. Nachfolgend ist das Prüfverfahren für die Ermüdungsprüfung beschrieben, das mit der vollständigen mechanischen Verbindungseinrichtung durchgeführt werden muss, d. h., bei Ausstattung mit allen zu ihrer Befestigung erforderlichen Teilen wird die mechanische Verbindung auf einen Prüfstand montiert und geprüft. Die Wechselbeanspruchungen sind möglichst sinusförmig wechselnd und/oder schwellend mit einer vom Werkstoff abhängigen Lastspielzahl aufzubringen. Hierbei dürfen keine Anrisse bzw. Brüche auftreten.

2.

Prüfkriterien

Die Grundlage für die Belastungsannahmen bilden die horizontale Kraftkomponente in der Fahrzeuglängsachse und die vertikale Kraftkomponente. Horizontale Kraftkomponenten quer zur Fahrzeuglängsachse sowie Momente bleiben, solange sie von untergeordneter Bedeutung sind, unberücksichtigt. Die horizontale Kraftkomponente in der Fahrzeuglängsachse wird durch eine rechnerisch ermittelte Vergleichskraft, den D-Wert, dargestellt. Für die mechanische Verbindungseinrichtung gilt folgende Gleichung:DgMT MRMT MR Wobei:

M_T=

technisch zulässige Gesamtmasse der Zugmaschine

M_R=

technisch zulässige Gesamtmasse der Anhängefahrzeuge

g=

9,81 m/s².

Die vertikale Kraftkomponente senkrecht auf die Fahrbahn wird durch die statische Stützlast S gebildet. Die technisch zulässigen Lasten sind vom Hersteller anzugeben.

3.

Anforderungen zum Prüfverfahren

3.1.

Allgemeine Anforderungen

Die Prüfkraft wird auf die zu prüfenden mechanischen Verbindungseinrichtungen unter einem Winkel aufgebracht, der aus der Position der vertikalen Prüfkraft F v gegenüber der horizontalen Prüfkraft F h gebildet wird und in der Längsmittelebene von vorne oben nach hinten unten gerichtet ist. Die Prüfkraft muss am normalen Berührungspunkt zwischen der mechanischen Verbindungseinrichtung an der Zugmaschine und der entsprechenden Einrichtung am Anhängefahrzeug aufgebracht werden. Das Spiel zwischen der mechanischen Verbindungseinrichtung an der Zugmaschine und der entsprechenden Einrichtung am Anhängefahrzeug muss auf ein Minimum beschränkt bleiben. Grundsätzlich wird die Prüfkraft wechselnd um den Nullpunkt aufgebracht. Bei der wechselnden Prüfkraft ist die Mittellast gleich null. Ist aufgrund der Bauart der mechanischen Verbindungseinrichtung (z. B. zu großes Spiel, Zughaken) die Prüfung mit wechselnder Prüfkraft nicht möglich, kann die Prüfkraft in Zug- oder Druckrichtung, je nach der größeren Beanspruchung, auch schwellend aufgebracht werden. Bei der Prüfung mit schwellender Beanspruchung ist die Prüflast gleich der Oberlast (höchsten Last), die Unterlast (geringste Last) sollte nicht mehr als 5 % der Oberlast betragen. Bei der Prüfung mit Wechselbeanspruchung ist durch geeigneten Aufbau des Prüfmusters und Wahl der Krafteinleitungsvorrichtung dafür zu sorgen, dass außer der vorgesehenen Prüfkraft keine zusätzlichen Momente oder senkrecht zur Prüfkraft auftretende Kräfte eingeleitet werden; der Winkelfehler für die Kraftrichtung bei der Prüfung mit wechselnder Beanspruchung soll nicht größer als ± 1,5° sein; bei der Prüfung mit schwellender Beanspruchung ist der Winkel bei Oberlast einzustellen. Die Prüffrequenz darf 30 Hz nicht überschreiten. Für Bauteile aus Stahl oder Stahlguss beträgt die Lastspielzahl 2 106. Die anschließende Rissprüfung erfolgt mit dem Farbeindringverfahren oder einem gleichwertigen Verfahren. Umfassen die Verbindungsteile Federn und/oder Dämpfer, sind diese während der Prüfung nicht auszubauen, können aber ausgetauscht werden, wenn sie bei der Prüfung nicht betriebsüblich (z. B. Wärmeeinwirkung) beansprucht und beschädigt werden. Im Prüfprotokoll ist ihr Verhalten vor, während und nach der Prüfung zu beschreiben.

3.2.

Prüfkräfte

Die Prüfkraft setzt sich geometrisch aus der horizontalen und vertikalen Prüfkomponente zusammen:FFh2 Fv2 Dabei gilt:

Fh=

0,6D (kN) bei wechselnder Beanspruchung

oder

Fh=

1,0D (kN) bei schwellender Beanspruchung (Zug oder Druck)

Fv=

g 1,5 S1000 (Wert in kN)

S=

statische Stützlast (auf die Fahrbahn einwirkende Kraft in kg).

3.3.

Aufbringen der Belastung

Bei Bauteilen der mechanischen Verbindungseinrichtung an der Zugmaschine oder am Anhängefahrzeug wird die Belastung aufgebracht, indem die Bauteile einer entsprechenden mechanischen Verbindungseinrichtung an der Zugmaschine bzw. am Anhängefahrzeug verwendet werden, wie aufgrund der Kombinationen in Tabelle 2 von Anlage 1 als zulässig aufgeführt.