Einfluss kombinierter Zug-, Biege- und Torsionsbeanspruchung auf die Lebensdauer und Ablegereife laufender Drahtseile

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 167220845

Drahtseile sind in ihrer Anwendung entscheidend für die Sicherheit und den Betrieb von För-deranlagen (z.B. Kräne, Aufzüge, Schachtförderanlagen, Seilbahnen). Während Installation und Betrieb wird beim Auftreten von Verdrehungen Torsion in das Seil eingeleitet, die dann das bisher bestehende Belastungskollektiv aus Zug- und Biegebelastung erweitert und die Seillebensdauer maßgeblich beeinflusst. In Dauerbiegeversuchen, aus denen sich die Seil-lebensdauerformel (Feyrer 2007) ableitet, sind die Versuchsseile ausschließlich einer Kombination von Zug- und Biegebelastungen unterworfen. Theoretische Modelle und Schadensfälle in der Seilanwendung (z.B. Buschmann 2003) zeigen jedoch, dass Torsion als zusätzliche Belastung nicht vernachlässigt werden darf. Interne Vorversuche des IFT zeigen eine Lebensdauerreduzierung bei verdrehten Seilen von 47%. Ungeachtet dessen ist bis zum heutigen Tage nicht systematisch erforscht, wie sich Torsion als zusätzliche Beanspruchung auf die Lebensdauer laufender Seile auswirkt. Diese bestehende Wissenslücke stellt einen höchst unbefriedigenden Zustand hinsichtlich Betriebssicherheit und optimaler Drahtseilauslegung dar. Das beantragte Forschungsvorhaben hat zum Ziel, das Belastungskollektiv (Zug-, Biege- und Torsionsbelastung) laufender Drahtseile an einem mathematischen Modell zu beschreiben und darauf basierend die Lebensdauer und Ablegereife experimentell und theoretisch zu bestimmen. Mit diesem Erkenntnisgewinn sollen Dimensionierung laufender Seile zuverlässig optimiert und sicherheitsorientierte Empfehlungen gegeben werden.

• DFG Programme: Research Grants