Sondereinspannungen für Schwingversuche

In der Praxis sind eine Vielzahl von Bauteilen, Baugruppen und Maschinen einer zyklischen Belastung ausgesetzt. Das Ende der möglichen Lebensdauer äußert sich durch Ermüdungsrisse, welche in Folge unter Rissfortschritt zum Bauteilversagen führen. Bei der Entwicklung neuer Bauteile liegt ein Hauptaugenmerk darauf das Risiko eines solchen Versagens zu minimieren. Dabei ist immer ein Kompromiss hinsichtlich anfallender Kosten, aber trotzdem ausfallsicherer Bauteile zu treffen.
Für die betriebssichere Auslegung müssen Schwingfestigkeitsversuche durchgeführt werden. Die Probekörper werden einachsiger Belastung ausgesetzt, um möglichst geometrieunabhängige Ergebnisse zu erhalten. Die Ergebnisse werden zur Lebensdauerabschätzung diverser Komponenten herangezogen.
Die Einspannung und die Geometrie der Probekörper ist aufgrund der großen Anzahl an verschiedenen Versuchsdurchführungen und Einflüssen nicht normativ geregelt, müssen jedoch eine Reihe an Anforderungen erfüllen. Die größte Herausforderung liegt in der fehlerfreien Kraftübertragung von der Prüfmaschine auf den Probekörper.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung und Inbetriebnahme von zwei Sondereinspannungen für Schwingfestigkeitsversuche beschrieben. Beide Versuche stellen spezielle Anforderungen an die Einspannung. Dafür ist die Entwicklung neuer und angepasster Spannsysteme notwendig. Im ersten Schwingversuch werden vorab Zugdehnungen in den Werkstoff eingebracht, im zweiten ist nur ein begrenzter Durchmesserunterschied zwischen Einspann- und Prüfbereich möglich. Das Ziel ist funktionstüchtige Einspannungen zu entwickeln und den normativen Anforderungen gerecht zu werden.