Die in der Materialprüfung gewonnenen Erkenntnisse zur Haltbarkeit der eingesetzten Werkstoffe bilden die Grundlage für die strukturelle Auslegung eines zu entwickelnden Produkts, sei es als Phase eines Bauteils, einer Komponente oder einer komplexen Struktur im Produktlebenszyklus. Der entsprechende Konstruktionsaufbau wird hier unter den zu erwartenden Betriebsbelastungen getestet, um ein Maximum an Sicherheit, Flexibilität, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.
Bauteilprüfungen im Frühstadium jedes Produktlebenszyklus sind unverzichtbar und sorgen zum Beispiel durch intelligente Prüfzyklen unter möglichst realitätsnahen Bedingungen für signifikante Kostenersparnisse. Typische Entwicklungsbereiche, in denen Bauteil- und Strukturprüfungen regelmäßig eingesetzt werden, sind sowohl die Teileentwicklung (Parts) als auch die Kraftübertragung des Antriebsstranges (Power Transmission) in der Automotive-Branche. Weitere Branchen und Industrien sind die Bereiche Bahn (Rail), Bauwesen und Konstruktion, Maschinen- und Anlagenbau, Haushaltsgeräte sowie die Windenergie.
Anwendungen zur Bauteil- und Strukturprüfungen sind also in fast allen Bereichen der Wissenschaft und Technik zu finden. Je nach Aufgabenstellung ergeben sich unterschiedlichste Anforderungen an die Freiheitsgrade der Belastungen, die auf das Prüfobjekt einwirken oder an mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen. Einsatzvorteile erwachsen aus der kompakten Bauform bei hoher Präzision oder der robusten Bauform und einfachen Integration in bestehende mechanische Strukturen, ohne Kompromisse bei der Präzision oder der Gesamtkonstruktion der Prüfstände und der verwendeten Kernkomponenten einzugehen.
Unsere Applikationsbeispiele hier auf der Webseite vermitteln Ihnen einen Eindruck von der Bandbreite der Möglichkeiten und des Messspektrums mit Kraftaufnehmern und Mehrkomponentenaufnehmern von GTM für Bauteil- und Strukturtests: Beschrieben wird eine Nutzanwendung aus dem Bereich der Knochenbruchheilung sowie eine Wirkungsgradmessung im Gondelprüfstand einer Windenergieanlage.
Um die Anforderungen und Randbedingungen der Prüfstandsmessungen besser zu beschreiben, ist eine Klassifizierung nach Bauteilen und Strukturen sinnvoll:
Bauteilprüfungen
In der Regel werden einzelne Bauteile geprüft. Dominierend sind dabei einaxiale Prüfstandslösungen, es kommen aber auch mehraxiale Lösungen mit integrierten hochpräzisen GTM-Kraftaufnehmern zum Einsatz.
Strukturprüfungen
In der Regel werden zusammengesetzte komplexere Strukturen oder Konstruktionen geprüft, die aufwändigere und oft größere Prüfstände und Testprozeduren erfordern. Das ist zum Beispiel in der Automotive- und Aerospace-Branche oder bei Windenergieanlagen der Fall. Hier können sowohl einaxiale als auch mehraxiale GTM-Kraftaufnehmer oder komplexe Mehrkomponenten-Kraftaufnehmersysteme in Verbindung mit hochpräzisen mechanischen Konstruktionen zum Einsatz kommen.
Einsatzgebiete & Branchen
Insbesondere die GTM-Kraftaufnehmer der Serien K, DR, RF, MKA und XY sind wegen ihrer hohen Präzision und der geringen Empfindlichkeit gegenüber parasitären Einflüssen wie Querkräften, Biegemomenten, Torsionsmomenten und Temperaturschwankungen prädestiniert für den breitgefächerten Einsatz in Komponenten- und Strukturtests.
Die GTM-Mehrkomponentensysteme der Serie MPF sind ebenfalls eine perfekte Lösung, insbesondere wenn große Unempfindlichkeit gegenüber Störbelastungen gefordert ist, z. B. bei Rollwiderstandsprüfständen. Die Mehrkomponentenaufnehmer der Serie RLS sind speziell für den Einsatz in Halbachsprüfständen, paarweise in Achsprüfständen und in Vierergruppen bei Karosserieprüfständen zur Lebensdauerprüfung geeignet und optimiert. Festigkeitsnachweise von Rädern und Felgen in zweiaxialen Räderprüfständen (ZWARP) oder Bremsscheibenprüfständen (BSP) sind ebenfalls typische Anwendungen.
