Risikoanalyse von Kupplungsbolzen der Verbindung Traktor/Anhänger zur Erhöhung der Personensicherheit mithilfe des Dehnungs-Lebensdauer-Ansatzes in der Ermüdungsanalyse

PM Artikel

01.02.2024 (CET)

S. Chopra, P. Kumar und M. Kumar

Materialermüdung

Spannungsüberhöhungen

Korrosivität

numerische Simulation

Dehnungs-Lebensdauer-Ansatz

Baustahl

Der Kupplungsbolzen zwischen Traktor und Anhänger ist ein kritisches Element. Bei Kupplungsbolzen kommt es häufig zum Versagen. Ein ernstes Problem, dem aufgrund begrenzter Informationen zu diesem Thema größtenteils keine Aufmerksamkeit geschenkt wird. Der vorliegende Beitrag gewährt neue Erkenntnisse zu im informellen Sektor hergestellten minderwertigen Bolzen und generiert neuen Forschungsbedarf zu diesem Thema. Die mindere Qualität kann auf die Nicht-Einhaltung etablierter Standards zurückgeführt werden. Vor diesem Hintergrund wurden zur Verbesserung der Personensicherheit Risikofaktoren sowie Gründe für Risse in einem im Gebrauch befindlichen Kupplungsbolzen erörtert. Der Bolzen wies Anzeichen von Rissen, Korrosion, Kratzer und Dellen auf. Kerben und Kratzer wirken spannungserhöhend. Es sind vom Kerbgrund ausgehende Risse zu erkennen. Der Bolzen wurde nicht aus Standard-Baustahl gefertigt und nicht wärmebehandelt. Die Untersuchung zeigt unter Zuhilfenahme numerischer Simulation ferner Möglichkeiten der Verbesserung der Ermüdungslebensdauer des Bolzens auf. Die zyklischen Ermüdungseigenschaften im Handel erhältlichen Baustahls wurden für auf verschiedene Art und Weise wärmebehandelte Proben mithilfe des Dehnungs-Lebensdauer-Ansatzes mit der Härtemethode ermittelt. Der auf eine Tiefe von 1,3 mm und eine Härte von 30 HRC einsatzgehärtete Baustahlbolzen wies deutlich verbesserte Ermüdungseigenschaften auf. Zum Schutz von Personen vor solchen Unfällen wurden Empfehlungen ausgesprochen.

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Chopra, S., Kumar, P. and Kumar, M.. "Risk assessment of hitch pins connecting tractor and trailer to enhance the safety of humans using strain life fatigue approach" https://doi.org/10.1515/pm-2023-1045 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 2, 2024, pp. 105-133

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