| Thu 5. Nov. 2015, 22:07:04 |
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Hallo zusammen,
ich finde dieses Thema sehr interessant, da ich selber einen Amazon Kombi fahre und gelegentlich recht viel transportiere und mich außerdem in den letzten Jahren im Rahmen meiner Dissertation intensiv mit dem Risswachstum in Wellen (es ging dabei um Radsatzwellen der Bahntechnik) beschäftigt habe.
Grundsätzlich entsteht die Belastung, die für das Risswachstum entscheidend ist, in erster Linie durch die Höhe der Achslast und Kurvenfahrten, wobei hier eine hohe Belastung UND schnelle Kurven die Situation verschärfen. Hierdurch entsteht eine zyklische Biegebelastung an jedem Oberflächenpunkt der Welle. Die Belastung durch das Antriebsmoment ist zu vernachlässigen, ansonsten würde der Riss auch anders verlaufen. Auch bei getunten Motoren braucht man sich darüber keine Gedanken zu machen.
Wenn im Laufe des Risswachstums die Belastung auf das Bauteil gesenkt wird, kann es zum kompletten Rissstillstand kommen, der Riss wächst dann erst wieder, wenn die Belastung steigt. Die Zeit spielt hierbei keine Rolle, interessant sind nur die Lastwechsel, also die Laufleistung. Jede Radumdrehung ist hierbei ein Lastwechsel. Der Riss wächst dann pro Umdrehung im Bereich von etwa 10^-6 bis 10^-5 Millimetern.
An der Bruchfläche lassen sich einige Dinge erkennen, die für uns ganz interessant sein können. Ich habe dafür in dem Bild einige Bereiche markiert, ich hoffe, dass ich das Bild auch einbinden kann.
Im Bereich 1 ist der Riss gestartet. Da ist eine konstruktive Schwachstelle auf Grund der Nut für den Keil der Bremstrommel und dadurch, dass hier die Bremstrommel endet. An solchen Stellen kommt es immer zu Spannungskonzentrationen, aus denen irgendwann ein Riss startet, in der Regel aus irgendwelchen Ungänzen, z. B. Korrosionsnarben oder kleinste mechanische Beschädigungen. Da dieser Bereich schon sehr stark korrodiert ist, kann man davon ausgehen, dass die Rissbildung schon vor recht langer Zeit stattgefunden hat.
Danach ist der Riss zunächst stehen geblieben, was bei verminderter Belastung immer passieren kann. Dann ist er irgendwann im Bereich 2 weiter gewachsen (höhere Belastung), auf Grund der sehr unterschiedlich starken Korrosion dürfte zwischen den Bereichen eine recht lange Zeit gelegen haben.
Der glatte Bereich 3, der sich in einem schmalen Band um die halbe Welle zieht, ist sehr frisch. Der Riss ist hier auf Grund erhöhter Belastung weiter gewachsen.
Bereich 4 ist alles, was grau und rau ist. Das ist der Restgewaltbruch. Die Welle hing am Ende nur noch an diesem kleinen Stück und hat dann plötzlich versagt.
Grundsätzlich ist die Welle also schon ganz gut dimensioniert, ansonsten wäre die Fläche des Restgewaltbruchs größer. Ich bin mir auch sicher, dass sowas nur passiert, wenn man wirklich viel Last auf der Hinterachse hat.
Wenn wir mal die Bremstrommeln an unseren Autos abgezogen haben, sollten wir also auf jeden Fall einen Blick auf diese Stelle werfen. Die Seitenränder der Nut für den Bremstrommelkeil sind hierbei interessant. Den vorliegenden Schaden hätte man so sehr wahrscheinlich mit bloßem Auge entdecken können. Kay hat ja schon eine kostengünstige Variante genannt, die noch mehr Aufschluss bringt. Kleine Kerben an der Kante der Nut sollte man mit einer Feile vorsichtig ausrunden, dann ist die Spannungskonzentration weniger dramatisch.
Ich hoffe, dass ich hiermit ein paar Leuten helfen konnte, ich selber finde den Schaden sehr interessant und werde demnächst ein besonderes Augenmerk auf diese Stelle legen.
Viele Grüße
Markus
Admin: Bildgrösse 600px jetzt Grüsse Lothar
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Editiert am Fri 6. Nov. 2015, 8:42:52 von Volvomaniac544
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Danke! 
aber das ist alles lange her, da gab es noch keine digitalen Bilder...zumindest nicht für mich. Seit wann gibt es die überhaupt? Der Fortschritt wie man hier mal wieder sieht.
