Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Optimierungsmöglichkeiten von Konstruktionsdetails des Landmaschinenbaus unter Berücksichtigung realitätsnaher Beanspruchung und automatisierter Schweißnahtnachbehandlung

Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung von Optimierungsmöglichkeiten für Konstruktionsdetails der Landtechnik unter Berücksichtigung realitätsnaher Beanspruchung und automatisierter Schweißnahtnachbehandlung durch höherfrequente Hämmerverfahren (HFH). Im Fokus stehen Landmaschinen und insbesondere Bodenbearbeitungsgeräte. Dieser Fokus begründet sich auf den extremen und komplexen Lastfällen, welchen diese Maschinen ausgesetzt sind, sowie der daraus resultierenden profilintensiven Bauweise. Das große Leichtbaupotenzial, das sich aus dem Einsatz höherfester Stahlhohlprofile erschließen lässt, liegt in dieser Bauweise begründet. Der Materialeinsatz und Kostenrahmen wird bei diesen Konstruktionen meist durch die begrenzte Ermüdungsfestigkeit der Schweißnähte bestimmt. Durch eine HFH-Nachbehandlung können höherfeste Stähle auch in ermüdungsbeanspruchten Konstruktionen wirtschaftlich eingesetzt werden, da eine zunehmende Wirksamkeit mit steigender Werkstoffstreckgrenze feststellbar ist. Bei Hohlprofilverbindungen, wie sie meist in der Landtechnik vorkommen, wurde die Wirksamkeit der HFH-Verfahren noch nicht untersucht. Zur Untersuchung und Quantifizierung dieses Potenzials sollen experimentelle und numerische Untersuchungen an landtechnischen Konstruktionsdetails durchgeführt werden. Im Rahmen des Projekts werden die komplexen Lastfälle zum einen durch Messfahrten mit einer Gesamtmaschine sowie an den relevanten Werkzeugen ermittelt. Die Wirksamkeit der HFH wird unter Verwendung dieser Lastkollektive experimentell bestimmt. Zugrunde gelegt wird eine manuelle und als innovativer Ansatz eine automatisierte HFH-behandlung. Anhand einer unbehandelten Referenzserie wird der Benefit ermittelt und eine Bemessungsempfehlung entwickelt. Das Projekt bildet die Grundlage für die optimierte Auslegung von Landmaschinen, steigert deren Leistungsfähigkeit und trägt durch eine materialeffiziente Auslegung zur Sicherung der KmU-geprägten Landtechnikbranche am Standort Deutschland bei.