Experimentelle Spannungsanalyse an einer Asphaltfräsmaschine bei der Montage und im Betrieb

Das Asphaltfräsen bei der Sanierung von Straßenbelägen erfordert den Einsatz sehr großer Maschinen, die sich auf Raupen bewegen. Kaltfräsen sind in der Lage, einen abgenutzten oder beschädigten Straßenbelag auf eine vorgegebene Höhe und Neigung abzutragen, und hinterlassen eine Oberfl äche, die sofort wieder mit neuem Asphalt belegt, und für den Verkehr freigegeben werden kann [1]. Die in dieser Arbeit betrachtete Maschine ist 14 m lang, 3 m breit und 4 m hoch. Sie kann Asphaltschichten in voller Tiefe (bis zu 0,3 m) in einem einzigen Arbeitsgang (Fräsbreite: 2 m) kontrolliert abtragen und ist darüber hinaus in der Lage, auch Beton zu entfernen. Die Motorleistung beträgt ca. 430 kW, der Drehzahlbereich der Hauptwelle bewegt sich zwischen 900 und 2.000 min-1 und die Gesamtmasse beträgt mehr als 30 Tonnen. Ziel der Untersuchung ist es, die Gründe für den Beginn und die Ausbreitung von Rissen in einem Blech des Getriebegehäuses auf der rechten Seite der Maschine zu analysieren. Dieses Blech (Abb. 1) aus einer Aluminiumlegierung des Typs 357.0 (Al: 92,5 %, Si: 7,0 %, Mg: 0,5 %) als Werkstoff ist mit dem Maschinenrahmen durch Bolzen verbunden und trägt mehrere Zubehörteile wie beispielsweise die Lichtmaschine und die Riemenscheiben. Der Ausgangspunkt des Risses befi ndet sich in einer Kehle in der Nähe einer dieser Verbindungen. Die Literaturstellen [2-9] zeigen, dass Versuche vor Ort, bei denen Dehnungsmessstreifen (DMS) meist direkt auf den Oberfl ächen angebracht werden, die einzige Möglichkeit sind, um ein Materialversagen vorherzusagen. Unter Verwendung von DMS-Rosetten wurde eine vollständige Untersuchung der Dehnungs- und Spannungsverteilungen an der Rissstelle durchgeführt.