Untersuchung der Einflüsse auf die Lebensdauer von laufenden Seilen bei Gegenbiegung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es ist in der einschlägigen Literatur und auch in den entsprechenden Normen generell bekannt und auch berücksichtigt, dass Gegenbiegung eines laufenden Drahtseils im Vergleich zu gleichsinniger Biegung zu einer signifikant höheren Schädigung je Biegewechsel führt. Die Kenntnis der quantitativ vorliegenden Mehrschädigung durch Gegenbiegung ist essentiell wichtig für die Lebensdauerauslegung des Seiltriebs. Oft wird zwar versucht, konstruktiv Gegenbiegung zu vermeiden, dies ist allerdings sehr häufig aus verschiedensten Randbedingungen nicht möglich. Weiterhin wird in keiner der bisher verwendeten Methoden der Achsabstand der Gegenbiegung ausreichend berücksichtigt. Aktuell wird für die Berücksichtigung der Gegenbiegung bei der Seiltriebsberechnung je nach Literatur ein Grenzachsabstand von z.B. 165d oder auch 200d verwendet. Bei größeren Achsabständen wird mit gleichsinniger Biegung ausgelegt. Fundierte Versuchsergebnisse zur Bemessung dieser Berücksichtigungsgrenzen sind hier nicht bekannt. Im Rahmen des Projekts konnte im untersuchten Bereich des Achsabstands der Gegenbiegung keine Berücksichtigungsgrenze definiert werden, ab wann eine Gegenbiegung als gleichsinnige Biegung in die Lebensdauerberechnung eines laufenden Drahtseils berücksichtigt werden kann. Die in der Literatur gegebenen Berücksichtigungsgrenzen wurden im Projekt wiederlegt und müssen in jedem Fall deutlich nach oben korrigiert werden. Entsprechend den theoretischen Vorüberlegungen hat die Gegenbiegung einen steigenden Einfluss auf die Lebensdauer bei sinkender Seilkraft und steigendem D/d-Verhältnis. Drehungsfreie Seilkonstruktionen sind anfälliger für Mehrschädigung durch Gegenbiegung. Nichtdrehungsfreie Seilkonstruktionen erfahren tendenziell aufgrund Verdrehung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umlenkscheiben eine gleichmäßigere Belastung und dadurch einen geringeren Mehrschädigungseffekt. Die Dreheigenschaften eines Seils zwischen zwei Umlenkscheiben hängen nicht signifikant vom Achsabstand der Scheiben ab und scheinen eher gegeben durch die Seilkonstruktion. Auch bei sehr kleinen Achsabständen von 10 x d konnte im Versuch keine größere Mehrschädigung als bei größeren Achsabständen nachgewiesen werden. Basierend auf den vorliegenden Versuchsergebnissen, wird die Berücksichtigung einer vorliegenden Gegenbiegung bei der Seiltriebsberechnung auch über die bisher bekannten Berücksichtigungsgrenzen hinaus (>200d) dringend empfohlen um mögliche Sicherheitsrisiken auszuschließen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Impact of reverse bending on the lifetime of running ropes”, OIPEEC Conference – The Hague 2019, ISBN: 978-1-7336004-0-8
S. Hecht
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„Comparison on the impact of reverse bending on the deterioration behaviour of two typical running ropes”, OIPEEC Conference / 7th International Ropedays – Stuttgart – September 2022, ISBN: 978-1-7336004-1-5
S. Hecht
