Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.18419/opus-4004
Authors: Klöpfer, Andreas
Title: Untersuchung zur Lebensdauer von zugschwellbeanspruchten Drahtseilen
Other Titles: Investigation to the life span of dynamic loaded wire ropes
Issue Date: 2002
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-11333
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/4021
http://dx.doi.org/10.18419/opus-4004
Abstract: Die vorliegende Arbeit befasst sich in umfassender Weise mit der Thematik der stehenden Seile. Von der Berechnung der Drahtspannungen von zugschwellbeanspruchten Seilen über die Versuchsdurchführung und -auswertung von über 350 Zugschwellversuchen, der Prüfung von Kriterien zur Ablegereifeerkennung bis hin zur Bemessung von stehenden Seilen wurden die wichtigsten Fragestellungen auf dem Forschungsgebiet der stehenden Seile abgedeckt. Es existieren zwar Untersuchungen -hauptsächlich Zugschwelluntersuchungen- von verschiedenen Forschungsstellen, allerdings ist festzustellen, dass die Ergebnisse oftmals nur sehr eingeschränkt aussagekräftig oder keine geeigneten Auswertemethoden angewandt bzw. entwickelt worden sind. Auch die analytischen Betrachtungen zur Seillebensdauer von zugschwellbeanspruchten Drahtseilen sind z.T. fehlerbehaftet und bereits im Ansatz fragwürdig. Stets wurden nämlich nur die planmäßigen Spannungsanteile im idealisierten Seilaufbau berücksichtigt. Tatsächlich treten neben den planmäßigen Drahtspannungen auch sogenannte unplanmäßige Drahtspannungen in erheblicher Größe auf. In Messungen mit Dehnmessstreifen konnten Spannungsunterschiede von Drähten innerhalb einer Drahtlage vom mehrfachen des Mittelwertes festgestellt werden. Die im Rahmen dieser Untersuchung ausgewerteten Zugschwellergebnisse weisen im untersuchten Bereich eine starke Abhängigkeit der Seillebensdauer von der unteren Seilzugkraft auf. Besonders bei den Litzenseilen konnte dieses charakteristische Seilverhalten regelmäßig beobachtet werden. Der vorgestellte Regressionsansatz eignet sich besonders gut zur Beschreibung der Seillebensdauer und wurde in das Rechenprogramm "Lebschwell" integriert. Mit diesem Werkzeug können erstmals auf einfache Weise Lebensdauerprognosen erstellt werden. Ein weiteres wichtiges Ergebnis dieser Arbeit ist der Nachweis für den Überarbeitungsbedarf der DIN 15018. Die vor über 30 Jahre entwickelte DIN 15018 trägt den heute üblichen Seilkonstruktionen nicht mehr Rechnung. Das Lebensdauerpotential der Seile wird durch die DIN 15018 längst nicht ausgeschöpft. Die Ergebnisse dieser Untersuchung können unmittelbar in die europäische Normungsarbeit einfließen und einen wichtigen Beitrag zur sinnvollen Bemessung von stehenden Seilen leisten.
This study thesis deals in depth with the topic of standing ropes. It covers the most important issues in the field of standing ropes. It deals with the calculation of the wire tension of ropes under fluctuating tension, and conducts and evaluates a study of more than 350 dynamic load tests. It also examines the criteria for the recognition of replacement state of wear, and investigates standing ropes. Certainly studies exist, mainly dynamic load tests of different research institutions; however, it has to be stated that the results are often only of use in a very limited way, and that there are cases where no suitable evaluation methods have been used or developed.The analytical examinations of the rope life of wire ropes under fluctuating tension are also in parts erroneous and take approaches which are somewhat questionable. For example, only the systematic stress components in the idealised rope were taken into consideration in many studies. Yet in addition to systematic wire tensions, so-called unsystematic wire tensions also occur to a considerable degree. In measurements with strain gauges, differences in stress in wires within one wire position which were many times that of the mean value were be ascertained. The dynamic load results which were evaluated within the scope of this study show a strong dependence of the rope life on the adjusted minimum tensile force of the rope in the investigated range. This characteristic rope behaviour could regularly be observed particularly in stranded ropes. The presented regression approach is especially suitable for the description of the rope life span and has been integrated into a calculation program called "Lebschwell". This tool is the first to allow life prognoses to be generated easily. Another important result of this thesis is proof of the need to revise DIN 15018. DIN 15018, which was developed more than 30 years ago, and which does not take into account rope constructions which are common nowadays. As a consequence the potential of ropes is greatly underestimated. In the course of European standardization procedures the findings of this thesis serve the development of new assessment guidelines.
Appears in Collections:07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Gesamtdiss.pdf9,1 MBAdobe PDFView/Open


Items in OPUS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.