Ermüdungsprüfung an Mountainbike Federgabeln

Hochschule Ulm baut speziellen Prüfstand

Gerade im Maschinen- und Fahrzeugbau sind Ermüdungsprüfungen unverzichtbarer Bestandteil der Qualitätssicherung. Um dieses Wissen den Studierenden noch besser vermitteln zu können hat die Hochschule Ulm im Rahmen eines Studienprojekts einen Ermüdungs-Prüfstand für Federgabeln entwickelt. Zwick hat hierbei mit Equipment und Know-how unterstützt.

Welche Auswirkungen haben zyklische Belastungen durch eine Bergabfahrt auf die Lebensdauer einer Mountainbike Federgabel – dieser Frage wollten Studenten der HS Ulm im Rahmen eines Studienprojekts nachgehen. Um realistische Daten für die Nachfahrversuche zu erhalten, wurde eine Downhill Strecke mit einem Mountainbike abgefahren. Der Dämpfungsweg der Federgabel wurde hierbei mit einer Videokamera aufgezeichnet und mit einer eigens geschriebenen Software eingelesen.

Der Prüfstand besteht aus einem selbstkonstruierten viersäuligen Lastrahmen aus. Auf der unteren Trägerplatte ist ein servohydraulischer Prüfzylinder befestigt der die Federgabel zyklisch belastet. Gesteuert wird die Anlage durch die Mess- und Regelelektronik Control Cube. Der „kleinste Regler der Welt“ in Kombination mit der Prüfsoftware Cubus zeichnet sich vor allem durch seine einfache Handhabung aus. Dadurch können sich die Studenten schnell in die Materie der Ermüdungsprüfung einarbeiten und schon nach kurzer Zeit eigenständig Prüfungen durchführen. Mit einem Regeltakt von 4 kHz, einer Messdatenerfassung mit 19 bit Auflösung und einer Erweiterbarkeit auf 32 Regelkanäle kann das Prüfsystem auch jederzeit für komplexe Anwendungen eingesetzt werden.

Mit Hilfe der Prüfsoftware Cubus können die Daten aus dem Feldversuch entsprechend eingelesen werden und realistische Nachfahrversuche gefahren werden. „Wir können jedes beliebige Streckenrofil mit Hilfe der Zwick Iterationssoftware einlesen und nachfahren und können somit Rückschlüsse auf Verschleiß und Belastung unter realen Bedingungen ziehen“, so Dipl. Ing. Daniel Stiehle vpm Prüflabor an der Hochschule Ulm.  Zusätzlich sind an die Nabenaufnahme der Federkabel Dehmessstreifen (DMS) angebracht. Diese DMS können ebenfalls mit dem Control Cube eingelesen werden und somit können präzise Aussagen über lokale Belastungen an der Federgabel getroffen werden.