Tüv und Genehmigungsverfahren

Drei und Vierrad

Betriebsfestigkeitsprüfung einer Quad Hinterachse
Im Rahmen der Betriebsfestigkeitsuntersuchungen sollen dynamische Dauerprüfungen an zwei Varianten der 
Tüv und Genehmigungsverfahren
Hinterachse des Quads Yamaha Grizzly YFM 660R geprüft werden. Die erste Variante der Hinterachse ist die originale Hinterachse mit der Länge von 920 mm, die von der Firma Yamaha als Hersteller des Quads eingesetzt wird. Im Anhang zum Bericht befinden sich die technischen Zeichnungen der originalen Hinterachse von Yamaha.
Einleitung einer vertikalen Belastung
Einleitung einer vertikalen Belastung
Die zweite Variante der Hinterachse wird von der Firma 3P, Müller Str. 1, 48336 Sassenberg angeboten. Sie hat die Gestalt eines Kreiszylinders und die Länge von L = 1012 mm und ist somit um 92 mm länger als die originale Achse von Yamaha. Diese Hinterachse wird aus dem Werkstoff X5CrNiCuNb16-4, der ähnliche Festigkeitseigenschaften wie Stähle St630 und S17400 besitzt, hergestellt. Die technischen Zeichnungen der Hinterachse von 3P befinden sich ebenfalls im Anhang.
 
Die dynamische Prüfung einer Hinterachse soll durch gleichzeitige Einleitung von zwei dynamischen Belastungen stattfinden. Die erste Belasting entspricht einer periodischen 
Einleitung eines Drehmomentes
Einleitung eines Drehmomentes
Kraft F1 = (2,7±0,5) kN, die vertikal senkrecht zur Achse an der Stelle eines Kugellagers eingeleitet wird. Bei der zweiten Belastung handelt es sich um die Einleitung in die Hinterachse eines  periodischen Drehmomentes M = (480±150) Nm (Abb. 3).
Die Betriebsfestigkeitsprüfungen sollen mit einer Prüffrequenz von 1,5 Hz, die für die beiden Belastungen gleich ist, bis zu den 2x106 Lastwechseln durchgeführt werden. Im Fall, wenn während der Prüfung in der Hinterachse irgendwelche Schäden auftreten, soll der Belastungsversuch abgebrochen werden. Im Fahrbetrieb werden auf die meisten Bauteile eines Kraftfahrzeuges wechselnde Belastungen ausgeübt, die im Wesentlichen auf die Unebenheiten der Fahrbahn, Fahrmanöver, den Motor und die Kraftübertragung zurückzuführen sind. Das Erfassen, Beurteilen und Ändern von dynamischen Vorgängen am Fahrzeug ist im Hinblick auf das Fahrverhalten ein wesentlicher Bestandteil der Fahrzeugentwicklung. 
 
Der Fahrversuch stellt im Allgemeinen das konklusive Element der Fahrzeugentwicklung dar, da „bekanntlich kein Versuchsingenieur den reinen Prüfstandsergebnissen traut“.
Damit ist aber auch ausgesprochen, dass heute Prüfstandsuntersuchungen den Fahrversuch ergänzen oder gar weitgehend ersetzen können. Ermittlung der Betriebsfestigkeit oder Lebensdauer von Bauteilen, Baugruppen oder ganzen Fahrzeugen auf servohydraulischen Versuchsanlagen (Hydropulsanlagen). Die Betriebsfestigkeit steht heute im Vordergrund der Fahrzeugentwicklung infolge des Leichtbaues im Hinblick auf einen niedrigen Kraftstoffverbrauch und die dadurch bedingte Werkstoffausnutzung oder den Einsatz neuer Werkstoffe und Bauweisen.
Prüfaufbau
Auch längere Garantiezeiten und die vergrößerte Produkthaftung weisen in die gleiche Richtung. Die Festigkeitsuntersuchung der Hinterachsen sollte an der Fachhochschule durchgeführt werden. Dafür war es notwendig eine Belastungsvorrichtung für die Hinterachsen zu konstruieren, die es ermöglicht, eine realistische Belastung an ihnen zu realisieren. Die Konstruktion und die Fertigung der Belastungsvorrichtung wurden so durchgezogen, dass eine praxisnahe Belastung der Hinterachsen gewährleistet wurde.
Der in der Abb. 4 wiedergegebene Prüfaufbau, der auf einer schwingungsgedämpften T-Nuten-Platte zusammengebaut ist, wird in folgende Komponenten aufgeschlüsselt: die zu testende Hinterachse ,die 
Prüfvorrichtung
Befestigungsvorrichtung für die Hinterachse, der Hydropulszylinder, der an einem Rahmen aus massiven Stallträgern befestigt ist und durch den die vertikale Belastungskraft erzeugt wird.
Zwischen dem Hydropulszylinder und der Kupplungskugel befindet sich ein Kraftaufnehmer, an dem die eingeleitete Wechselkraft gemessen wird. Durch ihn erfolgt auch die Steuerung der Anlage, damit während der Prüfung die Amplitude der Belastungskraft und ihr Verlauf konstant bleiben. Auf der rechten Seite der Abbildung ist der zweite Hydropulszylinder zu sehen, der in die Prüfvorrichtung eine horizontale Belastung einleitet, durch die das Drehmoment 
Prüfaufbau
erzeugt wird. Zwischen diesem Hydropulszylinder Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an der Hinterachse des Quades Yamaha YFM 660R 6 und der Hinterachse befindet sich ein weiterer Kraftaufnehmer, mit dem die horizontale Wechselkraft gemessen wird. 
 
Prüfaufbau
Um die Drehbelastungen in die Hinterachse einzuleiten, wird die Hinterachse am linken Ende fest eingespannt und am rechten Ende drehbar gelagert. Am rechten Ende der Achse wird dann eine horizontale Belastung senkrecht zur Achse in einem Abstand von 200 mm eingeleitet (Abb. 5). Der Betrag der horizontalen Belastung wird so gewählt, dass das gewünschte Drehmoment von M = (480±150) Nm entsteht.
Auf der Abb. 6 sind zu sehen: die zu testende Hinterachse, deren rechtes Ende sich in einem Drehlager befindet, die Anbindung, zum zweiten Hydropulszylinder, durch den die horizontale Belastung erzeugt wird und der Hebelarm der Belastung.