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Sachbearbeiter:

Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile

Die harmonisierte Norm DIN EN ISO 13849-1 fordert die Angabe von Zuverlässigkeitskennwerten für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen, zu denen bei hydraulischen Steuerungen vor allem die Ventile gehören. Eine entsprechende Angabe kann jedoch ohne statistisch abgesicherte Daten aus dem Feld nicht gegeben werden. Solche Daten liegen aber in der Regel bei Herstellern hydraulischer Ventile nicht bzw. nicht in ausreichendem Umfang vor. Weiterhin ist es schwierig, entsprechende Werte für neuentwickelte Ventile anzugeben, da für diese keine Erfahrungswerte existieren. Soll an dieser Stelle Abhilfe geschaffen werden, müssen häufig langwierige Tests unter realen Bedingungen durchgeführt werden.


Verschmutzung
Aktuelles Vorgehen (links) und angestrebte Methode zur Lebensdauervorhersage von Ventilen

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Definition eines Zeitraffertests, der es erlaubt, die von den Ventilherstellern in diesem Test ermittelte Lebensdauer auf einen plausiblen Zuverlässigkeitswert des Produktes im Feld umzurechnen.

Dazu soll im Rahmen des Vorhabens mit Hilfe eines entsprechenden Verschleißprüfstands ein quantifizierbarer Zusammenhang zwischen Alterung und Verschleiß eines Ventils (z. B. Steuerkantenverrundung, Spaltaufweitung) und den bestimmenden Umgebungs- und Betriebsbedingungen ermittelt werden. An dieser Stelle finden unterschiedliche Faktoren wie z. B. Partikelkonzentration im Fluid, Betriebsdruck, Betätigungszyklus,… Berücksichtigung.

Diese Korrelation soll in eine mathematische Verschleißbeschreibung umgesetzt werden, die es erlaubt, bei Kenntnis der Umgebungs- und Betriebsbedingungen eine Aussage über die Lebensdauer eines Ventils treffen zu können. Mittels der mathematischen Beschreibung kann somit die im Rahmen des Zeitraffertests ermittelte Lebensdauer auf einen realen Zuverlässigkeitswert umgerechnet werden.

Die beschriebenen Arbeiten entstehen im Rahmen von Forschungsvorhaben zum Thema „Entwicklung eines Zeitraffertests für Hydraulikventile zur Ermittlung von Zuverlässigkeitswerten“. Die Forschungsstelle bedankt sich beim Forschungsfond des Fachverbandes Fluidtechnik im VDMA sowie bei den Mitgliedern des begleitenden Arbeitskreises für die finanzielle und fachliche Unterstützung dieser Projekte.


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