Hydraulische Anschlüsse und Spannungen im Inneren des Materials

Die wasserundurchlässige Verbindung der hydraulischen Anschlüsse wird durch die Verwendung von Gasgewinden des konischen Typs sowie eines Dichtungsmaterials am Gewinde erzeugt. Bei dem Material, aus dem diese Artikel bestehen, handelt es sich um warmgeschmiedetes Messing. Wird dieser Vorgang nicht korrekt durchgeführt, können starke Probleme der Spannungsrisskorrosion entstehen.

Die gewundenen hydraulischen Anschlüsse mit zylindrischem Gewinde werden in der Tat mit Rohren mit männlichem, konischem Gewinde verbunden. Dies führt zu einer radialen Beanspruchung, die proportional zu dem Drehmoment ist, mit dem sie zusammengeschraubt werden. Die kristallene Struktur des Materials sollte sehr homogen sein, damit keine Spannungskonzentrationspunkte entstehen, die den Korrosionsprozess einleiten könnten. Aus diesem Grund sollte ein geeignetes Anziehdrehmoment eingestellt werden.

Auch die Wahl des Dichtungsmaterials der hydraulischen Anschlüsse kann dieses Phänomen beeinflussen, daher sollte sie sowohl zur Art des Anschlusses als auch zur Flüssigkeit passen, die transportiert werden soll.

Zu den Problemen, die beim Einsatz von hydraulischen Anschlüssen auftreten können, gehört das Auftreten von Fehlern während des Betriebs aufgrund der im Material erzeugten Spannungen. Die Untersuchung von Spannungen ist ein zentrales Thema in der mechanischen Konstruktion, da zahlreiche Methoden entwickelt wurden, um die während der Lebensdauer eines Bauteils auftretenden Spannungen abzuschätzen. Aufgrund der Komplexität und der Bedeutung dieser Aspekte ist die Rolle des Konstrukteurs von zentraler Bedeutung für den Erfolg der zu fertigenden Produkte.

Eine vollständige Klassifizierung aller Belastungsarten, die im Betrieb auftreten können, ist kompliziert, aber es ist möglich, die Hauptbelastungen zusammenzufassen:

- Statische Kräfte: Es handelt sich um Kräfte mit konstanter Stärke, Richtung und Ausrichtung, die fast immer durch die Einwirkung einer Last auf ein Bauteil verursacht werden. Zu dieser Kategorie gehören Normalkräfte, die senkrecht zur Bezugsfläche wirken, sowie Scherkräfte. Die Kombination dieser beiden Hauptspannungen führt zu verschiedenen Arten von Spannungen, einschließlich Biegespannungen, während mehrfache Scherspannungen zu Torsionsspannungen führen;
- Ermüdungsbeanspruchungen: Dies sind Beanspruchungen, die im Allgemeinen eine geringere Intensität haben als statische Beanspruchungen, aber dennoch zum Versagen der Bauteile führen. Sie zeichnen sich durch zyklische Entwicklungen aus, die, wenn sie sich N-mal oder öfter wiederholen, zum Verlust der Funktionsfähigkeit von Komponenten führen können;
- Gelegentliche Belastungen: Diese können durch zahlreiche Ursachen entstehen, zu denen sicherlich auch die Belastung durch einen Aufprall gehört. Daher ist auch die Widerstandsfähigkeit der Materialien von großer Bedeutung;
- Eigenspannungen: Dies sind Spannungen, die im Material infolge von Umformvorgängen auftreten, einschließlich plastischer Verformung, insbesondere Kaltumformung. Sie sind vor allem dann besonders belastend, wenn keine korrekten Streckvorgänge durchgeführt werden.

Die Erforschung von Materialien hat es ermöglicht, Modelle und Eigenschaften zu entwickeln, die für Werkstoffe von zentraler Bedeutung sind. Dazu gehören - wenn auch nicht nur - sicherlich auch diese:

-    Dehnungsspannungen
-    Bruchfestigkeit
-    Stoßfestigkeit
-    Ermüdungsgrenze (mit relativen Kurven).

Darüber hinaus wurden Modelle für den Vergleich der Materialfestigkeit mit den im Betrieb auftretenden Beanspruchungen eingeführt, wobei breite Sicherheitskoeffizienten berücksichtigt werden, um andere Effekte und Defekte zu berücksichtigen, die oft nicht vorhergesagt werden können, aber das korrekte Verhalten von Bauteilen häufig beeinflussen. Tatsächlich können Defekte, Kanten und Risse zu einer Spannungserhöhung führen, was das zentrale Thema der Bruchmechanik, einem sehr wichtigen Zweig der Werkstoffmechanik, ist.

Wie in den vorangegangenen Abschnitten erläutert, können hydraulische Anschlüsse während des Betriebs verschiedenen Arten von Belastungen ausgesetzt sein, die zu Schäden und Ausfällen führen können. Es gibt jedoch Methoden, um die Festigkeitseigenschaften der hydraulischen Anschlüsse zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern:
- Wärmebehandlungen: Sie sind unerlässlich, um auf das Material einzuwirken und seine
mechanischen Eigenschaften zu verbessern;
- Beschichtungen: Durch die Verwendung von Beschichtungen kann die Oberfläche vor
besonders aggressiven Umgebungen geschützt werden, welche die Anschlüsse beschädigen
können. Auch das Lackieren gehört zu dieser Kategorie;
- Oberflächenbearbeitungen: Sie ermöglichen das Einbringen von Druckspannungen in das
Material, wodurch die Ermüdungsgrenze und die entsprechende Festigkeit erhöht werden.

Obwohl dies nur einige der möglichen Methoden sind, um auf die Anschlüsse einzuwirken und ihr Verhalten zu verbessern, ist es klar und offensichtlich, dass die präventive Studie der Eckpfeiler für die Planung ist. Eine wirksame Auswahl von allem, was diese Produkte betrifft, ist der notwendige, aber nicht hinreichende Ausgangspunkt, um Probleme zu vermeiden. Struktur- und Anwendungssimulationen können in dieser Phase helfen, mögliche kritische Situationen vorherzusehen und angemessen zu behandeln und gleichzeitig Sicherheitsrisiken zu vermeiden, die bei einer Fehlfunktion der betreffenden hydraulischen Anschlüsse auftreten können.

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