Revolution in der Radprüfung: "W/ALT" – Zeitmaschine auf sechs Beinen

Der vollkinematische Rad-Straßensimulator W/ALT (Wheel Accelerated Life Testing) beschleunigt Entwicklungszeiten in der Automobilindustrie und erhöht die Sicherheit von Bauteilen.

In zehn Tagen reiner Laufzeit absolvieren jeweils drei Prüflinge der Rad-Naben-Baugruppe belastungsäquivalent rund 300.000 Kilometer Fahrtstrecke. Das Besondere sind vier lastgesteuerte Freiheitsgrade, die hochkomplexe Betriebsbedingungen simulieren und die Realität noch besser abbilden als bisher.

„Wir sind vom Potenzial dieser neuen Prüfeinrichtung absolut überzeugt: Neben den traditionellen zweiaxialen Prüfungen können wir damit richtungweisende FuE-Arbeiten durchführen – auch im Bereich der Elektromobilität“, sagt Institutsleiter Prof. Dr. Holger Hanselka.

W/ALT ist eine „Mastermaschine“, vollständig kompatibel zu allen zweiaxialen Radprüfständen. Neben den beiden zusätzlichen Lastfreiheitsgraden Schräglauf und Sturz können Brems- und Antriebsvorgänge jetzt uneingeschränkt simuliert werden. Die direkt angetriebene Trommel erzielt eine Geschwindigkeit von 160 km/h – wesentlich schneller als die riemengetriebenen Trommeln der zweiaxialen Simulatoren mit 130 km/h Höchstgeschwindigkeit. W/ALT ist im Mittel 15 bis 20 Prozent schneller als zweiaxiale Radprüfstände.

Rad- und Fahrzeughersteller können mit W/ALT PKW-Räder und Radnaben besser und schneller prüfen. Der Prüfstand erfüllt die Maschinenrichtlinie 98/37/EG und die ab dem 29.12.09 gültige Fassung 2006/42/EG. Verbraucher profitieren von größerer Sicherheit und Lebensdauer der Bauteile. Das Versagen einer Schweißnaht, ein gelöster Radbolzen oder der Anriss eines Rades können tödliche Folgen haben. W/ALT kann Belastungssituationen in einer Komplexität simulieren, die bislang undenkbar war.

Die Daten für die Lastprogramme stammen aus Echtversuchen zum Beispiel auf der Nordschleife des Nürburgrings. Die ermittelten Belastungszustände wurden mit mathematischen Verfahren auf das Labor übertragen. Sie komprimieren die Belastungssituation so stark, dass W/ALT zu einer Art Zeitmaschine wird: 300 000 km Laufleistung würden normal statt zehn Tage ein ganzes Fahrzeugleben beanspruchen!

„Mit der neuen Hexapodenkonstruktion erreichen wir eine bisher unerreichte Flexibilität“, hebt Rüdiger Heim, Leiter Kompetenzcenter Rad/Nabe/Welle hervor. „So ist unsere Prüfeinrichtung zum einen vollständig kompatibel mit allen bekannten ZWARP-Bauweisen und standardisierten Lastprogrammen. Zum anderen ermöglicht W/ALT ganz neue Funktionalitäten“.

Bereits zu Beginn der 1980er Jahre entwickelte das Fraunhofer LBF den Zweiaxialen Rad/Naben-Versuchsstand (ZWARP) und setzte damit weltweit Maßstäbe. Auf dem Simulator legt die gesamte Rad-Naben-Baugruppe bis zu einer Million Kilometer in einem gerafften Programm in kurzer Zeit zurück. Die gewonnenen Daten dienen der Optimierung neuer Konstruktionen, Werkstoffe, Fertigungsverfahren und Verbindungstechnologien. Inzwischen konnte sich ZWARP als internationaler Standard für mehr Sicherheit im Fahrzeugbau etablieren. Die innovative Weiterentwicklung W/ALT wird in absehbarer Zeit ZWARP ablösen.

Am 30. und am 31. März präsentiert das Fraunhofer LBF Kunden und Pressevertretern jeweils von 11-14 Uhr die neue W/ALT-Prüfeinrichtung. Es besteht die Möglichkeit zu Interviews. Begrenzte Teilnehmerzahl, Anmeldung

presse@lbf.fraunhofer.de oder Telefon: +49 6151 705-268

Über das Fraunhofer LBF
Das Fraunhofer LBF mit rund 260 Mitarbeitern und das assoziierte Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik SzM an der TU Darmstadt steigern die Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit für alle Sicherheitsbauteile – vom Werkstoff bis zum System, von der Idee bis zum Produkt. Automobil-, Bahn-, Luft- und Raumfahrtindustrie, Medizintechnik, Optik und Maschinenbau nutzen die 13.000 m2 große Entwicklungsumgebung des Instituts. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und dem Betrieb von Prüfständen gilt das Fraunhofer LBF als Pionier des mehraxialen Lebensdauernachweises von Fahrzeugrädern.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Rüdiger Heim, Geschäftsfeld Industrie
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