Wie misst man, wie viel Belastung ein Kranausleger aushält?

Durchdachter Ablauf für schnelle und genaue Ergebnisse

Für die Untersuchung wurden bei zwei Kränen jeweils die Ausleger mit 48 DMS-Messstellen ausgestattet. Ein Teil der DMS wurde als Einzel-DMS appliziert, an den Flankenmitten wurden dagegen jeweils drei DMS als Rosette geklebt, um Spannungsverläufe zu erfassen. Für den Ausgleich von Temperatureinflüssen wurden selbstkompensierende DMS speziell für das Material der Kranausleger ausgewählt und an STG6 BK20 Module angeschlossen. Die verwendeten DMS-Sensorkabel von CSM bieten eine interne Halbbrücken-Ergänzung nahe am Sensor. Die Messmodule erlauben die interne Umrechnung des Messsignals direkt in eine Dehnung. Somit gibt der Messkanal die Messgröße als μm/m weiter, da die notwendigen material- und sensorspezifischen Faktoren mit CSMconfig unkompliziert eingegeben und im Modul gespeichert werden. Dies erleichtert die spätere Analyse, da im Anschluss an die Messung keine Umrechnung mehr nötig ist. Gleichzeitig werden die Daten aller 48 DMS synchron erfasst. Über EtherCAT® werden alle STG6 BK20 kaskadiert und an ein XCP-Gateway als Protokollumsetzer angeschlossen. Dieser fungiert als EtherCAT®-Master für alle Messmodule, gewährleistet die Zeitsynchronisation und erlaubt eine einfache Anbindung an die Datenerfassungssoftware vMeasure von Vector.

Transport und Test der Bauteile am Prüfstand

Die Prüflinge werden einzeln mit den DMS und Messmodulen ausgestattet und anschließend für den Transport zum Prüfstand präpariert. Während ein Auslegerteil die Prüfung durchläuft, befindet sich ein weiterer Prüfling bereits in der Vorbereitung, um einen nahtlosen Ablauf zu erlauben. Vor dem Start der Messung werden alle Messkanäle in CSMconfig nochmals genullt. Am Prüfstand wird das Auslegerteil einseitig montiert und am Boden fixiert, während über die freie Seite der Prüfling belastet wird. Mit einer Kraftmessdose wird die einwirkende Kraft bis zur Zerstörung des Kranauslegers gemessen. Der Messbereich des STG6 BK20 ist hierbei groß genug, um eine Spanne an Signalen zu erfassen. Parallel werden die Tests von Hochgeschwindigkeitskameras begleitet, die zusätzlich helfen, den Verlauf der Beschädigungen sichtbar zu machen.