Auslegung lastübertragender Klebverbindungen für den Landmaschinenbau

Die zunehmende Forderung nach leichteren Maschinen in der Landwirtschaft führt zu einem vermehrten Einsatz höherfester Stähle zur Einsparung bewegter Maschinenmassen durch die Reduzierung von Wandstärken. Das bislang primär genutzte schweißtechnische Fügen weist in diesem Zusammenhang aber insbesondere unter den vorliegenden schwingenden Belastungen Grenzen auf. Kleben kann dazu eine sinnvolle Alternative sein. Bisherige positive Erfahrungen aus Branchen wie dem Automobilbau lassen sich aber aufgrund abweichender Randbedingungen nicht direkt übertragen. Dies betrifft unter anderem die vorhandenen Wandstärken und Toleranzen, auftretende Korrosionsbelastungen durch landwirtschaftliche Medien sowie den zum Teil deutlich geringeren Automatisierungsgrad. Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst landwirtschaftstypische Randbedingungen ermittelt. Experimentelle Untersuchungen am Überlappstoß nach FKM-Richtlinie zur quasistatischen und zur Schwingfestigkeit zeigen besonders im High-Cycle-Fatigue Bereich gute Ergebnisse gegenüber vergleichbaren Schweißverbindungen. Auf Basis der Untersuchungen erfolgt eine Klassifizierung signifikanter Einflussgrößen. Anhand derer wird eine Auslegungsmethode in Anlehnung an den Ermüdungsfestigkeitsnachweis mit Nennspannungen nach FKM-Richtlinie zur Abschätzung der Schwingfestigkeit lastübertragender Klebverbindungen aus dickeren Blechen (t = 3 mm bis 5 mm) erarbeitet. Die Überprüfung der entwickelten Methode am bauteilähnlichen Prüfkörper Konsolenanschluss zeigt eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen.