Sie erfassen charakteristische Betriebsdruck-Zeit-Verläufe bei Zylindern und erleichtern das Einordnen von Zylindern mit den unterschiedlichsten Anforderungsprofilen hinsichtlich ihrer Belastung. Es wurden fünf Grundbelastungsarten festgelegt:
Quasi-statischer Druck:
Kennzeichen: max. Betriebsdruck ist kleiner oder gleich dem Nenndruck p N . Überlagerte Druckschwankungen überschreiten p N nicht und sind kleiner 0,3 p N (Bild B 6).
Druckpulsation um einen Mitteldruck:
Während eines Lastspiels schwankt der Betriebsdruck angenähert periodisch um pN als Mitteldruck. Die Schwingungsbreite p S der Pulsation ist <0,5 p N .
Berechnung: statisch gegen Verformung und Gewaltbruch mit p A = 1,25 p N ; dynamisch gegen Dauerbruch mit einer Schwingungsamplitude = p S /2 um den Mitteldruck p N (Bild B 7).
Schwellender Druck mit überlagerten Druckschwankungen:
Angenähert konstante Schwellbreite; überlagerte Druckschwingungen können bis 30 bar über p N ansteigen.
Berechnung: Statisch gegen Verformen und Gewaltbruch sowie dynamisch gegen Zeitschwingbruch, jeweils mit pN + 30 bar (Bild B 8).
Schwellender Druck im Zeitfestigkeitsbereich:
Angenähert konstante Schwellbreite; der Betriebsdruck-Zeit-Verlauf überschreitet nicht p N .
Berechnung: Statisch gegen Verformen und Gewaltbruch sowie dynamisch gegen Zeitschwingbruch, jeweils mit p N (Bild B 9).
Schwellender Druck mit überlagerten Druckschwankungen und Druckspitzen:
Grundlast ist eine Schwellbelastung mit überlagerten Druckschwankungen bis 25 % über p N : Schwankungsbreite p S ≤0,5 p N . Zusätzlich treten Druckspitzen auf.
Berechnung: Entweder Zeitschwingbruch- oder Dauerbruchverhalten untersuchen; Festigkeitsnachweis durch Versuch unter Betriebsbedingungen, da der Einfluss der Druckspitzen nicht berechenbar ist (Bild B 10).
Abbildung B 6: Belastungsmodell bei quasistatischem Druck
Abbildung B 7: Belastungsmodell bei Druckpulsation
Abbildung B 8: Belastungsmodell bei schwellendem Druck und Druckschwankungen
Abbildung B 9: Belastungsmodell bei schwellendem Druck im Zeitfestigkeitsbereich
Abbildung B 10: Belastungsmodell bei schwellendem Druck mit überlagerten Druckschwankungen