Manchmal treten unangenehme Geräusche, wie beispielsweise ein Pfeifen, in der Federgabel auf, die sich nicht einfach zuordnen lassen. Im schlimmsten Fall muss dann der Zylinder mehrfach auseinander- und wieder zusammengebaut werden, um das Problem zu lösen. Meist liegt es an Kanten, die manuell entfernt werden müssen, erklärt Bastian Guntermann, Geschäftsführer von Bionicon. Man hatte keine richtige Vorstellung davon, woran es liegen könnte, und hat dann probiert – ein langwieriger Prozess. Deshalb nutzt Bionicon heute die Simulationstools von Solidworks, die im Paket Solidworks Flow Simulation erhältlich sind. „Durch eine Simulation kann man schon schneller darauf schließen, wo es eigentlich hängt“, so Stefan Sack, EVO-Ingenieur. „Es ist alles dynamisch, es ist eigentlich alles Erfahrung und es läuft über Probieren. Aber mit einer Simulation kann man den Prozess verkürzen.“
Mit Solidworks Flow Simulation ist es möglich, recht unkompliziert Fluidströmungen, Wärmeübertragung und Strömungskräfte zu simulieren. Mit dem CFD-Werkzeug kann man die Strömung von Flüssigkeiten und Gas unter realen Bedingungen simulieren, Was-wäre-wenn-Szenarien durchführen und die Auswirkungen von Strömungsverhalten ermitteln.
Hydraulik im Zylinder anhand der Software verstehen lernen
Angenommen, die Gabel federt mit 1,25 m/s aus, dann wird das Öl in dem Bereich, wo sich hohe Geschwindigkeiten ergeben, komprimiert. Das Öl strömt dann über eine Überströmöffnung in den großen Bereich des Hydraulikzylinders hinein. Das kann man in Solidworks Flow Simulation nachvollziehen. Außerdem sieht man beispielsweise, wo die Druckverluste entstehen, wie die Strömungsverhältnisse sind oder wo die Bereiche hoher und niedriger Strömungsgeschwindigkeit liegen. Auch Kavitationseffekte lassen sich erkennen. An den Überstromklappen gibt es Bereiche, wo plötzlich starke Druckabsenkungen auftreten, weil Strömung mit hoher Geschwindigkeit durch einen schmalen Spalt schießt. „An solchen Stellen muss man sich dann überlegen, welche dieser Effekte für die Federgabel schädlich sind und wie man sie durch konstruktive Veränderungen beheben kann, sodass bei allen Betriebszuständen, also auch bei allen Öltemperaturen, die Funktionsfähigkeit erhalten bleibt“, erklärt Sack.