Analysieren Sie die Auswirkung der „Stoßbelastung“ auf einen Spiralsicherungsring in einem pneumatischen Aktuator.

Bei pneumatischen Aktoren trifft der Kolben häufig mit hoher kinetischer Energie $E_k = 0,5 \cdot m \cdot v^2$ auf den Sicherungsring. Im Gegensatz zu statischen Belastungen erzeugen Stoßbelastungen dynamische Spannungswellen, die für den Bruchteil einer Millisekunde die Streckgrenze des Materials überschreiten können. Aufgrund der hohen Dehnungsgeschwindigkeitsempfindlichkeit einiger Stähle kann dies dazu führen, dass sich der Spiralring auflöst oder sogar bricht. Um dies zu analysieren, wird der „dynamische Lastfaktor“ $L_d$ verwendet, wobei $P_{dynamic} = P_{static} \cdot L_d$. Bei plötzlichen Stößen kann $L_d$ bis zu 2,0 betragen. Tritt ein Fehler auf, besteht die Lösung darin, einen „Puffer“ oder „Stoßdämpfer“ (z. B. eine Polyurethan-Unterlegscheibe) zwischen Kolben und Ring einzubauen oder die Dicke des Rings zu erhöhen, um seine Steifigkeit und Energieabsorptionskapazität zu erhöhen.