DE102007057049A1

DE102007057049A1 - Rattling gradient measuring method for material sample of motor vehicle, involves impinging testing head on component, and measuring force impulses acting on testing head as measure for rattling gradient during collision of component

Info

Publication number: DE102007057049A1
Application number: DE200710057049
Authority: DE
Inventors: Tobias Moosmayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2009-05-28

Abstract

The method involves impinging a testing head (7) on a component (4), and measuring force impulses acting on the testing head as a measure for rattling gradient during collision of the component. The component or the testing head is activated, such that the testing head impinges on the component. The testing head is fastened to a free end area of a spring (6), which is prestressed at a holder (5) with another end. The component is held at a base plate (2), and the holder is attached to the base plate. An independent claim is also included for a device for executing a rattling gradient measuring method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum objektiven Messen der Klapperneigung von einem Bauteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for objectively measuring the clatter inclination of a component according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 20 2006 018 911 U1 ist bereits eine Vorrichtung zum vibroakustischen Prüfen von einem Fahrzeug oder von Komponenten eines Fahrzeugs bekannt. Dazu wird das Fahrzeug oder werden die Komponenten durch einen elektromagnetischen Aktor gezielt angeregt.From the DE 20 2006 018 911 U1 For example, an apparatus for vibroacoustic testing of a vehicle or of components of a vehicle is already known. For this purpose, the vehicle or the components are specifically stimulated by an electromagnetic actuator.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem objektiv die Klapperneigung eines Bauteils gemessen werden kann.task The invention is to provide a method with the objective the rattling tendency of a component can be measured.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum objektiven Messen der Klapperneigung von einem Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task becomes with a method for the objective measurement of the Klappernigung from a component having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß prallt dazu ein Prüfkopf auf das zu prüfende Bauteil auf. Der beim Aufprall auf den Prüfkopf wirkende Kraftimpuls wird dabei als Maß für die Klapperneigung gemessen. Wenn das zu prüfende Bauteil eine weiche Oberfläche hat, ist der auf den Prüfkopf wirkende Kraftimpuls deutlich geringer und länger, als wenn das zu prüfende Bauteil eine harte Oberfläche hat. Beispielsweise weist Filz eine weiche Oberfläche auf, sodass der gemessene Kraftimpuls gering ist. Ein Bauteil mit einer Oberfläche aus Filz verursacht nur ein sehr leises Klappern, wenn es an ein anderes Bauteil schlägt. Dagegen verursacht ein Bauteil mit einer harten Kunststoffoberfläche ein ziemlich lautes Klappern, wenn es an ein anderes Bauteil schlägt. Entsprechend ist der auf den Prüfkopf wirkende Kraftimpuls beim Aufprall auf dem Bauteil ein objektives Maß für die Klapperneigung der Bauteiloberfläche.Bounces according to the invention to a test head on the component to be tested on. The force impulse acting on the probe during impact is measured as a measure of the clatter inclination. If the component to be tested has a soft surface has, the force pulse acting on the probe is clear less and longer than the one to be tested Component has a hard surface. For example, points Felt a soft surface so that the measured force pulse is low. A component with a felt surface caused only a very soft clatter when it hits another component. On the other hand causes a component with a hard plastic surface a rather loud clatter when it hits another component. Accordingly, the force pulse acting on the test head upon impact on the component an objective measure of the rattle of the component surface.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein ganzes Fahrzeug oder Komponenten des Fahrzeugs auf einem Prüfstand zu schütteln, um ein unerwünschtes Klappern zweier Bauteile zu entdecken und möglichst frühzeitig in der Fahrzeugentwicklung Maßnahmen ergreifen zu können, um das Klappern vermeiden zu können. Die Beurteilung des Klapperns erfolgt dabei aber stets subjektiv durch einzelne Personen, die ein Klappern nur individuell beurteilen können. Das erfindungsgemäße Verfahren dagegen ermöglicht eine allgemeine objektive Beurteilung, in wie weit von einzelnen Bauteilen oder Werkstoffen ein Klapperrisiko ausgeht. Dabei ist es wichtig, dass der Prüfkopf stets mit der gleichen Energie auf das Bauteil aufprallt, um eine aussagekräftige Vergleichsgröße für unterschiedliche Bauteile oder Werkstoffe zu erhalten.Out In the prior art, it is known to use an entire vehicle or components to shake the vehicle on a test bench, to detect unwanted rattling of two components and as early as possible in vehicle development measures to be able to seize, in order to avoid the rattling. The assessment of rattling takes place but always subjective by individuals who can only judge rattling individually. The method according to the invention, however, allows a general objective assessment of how far from individual Components or materials pose a risk of collapse. It is It is important that the probe always with the same energy bouncing on the component to a meaningful comparison size for different components or materials.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden: So kann das Bauteil über eine entsprechende Vorrichtung angeregt werden, sodass das Bauteil gegen den Prüfkopf schlägt. Alternativ dazu kann der Prüfkopf angeregt werden, sodass dieser auf das Bauteil aufschlägt.The inventive method can be different Way, the component can be over a corresponding device are excited so that the component strikes against the test head. Alternatively, it can the test head are stimulated so that this on the component hits.

Für eine möglichst aussagekräftige Messung ist es wichtig, dass die Bedingungen der Prüfvorrichtung alle realen Bedingungen möglichst gut nachbilden. In der Realität sind die beiden Bauteile, die ein Klappern verursachen, nicht völlig steif, sondern schwingen bei einer Anregung von außen leicht, sodass sie aneinander stoßen und so eben das unerwünschte Klappern verursachen. Um dies nachzubilden, ist der Prüfkopf vorteilhafterweise an einem freien Endbereich einer Feder befestigt, die mit ihrem anderen Ende in einem Halter eingespannt ist. Aus demselben Grund ist das Bauteil, auf das der Prüfkopf aufschlägt, bevorzugt an seinen Befestigungspunkten gehalten, über die es später beispielsweise in einem Kraftfahrzeug auch befestigt ist, sodass die Aufnahme des Bauteils den realen Gegebenheiten entspricht. Auch sollte der Prüfkopf mehrfach auf dem Bauteil aufprallen, um die realen Bedingungen und dynamischen Eigenschaften der Oberfläche beim Klappern zweier Bauteile möglichst gut nachbilden zu können.For it is a most meaningful measurement important that the conditions of the tester all simulate real conditions as well as possible. In reality are the two components that cause a rattle, not completely stiff, but easily swing when excited from the outside, so they hit each other and so just the unwanted Cause rattling. To replicate this is the test head advantageously attached to a free end portion of a spring, which is clamped with its other end in a holder. From the same The reason is the component on which the probe hits, preferably held at its attachment points, over it later, for example, in a motor vehicle, too is attached so that the inclusion of the component corresponds to the real conditions. Also, the test head should bounce repeatedly on the component, at the real conditions and dynamic properties of the surface when To be able to reproduce rattling of two components as well as possible.

Eine einfache und bewährte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Grundplatte auf, die beispielsweise über einen Shaker oder einen Aktor, wie er aus der DE 20 2006 018 911 U1 bekannt ist, angeregt werden kann. Auf der Grundplatte ist das Bauteil gehalten. Zudem ist auf der Grundplatte der Halter befestigt, an dem die Feder mit dem Prüfkopf angebracht ist. Auf diese Weise können mit einem Shaker oder einem Aktor sowohl der Prüfkopf als auch das Bauteil zugleich angeregt werden, sodass sie jeweils in Schwingungen geraten.A simple and proven device for carrying out the method has a base plate, for example, via a shaker or an actuator, as he from the DE 20 2006 018 911 U1 is known, can be excited. On the base plate, the component is held. In addition, the holder is attached to the base plate, on which the spring is attached to the probe. In this way, with a shaker or an actuator both the probe and the component can be excited at the same time, so that they each get into vibration.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise eine Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahren zum objektiven Messen der Klapperneigung von einem Bauteil.In The drawing is an embodiment of the invention illustrated, with reference to which the invention in more detail below is described. The single figure shows a schematic representation of a Device for carrying out a method for objective Measuring the clatter inclination of a component.

Die Vorrichtung 1 weist eine Grundplatte 2 auf, die über einen Shaker 3 auf und ab bewegt werden kann. Auf der Grundplatte 2 ist eine Materialprobe 4 als zu prüfendes Bauteil befestigt. Zudem ist auf der Grundplatte 2 ein Halter 5 angebracht, der ein Ende eines Federstabs 6 hält. Am freien Ende des Federstabs 6 ist ein Prüfkopf 7 befestigt. Dabei befindet sich zwischen dem freien Ende des Federstabs 6 und dem Prüfkopf 7 ein Kraftsensor 8. Der Prüfkopf 7 weist eine Halbkugel 9 aus hartem Stahl mit einer definierten Härte auf, mit der er auf der Materialprobe 4 aufschlägt, wenn die Grundplatte 2 über den Shaker 3 angeregt wird.The device 1 has a base plate 2 on that over a shaker 3 can be moved up and down. On the base plate 2 is a material sample 4 attached as a component to be tested. In addition, on the base plate 2 a holder 5 attached, the one end of a spring bar 6 holds. At the free end of the spring bar 6 is a test head 7 attached. Doing so det between the free end of the spring bar 6 and the test head 7 a force sensor 8th , The test head 7 has a hemisphere 9 made of hard steel with a defined hardness, which he uses on the material sample 4 hits when the base plate 2 over the shaker 3 is stimulated.

Wenn nun der Shaker 3 die Grundplatte 2 mehrfach nach oben und unten anregt, gerät der Prüfkopf am Ende des Federstabs 6 in Schwingungen, sodass er auf die Materialprobe 4 mehrfach aufprallt. In Abhängigkeit von der Oberflächenhärte der Materialprobe 4 wird der Prüfkopf 7 beim Aufprall unterschiedlich schnell abgebremst. Diese negative Beschleunigung des Prüfkopfs 7 bewirkt einen Kraftimpuls, der von dem Kraftsensor 8 gemessen wird. Dabei gilt: Je härter die Oberfläche der Materialprobe 4 ist, desto höher und kürzer ist der gemessene Kraftimpuls und desto größer ist die Klapperneigung des geprüften Materials.Now if the shaker 3 the base plate 2 several times up and down stimulates, the test head at the end of the spring rod 6 in vibrations, so he on the material sample 4 bounced several times. Depending on the surface hardness of the material sample 4 becomes the test head 7 decelerated at different speeds on impact. This negative acceleration of the probe 7 causes a force pulse from the force sensor 8th is measured. The harder the surface of the material sample 4 is, the higher and shorter the measured force pulse and the greater the Klappedrigung of the tested material.

Dieses Messverfahren liefert eine objektive Messgröße für die Klapperneigung, es erfolgt keine subjektive Beurteilung nur durch den Höreindruck einzelner Personen.This Measurement method provides an objective measure for the clattering inclination, there is no subjective assessment only by the listening impression of individual persons.

Die Aussagekraft der Messgröße ist dabei um so größer, je besser die Vorrichtung 1 die tatsächlichen Bedingungen beim Klappern zweier Bauteile nachbildet. Zwei Bauteile in einem Fahrzeug klappern, weil sie aufgrund von Anregungen durch die Bewegung des Fahrzeugs in Schwingungen geraten, sodass sie gegeneinander stoßen. Dieses Schwingverhalten wird durch den Federstab 6 nachgebildet, an dem der Prüfkopf 7 befestigt ist. Durch die Anregung der Grundplatte 2 gerät der Prüfkopf 7 ebenfalls in Schwingungen, sodass er auf die Materialprobe 4 aufprallt. Dabei kann auch ein mehrmaliger Aufprall auf die Materialprobe 4 auch bei variierenden Anregungsfrequenzen simuliert werden, sodass die Realität gut nachgebildet wird.The significance of the measured variable is greater, the better the device 1 simulates the actual conditions when rattling two components. Two components in a vehicle clatter because they are vibrated due to suggestions from the movement of the vehicle, so they collide against each other. This vibration behavior is caused by the spring bar 6 reproduced on which the test head 7 is attached. By the excitation of the base plate 2 gets the test head 7 also in vibration, so he on the material sample 4 impacts. It can also be a multiple impact on the material sample 4 be simulated even at varying excitation frequencies, so that the reality is well replicated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202006018911 U1 [0002, 0009]

Claims

Method for objectively measuring the flap inclination of a component ( 4 ), characterized in that a test head ( 7 ) on the component ( 4 ), and the impact on the test head ( 7 ) acting force impulse is measured on impact as a measure of the Klappernigung.

Method according to claim 1, characterized in that the component ( 4 ), so that the test head ( 7 ) on the component ( 4 ) hits.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the test head ( 7 ) is stimulated, so that it on the component ( 4 ) hits.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test head ( 7 ) at a free end portion of a spring ( 6 ), which with its other end in a holder ( 5 ) is clamped.

Method according to claim 4, characterized in that the component ( 4 ) on a base plate ( 2 ), on which the holder ( 5 ) is attached.

Method according to claim 5, characterized in that the entire base plate ( 2 ) is stimulated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 4 ) is a material sample.

Contraption ( 1 ) for carrying out the method according to one of the preceding claims.

Device according to claim 8, characterized in that it is a component ( 4 ) of a motor vehicle used in the device ( 1 ) is held at its attachment points, with which it is later attached in the motor vehicle.