DE102012017310B4 - Multi-axis load test bench - Google Patents
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Abstract
Mehrachsenbelastungsprüfstand zum mehrachsigen Aufbringen von Kräften und Momenten auf einen Prüfling, wobei derselbe eine Kupplungswelle (110) aufweist, an welche der Prüfling über eine erste drehfeste Kupplungsverbindung (112), eine Hauptbelastungseinheit über eine zweite drehfeste Kupplungsverbindung (113) und eine Nebenbelastungseinheit (115) anbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite drehfeste Kupplungsverbindung (113) relativ zur ersten drehfesten Kupplungsverbindung (112) nach radial innen und axial in Richtung auf die erste Kupplungsverbindung (112) unter Verringerung des axialen Abstands zwischen der ersten drehfesten Kupplungsverbindung (113) und der zweiten drehfesten Kupplungsverbindung (112) versetzt ist.Multi-axis load test rig for the multi-axis application of forces and moments to a test specimen, the same having a coupling shaft (110) to which the test specimen is connected via a first non-rotatable coupling connection (112), a main load unit via a second non-rotatable coupling connection (113) and a secondary load unit (115) can be connected, characterized in that the second non-rotatable coupling connection (113) relative to the first non-rotatable coupling connection (112) radially inwards and axially in the direction of the first coupling connection (112) while reducing the axial distance between the first non-rotatable coupling connection (113) and of the second non-rotatable coupling connection (112).
Description
Die Erfindung betrifft einen Mehrachsenbelastungsprüfstand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-axis load test stand according to the preamble of claim 1.
US 2011 / 0 023 629 A1 beschreibt eine Testanordnung, die eine Antriebsmaschine; eine Betätigungsanordnung mit einem Ende, das so konfiguriert ist, dass es an einer Prüfkörperwelle eines Prüfkörpers befestigt werden kann, wobei die Betätigungsanordnung eine Welle aufweist; eine erste Vielzahl von hydraulischen Lagern, die konfiguriert sind die Welle der Betätigungsanordnung drehbar zu lagern; und eine Drehmomentübertragungskupplung, die Antriebsmaschine mit der Betätigungsanordnung verbindet.US 2011/0 023 629 A1 describes a test arrangement comprising a prime mover; an actuator assembly having an end configured to attach to a specimen shaft of a specimen, the actuator assembly having a shaft; a first plurality of hydraulic bearings configured to rotatably support the shaft of the actuator assembly; and a torque-transmitting clutch connecting the prime mover to the actuator assembly.
Zwischen den beiden drehfesten Kupplungsverbindungen 12 und 13, von denen die erste drehfeste Kupplungsverbindung 12 der Anbindung des Prüflings bzw. der Welle 11 und die zweite drehfeste Kupplungsverbindung 13 der Anbindung der Hauptbelastungseinheit bzw. der Welle 14 an die Kupplungswelle 10 dient, besteht demnach ein relativ großer axialer Versatz. Beim Einwirken von Kräften und Momenten über die Kupplungswelle 10 auf den Prüfling können sich relativ große Winkelverlagerungen bezogen auf die erste drehfeste Kupplungsverbindung 13 ausbilden. Dies ist von Nachteil.Accordingly, there is a relative large axial offset. When forces and moments act on the test specimen via the
Hievon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen neuartigen Mehrachsenbelastungsprüfstand zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen Mehrachsenbelastungsprüfstand gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die zweite drehfeste Kupplungsverbindung relativ zur ersten drehfesten Kupplungsverbindung nach radial innen und axial in Richtung auf die erste Kupplungsverbindung unter Verringerung des axialen Abstands zwischen der ersten drehfesten Kupplungsverbindung und der zweiten drehfesten Kupplungsverbindung versetzt.Proceeding from this, the invention is based on the object of creating a novel multi-axis load test stand. This object is achieved by a multi-axis load test stand according to claim 1. According to the invention, the second rotational coupling connection is offset radially inwardly relative to the first rotational coupling connection and axially toward the first coupling connection, reducing the axial distance between the first rotational coupling connection and the second rotational coupling connection.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird der axiale Versatz zwischen den beiden drehfesten Kupplungsverbindungen minimiert werden. Daher können sich nur geringere Winkelverlagerungen bezogen auf die erste drehfeste Kupplungsverbindung ausbilden.With the present invention, the axial offset between the two non-rotatable coupling connections will be minimized. Therefore, only small angular displacements can form in relation to the first non-rotatable coupling connection.
Vorzugsweise greift die Nebenbelastungseinheit mit Stellelementen an einer nach radial außen gegenüber der Kupplungswelle vorstehenden Lastscheibe an der Kupplungswelle an, wobei die zweite drehfeste Kupplungsverbindung in Axialrichtung zwischen der Lastscheibe und der ersten Kupplungsverbindung positioniert ist. Hierdurch wird der axiale Versatz zwischen den beiden drehfesten Kupplungsverbindungen minimiert.The secondary loading unit preferably engages with actuating elements on a load disk on the clutch shaft which projects radially outwardly in relation to the clutch shaft, the second non-rotatable coupling connection being positioned in the axial direction between the load disk and the first clutch connection. This will make the axial misalignment between the two non-rotatable coupling connections is minimized.
Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung sind die Stellelemente der Nebenbelastungseinheit in einem Gehäuse der Nebenbelastungseinheit aufgenommen, wobei die zweite drehfeste Kupplungsverbindung in Axialrichtung gesehen im Bereich der Axialposition einer der ersten Kupplungsverbindung zugewandten Gehäusewand des Gehäuses positioniert ist. Nach einer zweiten, alternativen vorteilhaften Weiterbildung sind die Stellelemente der Nebenbelastungseinheit in einem Gehäuse der Nebenbelastungseinheit aufgenommen, wobei die zweite drehfeste Kupplungsverbindung in Axialrichtung gesehen zwischen der ersten Kupplungsverbindung und einer der ersten Kupplungsverbindung zugewandten Gehäusewand des Gehäuses positioniert ist. Beide vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung erlauben eine besonders vorteilhafte Anbindung der Hauptbelastungseinheit an die Kupplungswelle unter Gewährleistung einer minimalen Winkelverlagerung bezogen auf die erste Kupplungsverbindung. Mit der zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können der Axialversatz zwischen den beiden Kupplungsverbindungen und Winkelverlagerung weiter minimiert werden.According to a first advantageous development, the actuating elements of the auxiliary load unit are accommodated in a housing of the auxiliary load unit, with the second non-rotatable coupling connection being positioned in the area of the axial position of a housing wall of the housing facing the first coupling connection, viewed in the axial direction. According to a second, alternative advantageous development, the actuating elements of the auxiliary loading unit are accommodated in a housing of the auxiliary loading unit, the second non-rotatable coupling connection being positioned between the first coupling connection and a housing wall of the housing facing the first coupling connection, viewed in the axial direction. Both advantageous developments of the invention allow a particularly advantageous connection of the main load unit to the clutch shaft while ensuring a minimal angular displacement in relation to the first clutch connection. With the second advantageous development of the invention, the axial offset between the two coupling connections and angular displacement can be further minimized.
Vorzugsweise ist die Kupplungswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei eine Welle der Hauptbelastungseinheit in die Kupplungswelle hineinragt. Diese Ausgestaltung ist konstruktiv besonders einfach.The clutch shaft is preferably designed as a hollow shaft, with a shaft of the main loading unit protruding into the clutch shaft. This configuration is structurally particularly simple.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 : ein schematisiertes Detail eines aus dem Stand der Technik bekannten Mehrachsenbelastungsprüfstands im Axialschnitt; und -
2 : ein schematisiertes Detail eines erfindungsgemäßen Mehrachsenbelastungsprüfstands im Axialschnitt.
-
1 : a schematic detail of a multi-axis load test stand known from the prior art in axial section; and -
2 : a schematic detail of a multi-axis load test stand according to the invention in axial section.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrachsenbelastungsprüfstand zum mehrachsigen Aufbringen von Kräften und Momenten auf einen Prüfling.
Der Mehrachsenbelastungsprüfstand der
Über eine zweite drehfeste Kupplungsverbindung 113 kann über eine Welle 114 eine Antriebseinheit einer Hauptbelastungseinheit an die Kupplungswelle 110 angebunden werden, wobei über die Hauptbelastungseinheit und damit über die Welle 114 ein Drehmoment um die Drehachse der Wellen 111, 110 und 114 auf den Prüfling aufgebracht werden kann.A drive unit of a main loading unit can be connected to the
Zum Aufbringen von Kippmomenten sowie Kräften auf den Prüfling dient die Nebenbelastungseinheit 115, die über hydraulische Stellelemente 116 verfügt, die in einem Gehäuse 117 aufgenommen sind. Die hydraulischen Stellelemente 116 der Nebenbelastungseinheit 115 greifen an einer Lastscheibe 118 der Kupplungswelle 110 an, die in radialer Richtung gesehen radial außen gegenüber der Kupplungswelle 110 vorsteht.The
Erfindungsgemäß ist die zweite drehfeste Kupplungsverbindung 113 zur Kupplung der Wellen 110 und 114 gegenüber der ersten drehfesten Kupplungsverbindung 112, die der Kupplung der Wellen 110 und 111 dient, nach radial innen versetzt. Weiterhin ist die zweite drehfeste Kupplungsverbindung 113 in Axialrichtung auf die erste Kupplungsverbindung 111 unter Verringerung des axialen Abstands zwischen den beiden Kupplungsverbindungen 112 und 113 versetzt.According to the invention, the second non-rotatable coupling connection 113 for coupling the
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können Winkelverlagerungen im Bereich der zweiten Kupplungsverbindung, die sich beim Aufbringen der Kräfte und Momente auf den Prüfling ausbilden können, reduziert werden. Weiterhin kann die Baulänge verkürzt werden.With the configuration according to the invention, angular displacements in the area of the second coupling connection, which can form when the forces and moments are applied to the test specimen, can be reduced. Furthermore, the overall length can be shortened.
Gemäß
Im Ausführungsbeispiel der
Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass die zweite drehfeste Kupplungsverbindung 113 weiter in Richtung auf die erste drehfeste Kupplungsverbindung 112 verlagert ist, wobei dann die zweite drehfeste Kupplungsverbindung 113 in Axialrichtung gesehen zwischen der ersten drehfesten Kupplungsverbindung 112 und einer der ersten Kupplungsverbindung 112 zugewandten Gehäusewand 119 des Gehäuses 117 der Nebenbelastungseinheit 115 positioniert ist.In contrast to this, it is also possible for the second non-rotatable coupling connection 113 to be displaced further in the direction of the first
Gemäß
Mit der Erfindung kann gewährleistet werden, dass die beiden drehfesten Kupplungsverbindungen 112 und 113 in minimalem axialem Abstand zueinander angeordnet sind. Dann, wenn sich der Prüfling in Folge von Moment- und Krafteinwirkungen auf denselben verlagert, bildet sich an der zweiten Kupplungsverbindung 113 eine geringe Winkelverlagerung aus. Mit der Erfindung ist es möglich, die Baulänge des Mehrachsenbelastungsprüfstands zu verkürzen und das Gewicht desselben zu reduzieren.With the invention it can be ensured that the two
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Kupplungswelleclutch shaft
- 1111
- Welle / Prüflingshaft / test object
- 1212
- Kupplungsverbindungcoupling connection
- 1313
- Kupplungsverbindungcoupling connection
- 1414
- Welle / Hauptbelastungseinheitshaft / main load unit
- 1515
- Nebenbelastungseinheitside load unit
- 1616
- Stellelementactuator
- 1717
- GehäuseHousing
- 1818
- Lastscheibe load sheave
- 110110
- Kupplungswelleclutch shaft
- 111111
- Welle / Prüflingshaft / test object
- 112112
- Kupplungsverbindungcoupling connection
- 113113
- Kupplungsverbindungcoupling connection
- 114114
- Welle / Hauptbelastungseinheitshaft / main load unit
- 115115
- Nebenbelastungseinheitside load unit
- 116116
- Stellelementactuator
- 117117
- GehäuseHousing
- 118118
- Lastscheibeload sheave
- 119119
- Gehäusewandhousing wall
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