DE1116439B

DE1116439B - Schwingungspruefstand, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1116439B
Application number: DEE14586A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Essers
Original assignee: ERNST ESSERS DR ING
Current assignee: ERNST ESSERS DR ING
Priority date: 1957-08-26
Filing date: 1957-08-26
Publication date: 1961-11-02

Description

Schwingungsprüfstand, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Schwingungsprüfstand, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Es sind Prüfstände bekannt, bei denen die Räder auf Trommeln ruhen, die sich zusammen mit den umlaufenden Rädern drehen und damit die Untersuchung des laufenden Kraftfahrzeuges auf dem Stand ermöglichen. Um hierbei die Straßenunebenheiten nachzuahmen, sind die Trommeln mit verstellbarer Exzentrizität versehen, so daß jedes der Fahrzeugräder oder einige derselben entsprechend der Exzentrizität gehoben und gesenkt werden. Bei schnellem Lauf erfolgt dieses Heben und Senken außerordentlich schnell und entspricht damit nicht mehr den Verhältnissen auf der Straße.
Bei anderen Prüfständen sind die Trommeln auf verschwenkbaren Rahmen gelagert, die während des Prüfvorganges periodisch auf und ab gehoben werden. Auch bei diesem Verfahren werden nicht die wahren Straßenverhältnisse wiedergegeben, denn durch Straßenunebenheiten werden keine periodisch wiederkehrende Schwingungen erzeugt.
Man hat auch auf Lauftrommeln oder Laufbändern Hindernisnocken befestigt, um auf diese Weise die Straßenverhältnisse nachzubilden. Auch auf und ab schwingende Plattformen sind bekannt, auf die das Kraftfahrzeugrad oder das Kraftfahrzeug als Ganzes aufgesetzt wird. Aber auch bei diesen Vorrichtungen besteht der Nachteil, daß die erregende Kraft periodisch wiederkehrt bzw. harmonische Bewegungen hervorruft. Durch Anderung der Trommeldrehzahl bzw. der Plattformhubzahl kann die Frequenz und durch Änderung des Nockenproflis bzw. der Hubhöhe der Plattform kann die Hindernishöhe verändert werden. Auf diese Weise ist zwar die Nachahmung der Unebenheiten einer kurzen Fahrstrecke möglich, jedoch ist auch hierbei eine periodische Wiederholung nicht vermeidbar, so daß auch diese Einrichtungen nicht geeignet sind, die Fahrbahnunebenheiten und damit die auf das Rad einwirkenden Kräfte genau nachzubilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand zu schaffen, mit dessen Hilfe dem Kraftfahrzeugrad Bewegungsvorgänge aufgezwungen werden können, die einem beliebigen Fahrbahnunebenheitsgesetz entsprechen, das vorher durch Vermessung der wirklichen Fahrbahnunebenheit ermittelt worden ist.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß auf den Schwingtisch drei in der Amplitude, der Frequenz und der Phasenlage veränderbare Schwingbewegungen über einen in sich steifen Körper einwirken, in welchen die Schwingbewegungen an drei in einer Ebene, jedoch nicht in einer Linie liegenden Punkten eingeleitet und von welchem die Bewegungen des Schwingtisches von einem weiteren, nicht auf den gedachten Verbindungslinien zwischen den drei Punkten liegenden Punkt abgeleitet werden.
Die Bewegungsübertragung auf den als ebene Platte ausgebildeten, über ein Kardangelenk mit dem Schwingtisch verbundenen Körper kann über Schubstangen erfolgen, die über in -ihrer Drehzahl unabhängig voneinander veränderbaren Kurbel- oder Exzentergetrieben angetrieben werden.
Dabei sind die Hübe der Kurbel- oder Exzentergetriebe veränderbar.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß Hubhöhe, Hubzahl und zeitlicher Hubverlauf beliebig veränderbar sind. Je nach Bedarf kann infolgedessen der Bewegungsvorgang beliebig verändert oder auf ein einziges Mal beschränkt werden. Man hat es also in der Hand, periodische Wiederholungen zu vermeiden und damit die wirklichen Fahrbahnverhältnisse wiederzugeben.
Da die Anlenkvorrichtungen der Schubstangen an der Platte in der Plattenebene verstellbar angeordnet sind, kann durch Verschieben der AnIenkvorrichtungen die Hubhöhe leicht eingestellt werden.
Zur Messung der auf das Rad einwirkenden Schwingungs- und Bahnkräfte sind zwischen dem Prüfling und dessen Aufnahmevorrichtung oder am Kraftübertragungspunkt zwischen Schwingtisch und Platte oder an beiden Stellen Einrichtungen zur Messung der auftretenden Bewegungskräfte vorgesehen.
Aus den Meßergebnissen lassen sich leicht Rückschlüsse auf das Federungs- und Dämpfungssystem des Fahrzeuges schließen.

Claims

Für die Ansprüche 2 bis 9 wird Patentschutz nur in Zusammenhang mit Anspruch 1 begehrt.

In der Zeichnung, aus der weitere Merkmale der Erfindung hervorgehen, sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Abb. 1 zeigt schematisch einen Schwingungsprüfstand in der Seitenansicht; Abb. 2 zeigt den Prüfstand der Abb. 1 mit einer durch den Schwingtisch um eine feste Achse verschwenkbaren Plattform; Abb. 3 zeigt den Prüfstand nach Abb. 1 mit einer auf den Schwingtisch aufgesetzten Laufrolle; Abb. 4 zeigt den Schnitt A-B der Abb. 1; Abb. 5 zeigt mehrere zu einer Gruppe zus ammengesetzte Schwingungsprüfstände.

In Abb. 1 ist mit 1 der in einer senkrechten Führung 2 geführte Schwingtisch bezeichnet, der über ein Kardangelenk 3 mit der Oberseite der Platte 4 verbunden ist. An drei nicht auf einer Linie liegenden Punkten der Plattenunterseite sind die Schubstangen 5 angelenkt, deren andere Enden ebenfalls gelenkig mit den Kurbeltrieben 6 verbunden sind. Auf dem Schwingtisch 1 ruht das zu prüfende Rad 8. Zwischen Rad8 und Schwingtisch 1 ist eine Kraftmeßdose 7 angeordnet. Wie aus Abb. 4 ersichtlich, werden die drei Kurbeltriebe 6 über die Wellen 9, 10 und 11 angetrieben. In die Welle 10 wird die Antriebsleistung eingeleitet und von dort über die Zahnradpaare 12, 13 an die Welle 9 und die Zahnradpaare 14, 15 an die Wellell weitergeleitet. Zwecks Änderung der Drehzahlen der Kurbeltriebe 6 sind in die Wellen 9 und 11 der äußeren Kurbeltriebe tSberlagerungsgetriebe 16 eingeschaltet, mittels deren auch eine Phasenänderung zwischen den Kurbeltrieben 6 und damit eine Änderung des Bewegungsgesetzes herbei geführt werden kann. Die Anlenkvorrichtungen der Schubstangen 5 an der Platte 4 sind in der Plattenebene verschiebbar angeordnet, so daß auf diese Weise die Veränderung der Hubhöhe leicht bewirkt werden kann. Natürlich kann dies auch auf eine andere bekannte Weise erfolgen.

Um nur eine einzige Stoßkrafterregung des Schwingtisches 1 hervorzurufen, können die Welle 10 und damit die Wellen 9 und 11 durch eine einmalige Umdrehung mittels einer Handkurbel 17 angetrieben werden, nachdem vorher der in der Abbildung nicht dargestellte Antriebsmotor abgekuppelt wurde.

Abb. 2 zeigt einen Schwingungsprüfstand mit einer um eine feste Achse 18 in der Bewegungsrichtung des Schwingtisches 1 verschwenkbaren Plattform 19, auf die die Meßdose 7 und das Rad 8 aufgesetzt sind.

Über eine um die Anlenkstelle 21 mittels einer Stange 22 verschwenkbare Schubstange 20 werden die Schwingbewegungen des Schwingtisches 1 auf die Plattform 19 übertragen. Die Schubstange 20 kann also von der Drehachse 18 weg und zu ihr hin verschoben werden, um bei gleichem Hub des Schwingtisches 1 verschiedenen Hub der Plattform 19 bei gleicher Einstellung der Schubstangen 5 zu erzielen.

Durch gleichzeitige vertikale Bewegung und Winkelbewegung der Schubstange 20 kann der Plattform ein Bewegungsgesetz aufgezwungen werden, das von dem Bewegungsgesetz der Platte 4 abweicht.

In Abb. 3 ist eine auf den Schwingtisch 1 und die Meßdose 7 aufgesetzte Vorrichtung zur Aufnahme umlaufender Räder gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einer Rolle23, die drehbar in der Konsole24 gelagert ist.

Abb. 5 zeigt die Gruppenzusammenstellung von vier Schwingungsprüfständen25 zur Prüfung ganzer Kraftwagen. Die Prüfstände 25 werden über die Hauptantriebswelle 26 angetrieben, in die ein Überlagerungsgetriebe27 eingeschaltet ist. In die Querwellen 10 sind die Überlagerungsgetriebe 28 eingeschaltet. Mit den Überlagerungsgetrieben 28 und 27 kann eine Phasenverschiebung der Bewegungen der einzelnen Schwingungsprüfstände 25 bewirkt werden.

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schwingungsprüfstand, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in senkrechter Richtung geführten Schwingtisch, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schwingtisch (1) drei in der Amplitude, der Frequenz und der Phasenlage veränderbare Schwingbewegungen über einen in sich steifen Körper (4) einwirken, in welchen die Schwingbewegungen an drei in einer Ebene, jedoch nicht in einer Linie liegenden Punkten eingeleitet und von welchem die Bewegungen des Schwingtisches (1) von einem weiteren, nicht auf den gedachten Verbindungslinien zwischen den drei Punkten liegenden Punkt abgeleitet werden.
2. Schwingungsprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragung auf den als ebene Platte (4) ausgebildeten, über ein Kardangelenk (3) mit dem Schwingtisch (1) verbundenen steifen Körper über Schubstangen (5) erfolgt, die über in ihrer Drehzahl unabhängig voneinander veränderbare Kurbel- oder Exzentergetriebe (6) angetrieben werden.
3. Schwingungsprüfstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregelung der Kurbel- oder Exzentergetriebe (6) über in ihre Antriebswellen (9, 10, 11) eingeschaltete Uberlagerungsgetriebe (16) erfolgt.
4. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hübe der Kurbel- oder Exzentergetriebe (6) veränderbar sind.
5. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkvorrichtungen der Schubstangen (5) an der Platte (4) in der Plattenebene verstellbar angeordnet sind.
6. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine um eine feste Achse (18) in der Bewegungsrichtung des Schwingtisches (1) verschwenkbare Plattform (19) zur Aufnahme des Prüflings, auf die die Schwingbewegung des Schwingtisches (1) über eine um ihre dem Kardangelenk (3) gegenüberliegende Anlenkstelle (21) verschwenkbare Schubstange (20) übertragen wird.
7. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf den Prüfstand aufsetzbare Vorrichtung zur Aufnahme umlaufender Räder, die aus einer Konsole(24) mit einer darin drehbar gelagerten Rolle (23) gebildet ist.
8. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prüfling und dessen Aufnahmevorrichtung oder am Kraftübertragungspunkt zwischen Schwingtisch (1) und Platte (4) oder an beiden Stellen Einrichtungen zur Messung der auftretenden Bewegungskräfte vorgesehen sind
9. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Prüfstände(25) zur Bewegungsübertragung auf sämtliche Räder eines Fahrzeuges zu Gruppen zusammengestellt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 695 362; französische Patentschrift Nr. 1 127741; USk-Patentschnften Nr. 2542227, 2799 158.