DE1116439B - Vibration test stand, especially for motor vehicles - Google Patents

Vibration test stand, especially for motor vehicles

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DE1116439B
DE1116439B DEE14586A DEE0014586A DE1116439B DE 1116439 B DE1116439 B DE 1116439B DE E14586 A DEE14586 A DE E14586A DE E0014586 A DEE0014586 A DE E0014586A DE 1116439 B DE1116439 B DE 1116439B
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plate
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Dr-Ing Ernst Essers
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Description

Schwingungsprüfstand, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Schwingungsprüfstand, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Vibration test stand, in particular for motor vehicles The invention relates to a vibration test bench, in particular for motor vehicles.

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. Test stands are known in which the wheels rest on drums, which rotate together with the rotating wheels and thus the investigation of the enable running motor vehicle on the stand. To do this the bumps in the road to imitate, the drums are provided with adjustable eccentricity so that each or some of the vehicle wheels are lifted according to the eccentricity and be lowered. When running at high speed, this raising and lowering is extraordinary fast and therefore no longer corresponds to the conditions on the road.

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. In other test stands, the drums are on swiveling frames stored, which are periodically lifted up and down during the test process. Even This procedure does not reflect the true road conditions, because bumps in the road do not cause periodically recurring vibrations generated.

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. Obstacle cams have also been attached to running drums or treadmills, in order to reproduce the road conditions in this way. Also swinging up and down Platforms are known to which the motor vehicle wheel or the motor vehicle as Whole is put on. But even with these devices there is the disadvantage that the exciting force recurs periodically or produces harmonious movements. By changing the drum speed or the platform stroke rate, the frequency and by changing the cam profile or the lifting height of the platform, the obstacle height to be changed. In this way, the imitation of the bumps is one A short driving distance is possible, but a periodic repetition is also possible here unavoidable, so that these facilities are not suitable for the uneven road surface and thus precisely simulate the forces acting on the wheel.

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. The invention is based on the object of creating a test stand with the help of which movement processes can be imposed on the vehicle wheel, which correspond to any road unevenness law that was previously determined by measurement the real unevenness of the road has been determined.

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. This is done according to the invention in that on the vibrating table three oscillating movements with variable amplitude, frequency and phase position act via a rigid body in which the oscillating movements start three in one level, but not initiated and points lying in a line of which the movements of the vibrating table from another, not to the imaginary connecting lines between the three points are derived will.

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. The transfer of motion to the flat plate, The body connected to the rocking table via a cardan joint can be via push rods take place via the independently changeable crank speed or eccentric drives.

Dabei sind die Hübe der Kurbel- oder Exzentergetriebe veränderbar. The strokes of the crank or eccentric gears can be changed.

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. Through these measures it is achieved that the lifting height, the number of strokes and the time Stroke course can be changed as required. As a result, the movement process can be changed at will or limited to a single time. So you have it in the hand to avoid periodic repetitions and thus the real road conditions to reproduce.

Da die Anlenkvorrichtungen der Schubstangen an der Platte in der Plattenebene verstellbar angeordnet sind, kann durch Verschieben der AnIenkvorrichtungen die Hubhöhe leicht eingestellt werden. Since the articulation devices of the push rods on the plate in the Plate level are arranged adjustable, can by moving the articulation devices the lifting height can be easily adjusted.

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. For measuring the vibration and trajectory forces acting on the wheel are between the test object and its mounting device or at the force transmission point Between the vibrating table and the plate or at both points there are facilities for measuring the occurring movement forces provided.

Aus den Meßergebnissen lassen sich leicht Rückschlüsse auf das Federungs- und Dämpfungssystem des Fahrzeuges schließen.Conclusions can easily be drawn from the measurement results on close the suspension and damping system of the vehicle.

Claims (9)

Für die Ansprüche 2 bis 9 wird Patentschutz nur in Zusammenhang mit Anspruch 1 begehrt. For the claims 2 to 9 patent protection is only in connection with Claim 1 desired. In der Zeichnung, aus der weitere Merkmale der Erfindung hervorgehen, sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawing, from which further features of the invention emerge, Embodiments of the invention are illustrated by way of example. 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. Fig. 1 shows schematically a vibration test stand in side view; Fig. 2 shows the test stand of Fig. 1 with a fixed through the vibrating table Axis pivoting platform; Fig. 3 shows the test stand according to Fig. 1 with a roller placed on the vibrating table; Fig. 4 shows section A-B of Fig. 1; Fig. 5 shows several vibration test stands combined to form a group. 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. In Fig. 1, 1 is the oscillating table guided in a vertical guide 2 denotes, which is connected to the top of the plate 4 via a universal joint 3 is. At three points on the underside of the plate that are not in a line the push rods 5 are articulated, the other ends of which are also articulated with the crank mechanisms 6 are connected. The wheel 8 to be tested rests on the vibrating table 1. Between wheel 8 and vibrating table 1, a load cell 7 is arranged. As can be seen from Fig. 4, the three crank mechanisms 6 are driven via the shafts 9, 10 and 11. In the The drive power is introduced into shaft 10 and from there via the gear pairs 12, 13 forwarded to the shaft 9 and the gear pairs 14, 15 to the Wellell. To change the speeds of the crank mechanisms 6 are in the shafts 9 and 11 of the outer crank drives tSuperposition gear 16 switched on, by means of which also a phase change between the crank mechanisms 6 and thus a change in the law of motion can be brought about. The articulation devices of the push rods 5 on the plate 4 are arranged displaceably in the plane of the plate, so that in this way the change the lifting height can be easily effected. Of course, this can also apply to another known way. 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. In order to cause only a single shock force excitation of the vibrating table 1, the shaft 10 and thus the shafts 9 and 11 can be rotated once be driven by means of a hand crank 17, after the one in the figure drive motor not shown was uncoupled. 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. Fig. 2 shows a vibration test stand with a fixed axis 18 in the direction of movement of the vibrating table 1 pivotable platform 19 on which the load cell 7 and the wheel 8 are placed. 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.About a pivotable about the articulation point 21 by means of a rod 22 Push rod 20 are the oscillating movements of the oscillating table 1 on the platform 19 transferred. The push rod 20 can therefore move away from the axis of rotation 18 and towards it be shifted towards 1 different stroke with the same stroke of the vibrating table to achieve the platform 19 with the same setting of the push rods 5. Durch gleichzeitige vertikale Bewegung und Winkelbewegung der Schubstange 20 kann der Plattform ein Bewegungsgesetz aufgezwungen werden, das von dem Bewegungsgesetz der Platte 4 abweicht.By simultaneous vertical movement and angular movement of the push rod 20 a law of motion can be imposed on the platform, which is derived from the law of motion the plate 4 differs. 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. In Fig. 3 one is placed on the vibrating table 1 and the load cell 7 Device for holding revolving wheels is shown. The device consists from a Roller23, which is rotatably mounted in the bracket24. 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. Fig. 5 shows the grouping of four vibration test benches25 for testing entire vehicles. The test stands 25 are on the main drive shaft 26 driven, in which a superposition gear 27 is switched on. In the cross waves 10, the superposition gears 28 are switched on. With the superposition gears 28 and 27 can phase shift the movements of the individual vibration test stands 25 can be effected. 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. PATENT CLAIMS: 1. Vibration test bench, especially for motor vehicles, with an oscillating table guided in the vertical direction, characterized in that that on the vibrating table (1) three in amplitude, frequency and phase position variable oscillating movements act on a rigid body (4), in which the oscillatory movements are three in one plane, but not in one line and from which the movements of the vibrating table are initiated (1) from another, not on the imaginary connecting lines between the three Points lying point can be derived. 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. 2. Vibration test stand according to claim 1, characterized in that that the transmission of motion to the plane plate (4) designed as a Cardan joint (3) with the swing table (1) connected rigid body via push rods (5) is carried out via the independently variable crank or eccentric gear (6) are driven. 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. 3. Vibration test stand according to claim 2, characterized in that that the speed control of the crank or eccentric gear (6) over into their drive shafts (9, 10, 11) switched superposition gear (16) takes place. 4. Schwingungsprüfstand nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hübe der Kurbel- oder Exzentergetriebe (6) veränderbar sind. 4. Vibration test stand according to claims 2 and 3, characterized in that that the strokes of the crank or eccentric gear (6) can be changed. 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. 5. Vibration test stand according to claims 2 to 4, characterized in that that the articulation devices of the push rods (5) on the plate (4) in the plane of the plate are arranged adjustable. 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. 6. Vibration test stand according to claims 1 to 5, characterized by one around a fixed axis (18) in the direction of movement of the vibrating table (1) swiveling platform (19) for receiving the test specimen on which the oscillating movement acts of the vibrating table (1) via an opposite to the universal joint (3) Articulation point (21) pivotable push rod (20) is transmitted. 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. 7. Vibration test stand according to claims 1 to 6, characterized by means of a device that can be placed on the test stand to accommodate rotating wheels, formed from a bracket (24) with a roller (23) rotatably mounted therein is. 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 8. Vibration test stand according to claims 1 to 7, characterized in that that between the test object and its receiving device or on Force transmission point between vibrating table (1) and plate (4) or at both points Means for measuring the movement forces occurring are provided 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.9. Vibration test bench according to claims 1 to 7, characterized in that several test stands (25) for the transmission of motion put together in groups on all wheels of a vehicle are. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 695 362; französische Patentschrift Nr. 1 127741; USk-Patentschnften Nr. 2542227, 2799 158. Documents considered: German Patent No. 695 362; French Patent No. 1 127741; U.S. Patent Nos. 2542227, 2799 158.
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