DE19713998A1 - Prüfstand und Prüfverfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von Radlagern - Google Patents
Prüfstand und Prüfverfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von RadlagernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfstand zur Ermittlung
der Lebensdauer von Radlagern, insbesondere von Radlagern von
Kraftfahrzeugen, mit Stell-, vorzugsweise Hydraulikzylindern,
mittels denen dynamische Prüfkräfte erzeugbar sind, mit denen
eine im zu prüfenden Radlager gelagerte Radnabe beaufschlag
bar ist, bzw. auf ein entsprechendes Prüfverfahren.
Zur Ermittlung der Lebensdauer von rotierenden Fahrwerkskom
ponenten bzw. Radlagern müssen spezielle Lastprofile ständig
wiederholt auf den Prüfling bzw. das zu prüfende Radlager
aufgebracht werden. Hierbei spielen sowohl die Realitätsnähe
der Lastprofile bzw. Fahrkollektive als auch die Reproduzier
barkeit derselben eine wesentliche Rolle für die Qualität der
mit dem Prüfverfahren bzw. auf dem Prüfstand erzielten Resul
tate.
Problematisch hierbei ist, daß die Ermittlung der tatsächli
chen Lebensdauer einer Fahrwerkskomponente bzw. eines Radla
gers nicht nur die Beaufschlagung der- bzw. desselben mit
Standardprofilen umfaßt, bei denen bei im normalen Fahrbe
trieb auftretenden durchschnittlichen Drehzahlen vergleichs
weise geringe Kräfte bzw. Belastungen auf die rotierende
Fahrwerkskomponente bzw. das Radlager übertragen werden, son
dern bei derartigen Prüfverfahren muß auch der sog. Mißbrauch
berücksichtigt werden, durch den auf die rotierende Fahr
werkskomponente bzw. das Radlager sehr große dynamische Kräf
te, die bis zu 30 kN betragen können, bei u. U. hohen Drehzah
len aufgebracht werden. Diese mißbräuchlichen Tatbeständen
entsprechenden Betriebszustände des Kraftfahrzeugs lassen
sich im Rahmen von Testfahrten nur sehr schwer reproduzieren.
Die bisherigen Untersuchungen der Lebensdauer von rotierenden
Fahrwerkskomponenten bzw. Radlagern basieren im wesentlichen
auf mit den entsprechenden Fahrzeugen durchgeführten Test
fahrten. Wie bereits ausgeführt, sind im Rahmen derartiger
Testfahrten die Mißbrauchstatbeständen entsprechenden Be
triebszustände wenn überhaupt nur vergleichsweise kompliziert
reproduzierbar. Darüber hinaus treten erhebliche Probleme
hinsichtlich der benötigten Prüfdauer auf, was nicht zuletzt
durch den Faktor Mensch begründet ist.
Aus diesen Gründen wurden bereits Prüfstände entwickelt, bei
denen den tatsächlich auftretenden Belastungen entsprechende
hydraulische Prüfkräfte erzeugt werden. Die bekannten Prüf
stände dieser Art weisen jedoch erhebliche Einschränkungen
bezüglich der Dynamik und der Krafteinleitung auf, so daß
sich in ihnen lediglich quasi stationäre Betriebszustände mit
geringen bis mittleren Kräften verwirklichen lassen. Eine
Fahrsimulation in Echtzeit ist mit den bekannten derartigen
Prüfständen nicht möglich.
Am Fahrzeug werden im tatsächlichen Fahrbetrieb mittels des
Rades in drei zueinander orthogonalen Achsrichtungen die im
folgenden aufgeführten Kräfte über die Radnabe auf das Radla
ger übertragen, die Aufstandskraft, die Seitenkraft, die aus
Kurvenfahrten resultiert, und die Längskraft, die aus Brems-
und Beschleunigungsvorgängen resultiert. Die genannten Kräfte
wirken über radspezifische Hebelarme auf das Radlager, näm
lich im Falle der Aufstandskraft und der Längskraft über den
sog. Mittenversatz und hinsichtlich der Seitenkraft über den
dynamischen Reifenhalbmesser des jeweiligen Rades.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen
Prüfstand zur Ermittlung der Lebensdauer von Radlagern bzw.
das gattungsgemäße entsprechende Verfahren derart weiter zu
bilden, daß die vorstehend geschilderten, im realen Fahrbe
trieb auf das Radlager und die Achsaufhängung wirkenden Bela
stungen realitätsnah ersetzt werden können, wobei vermieden
werden soll, daß auf einen Rollenprüfstand zurückgegriffen
werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwi
schen den Stellzylindern und der Radnabe ein Axial/Radial-Gleitlager
angeordnet ist, in das die von den Stellzylindern
erzeugten Prüfkräfte einleitbar und von dem die Prüfkräfte
auf die Radnabe übertragbar sind. Erfindungsgemäß wird somit
das Rad durch eine besonders geeignete Kraftübertragungsein
richtung in Form des Axial/Radial-Gleitlagers ersetzt, wo
durch der Rückgriff auf einen Rollenprüfstand nicht erforder
lich ist. Darüber hinaus können durch das Axial/Radial-Gleit
lager dynamische Prüfkräfte variabel auf die Radnabe und da
mit das Radlager übertragen werden.
Als besonders vorteilhaft für den erfindungsgemäßen Prüfstand
bzw. für die Durchführung des erfindungsgemäßen Prüfverfah
rens haben sich hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager erwie
sen.
Zweckmäßigerweise ist im Falle des erfindungsgemäßen Prüf
stands eine Antriebseinrichtung vorgesehen, mittels der das
Axial/Radial-Gleitlager drehbar ist.
Die Übertragung der von der Antriebseinrichtung erzeugten Ro
tationsenergie vom Axial/Radial-Gleitlager auf die Radnabe
wird dadurch gewährleistet, daß das Axial/Radial-Gleitlager
und die Radnabe drehfest miteinander verbunden sind, wobei
die drehfeste Verbindung vorteilhaft durch Verschraubungen,
von denen insbesondere vier vorgesehen sein können, erfolgt.
Als für den Betrieb des erfindungsgemäßen Prüfstands bzw. für
die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders
vorteilhafte Antriebseinrichtung hat sich ein Asynchronmotor
erwiesen, welcher mittels eines Transistorpulsumrichters
drehzahlgeregelt betrieben wird und die von ihm erzeugte Lei
stung über eine als Gelenkwelle ausgebildete Abtriebswelle
abgibt.
Zur möglichst realitätsnahen Ausgestaltung des erfindungsge
mäßen Prüfstands bzw. des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens
weist der erfindungsgemäße Prüfstand in einer vorteilhaften
Ausführungsform ein Kühlluftgebläse auf, mittels dem der auf
das zu prüfende Radlager im tatsächlichen Betrieb des Fahr
zeugs einwirkende Fahrtwind bzw. die Kühlwirkung dieses
Fahrtwinds, nachbildbar ist.
Zur möglichst realitätsnahen Ausgestaltung des erfindungsge
mäßen Prüfstands bzw. des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens
ist das zu prüfende Radlager darüber hinaus in seinen Origi
nalachsbauteilen, z. B. in einem Schwenklager oder einem Radträger,
innerhalb des Prüfstands aufnehmbar.
Hierbei kann das zu prüfende Radlager mit auch im Fahrzeug
eingesetzten Achslenkern und zwischen dem Radlager und den
Achslenkern sowie zwischen den Achslenkern und einem Prüf
standgestell angeordneten Elastomer-Metall-Lagern aufgenommen
werden.
Zweckmäßigerweise sollten für den erfindungsgemäßen Prüfstand
unterschiedliche Achsadapter vorhanden sein, mittels denen
der Prüfstand an unterschiedliche zu prüfende Radlager anpaß
bar ist.
Zur möglichst realitätsgerechten Erzeugung der Prüfkräfte ist
es vorteilhaft, wenn der Prüfstand drei orthogonal zueinander
angeordnete Stellzylinder aufweist, mittels denen der Seiten
kraft, der Aufstandskraft und der Längskraft eines Rades ent
sprechende dynamische Prüfkräfte erzeugbar sind. Die drei
Stell- bzw. Hydraulikzylinder des Prüfstands erzeugen die ge
forderten dynamischen Prüfkräfte und leiten sie in noch zu
beschreibender Weise in das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager
ein, von dem sie auf die Radnabe und dadurch auf
das Radlager übertragen werden.
Zur Überwachung und Steuerung der Bewegung der Stell- bzw.
Hydraulikzylinder des Prüfstands ist es vorteilhaft, wenn den
Stell- bzw. Hydraulikzylindern Wegmeßeinrichtungen, vorzugs
weise induktive Wegaufnehmer, zugeordnet sind, mittels denen
der Hub der Stellzylinder erfaßbar ist.
Die Übertragung der von der Antriebseinrichtung erzeugten Ro
tationsenergie auf das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager
ist ohne großen Aufwand durchführbar, wenn das Axial/Radial-Gleitlager
eine Hohlwelle aufweist, die an der einen Seite
mit der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung und an der an
deren Seite mit der Radnabe mittels der Verschraubungen dreh
fest verbunden ist. Die Radnabe wird quasi über die Hohlwelle
des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers in Rotation ver
setzt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Prüfstands ist das Axial/Radial-Gleitlager in einem Gehäu
serahmen gehaltert, der mittels einer Lagereinrichtung, vor
zugsweise einer Aufhängung, entkoppelt und beweglich, jedoch
rotationsfest, im Prüfstand aufgenommen und mittels dem die
dynamischen Prüfkräfte über das Axial/Radial-Gleitlager und
die Radnabe auf das zu prüfende Radlager übertragbar sind.
Zwischen dem rotationsfest im Prüfstand vorgesehenen Gehäu
serahmen und der Hohlwelle des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers,
die sich mit der Abtriebswelle der Antriebsein
richtung des Prüfstands dreht, wirken die Lagerkomponenten
des erfindungsgemäßen Axial/Radial-Gleitlagers, so daß Ab
rieb, Verschleiß od. dgl. nicht auftritt.
Eine konstruktiv-technisch mit vergleichsweise geringem Auf
wand realisierbare Übertragung der dynamischen Prüfkräfte von
den Stell- bzw. Hydraulikzylindern auf den Gehäuserahmen er
gibt sich, wenn zwischen der Aufhängung des Gehäuserahmens
des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers und den Stell- bzw.
Hydraulikzylindern Kraftaufnehmer angeordnet sind, mit
tels denen die dynamischen Prüfkräfte auf die Aufhängung bzw.
den Gehäuserahmen aufgebbar sind.
Sofern die Anordnung der Anlenkpunkte zwischen den Stell- bzw.
Hydraulikzylindern und dem Gehäuserahmen variierbar ist,
so daß für die der Seitenkraft entsprechende dynamische Prüf
kraft unterschiedliche dynamische Reifenhalbmesser und für
die der Aufstandskraft und der Längskraft entsprechenden dy
namischen Prüfkräfte unterschiedliche Felgeneinpreßtiefen si
mulierbar sind, können unterschiedlichst ausgestaltete Rad
formen bei der Überprüfung der Radlager berücksichtigt wer
den.
Durch die Ausgestaltung der Prüfstände als Doppelvorrichtun
gen können bei möglichst geringem Instrumentierungsaufwand
mehrere Prüfstände parallel betrieben und so statistisch ver
wertbare Aussagen über die Lebensdauer der Radlager gewonnen
werden.
Zur Vermeidung von Lärmbelästigungen können die Prüfstände in
Schallschutzkabinen angeordnet und von einem Bedienerraum aus
steuerbar sein, wobei mehrere gleichartige Prüfstände in der
Schallschutzkabine gleichzeitig vom Bedienerraum aus steuer
bar sein können.
Sofern dem hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager eine Steu
ereinrichtung zugeordnet ist, mittels der ein das hydrostati
sche Axial/Radial-Gleitlager durchfließender Fluidstrom an
den aktuellen Belastungszustand des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers
anpaßbar ist, kann eine bei Belastungen
auftretende Verlagerung der Hohlwelle des erfindungsgemäßen
Axial/Radial-Gleitlagers, die zu einer Veränderung der Ta
schendrücke führt, unmittelbar durch am Axial/Radial-Gleit
lager angebrachte Regler durch Schließen und Öffnen entspre
chender Membranen kompensiert werden. Hierdurch kann insbe
sondere bei hohen Drehzahlen und geringen Belastungen die
Verlustleistung minimiert werden. Erst durch eine derartige
Steuereinrichtung können am hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager
stabile Betriebszustände gewährleistet werden,
durch die sichergestellt wird, daß der Prüfstand insgesamt
nicht gefährdet wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erfindungsge
mäße Prüfstand einen PC, vorzugsweise einen Industrie-PC auf,
mittels dem der Prüfstand bedienbar und der Prüfablauf steu
er-, parametrier- und visualisierbar ist, wobei zur Parame
trierung Fahrkollektive vorgegeben werden, die Soll-Werte für
die Aufstandskraft, die Seitenkraft, die Längskraft, die
Drehzahl, die Zuschalttemperatur für das Kühlluftgebläse und
die Dauer eines Lastzustandes enthalten.
Zweckmäßigerweise ist der PC durch ein Transputersystem un
terlagert, das mit zumindest zwei Interfacekarten mit je ei
nem Prozessorknoten ausgerüstet ist, wobei mittels dem ersten
Prozessorknoten die Parameter eines ausgewählten Fahrkollek
tivs regelbar und mittels des zweiten Prozessorknotens hoch
dynamische Messungen und Überwachungen durchführbar sind.
Aufgrund dieser Aufgabenverteilung zwischen den Prozessorkno
ten ist eine sichere Einhaltung der Echtzeitanforderungen ge
währleistet. Alle zeitkritischen Meßsignalüberwachungen wer
den auf dem Transputersystem realisiert. Die Überschreitung
vorgegebener Meßgrößengrenzen führt aufgrund der Reaktions
zeiten des Transputersystems, die im Mikrosekundenbereich
liegen, ohne Zeitverzug zum Abschalten des Prüfstands.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Prüfstands kann zur Absicherung des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers
eine Überwachungseinrichtung, vorzugsweise
eine SPS SIMATIC S5-100U, vorgesehen sein, mittels der die
Fluiddrücke am hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager über
wachbar sind und die unmittelbar die Freigabe der Antriebs
einrichtung und Stellzylinder verwaltet. Diese Überwachungs
einrichtung kann die Fluid- bzw. Schmieröldrücke im Bereich
des Axial/Radial-Gleitlagers sowie alle wesentliche Komponen
ten des dem Axial/Radial-Gleitlager zugeordneten Ölversor
gungsaggregats überwachen.
Sofern in einem der zumindest zwei Prozessorknoten des Transputersystems
ständig erfaßbar ist, ob die tatsächlich auf
tretenden Kräfte drehzahlabhängig vorgegebene Grenzwerte
überschreiten, können zusätzlich diese tatsächlich auftreten
den Kräfte überwacht werden.
Sofern die Überwachungseinrichtung und der die tatsächlich
auftretenden Kräfte überwachende Prozessorknoten des Transpu
tersystems mittels eines schnellen digitalen Parallelinter
faces verkoppelt sind, werden extrem kurze Reaktionszeiten
der beiden Überwachungsinstanzen garantiert. Im Falle einer
Überschreitung eines drehzahlabhängig vorgegebenen Grenzwerts
oder eines Anlagendefektes werden die Antriebseinrichtungen
schnellstmöglich abgebremst und die Stell- bzw. Hydraulikzy
linder in eine schwimmende Stellung gebracht. Hierdurch ist
es möglich, das erfindungsgemäße hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager
betriebssicher zu betreiben, so daß die aus der
Art und Weise der bei dem erfindungsgemäßen Prüfstand vorge
sehenen Kraftübertragung auf rotierende Teile resultierenden
Vorteile nutzbar sind, nämlich eine maximale Kraftübertra
gung, die z. B. bis zu 30 kN betragen kann, eine minimale Ver
lustleistung bei hohen Drehzahlen, die Verschleißfreiheit der
Axial/Radial-Gleitlager und die Abwesenheit von Radlager-Steuergeräuschen,
durch die keine Fremdanteile bei der Geräuschanalyse
am Prüfling auftreten.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Überwachung
der Prüflinge bzw. der zu prüfenden Radlager auf Verschleiß
bzw. im schlimmsten Fall auf Bruch auf dreierlei Weise ge
schehen.
Zur Überwachung jedes zu prüfenden Radlagers kommen je ein
radial und ein axial in Lagernähe installierter Beschleuni
gungsaufnehmer zum Einsatz. Das gefilterte Signal kann dann
direkt als Maß für die Schädigung des Radlagers herangezogen
werden.
Die Temperatur des Prüflings bzw. des Radlagers wird durch
einen Temperatursensor, vorzugsweise ein PT 100-Meßelement,
das in Radlagernähe angeordnet ist, ermittelt. Ein Ausfall
des Radlagers kündigt sich gewöhnlich durch einen Tempera
turanstieg an.
Mittels der den Stell- bzw. Hydraulikzylindern zugeordneten
Wegmeßeinrichtungen können die Bewegungen der Radnabe kon
trolliert werden. Sofern diese Bewegungen vorher bestimmte
Grenzwerte überschreiten und somit ein Bauteilbruch vorliegen
kann, wird der Prüfstand abgeschaltet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Rades zur Erläuterung ei
ner über das Rad an einem Radlager angreifenden Seiten
kraft FS und einer über das Rad am Radlager angreifen
den Aufstandskraft FA;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Rad zur Erläuterung einer über
das Rad am Radlager angreifenden Längskraft FL;
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Prüf
stands mit einem in ihm angeordneten zu prüfenden Rad
lager;
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten erfin
dungsgemäßen Prüfstands und
Fig. 5 eine Anordnung aus erfindungsgemäßen Prüfständen mit
Zusatzeinrichtungen.
In den Fig. 1 und 2 sind ein Rad 1 und im Fahrbetrieb am
Rad 1 angreifende Kräfte dargestellt, die über das Rad 1 in
ein Radlager 2 des Rads 1 eingeleitet werden.
Das Radlager 2 ist mittels Achslenkern 3, 4 sowie einem fe
dergehalterten Lenker 5 am Fahrzeugchassis gehaltert. Zwi
schen dem Radlager 2 und den Achslenkern 3, 4 bzw. zwischen
den Achslenkern 3, 4 und dem Lenker 5 bzw. dem Chassis sind
Elastomer-Metall-Lager 6, 7, 8, 9, 10 angeordnet, mittels de
nen die zu übertragenden bzw. aufzunehmenden Kräfte gedämpft
werden und bei denen es sich z. B. um Gummi-Metall-Lager han
deln kann.
Im Fahrzeugbetrieb überträgt das Rad 1 die im folgenden auf
geführten Kräfte in drei orthogonalen Achsrichtungen über ei
ne Radnabe 11 auf das Radlager 1.
Die Aufstandskraft FA, die, wie sich aus dem in Fig. 1 gezeig
ten entsprechenden Doppelpfeil ergibt, in Vertikalrichtung
wirkt und in bezug auf den Mittelpunkt 12 des Radlagers 2 als
Hebelarm den Mittenversatz 13 zwischen dem Mittelpunkt 12 des
Radlagers und der axialen Mitte 14 des Rades 1 hat.
Die Seitenkraft FS, die, wie sich aus dem entsprechenden Dop
pelpfeil in Fig. 1 ergibt, in horizontaler Seitenrichtung par
allel zur Radachse wirkt und als Hebelarm in bezug auf den
Mittelpunkt 12 des Radlagers 2 den dynamischen Reifenhalbmes
ser 15 aufweist. Die Seitenkraft FS resultiert aus einer Kur
venfahrt des Fahrzeugs.
Die Längskraft FL, die, wie sich aus dem in Fig. 2 dargestell
ten entsprechenden Doppelpfeil ergibt, in Längsrichtung des
Rades 1 bzw. des Fahrzeugs wirkt und als Hebelarm in bezug
auf den Mittelpunkt 12 des Radlagers 2 des Rades 1 wie die
Aufstandskraft FA den Mittenversatz 13 zwischen dem Mittel
punkt 12 des Radlagers 2 und der axialen Mitte 14 des Rades 1
aufweist. Die Längskraft FL resultiert aus Brems- und Be
schleunigungsvorgängen.
Die genannten Hebelarme, nämlich der dynamische Reifenhalb
messer 15 und der Mittenversatz 13, ergeben sich aus der Höhe
und aus der Breite des Rades 1 und sind je nach montiertem
Rad 1 variabel.
In den Fig. 3 und 4 ist das Radlager 2 dargestellt, wie es
in einem erfindungsgemäßen Prüfstand angeordnet ist.
Das Radlager 2 ist mittels seiner auf beim Einbau in das
Fahrzeug eingesetzten Originalachsbauteile am im übrigen
nicht dargestellten Prüfstandgestell angebracht. Die in Fig. 3
dargestellten Achslenker 3, 4 sowie der Lenker 5, die Elasto
mer-Metall-Lager 6, 7, 8, 9, 10 und die Radnabe 11 sind mit
den im Fahrzeug eingesetzten Originalbauteilen, wie sie in
Fig. 1 dargestellt sind, identisch.
Die Seitenkraft FS bzw. eine der Seitenkraft entsprechende
dynamische Prüfkraft FS wird mittels eines in Fig. 3 darge
stellten Hydraulikzylinders 16 erzeugt. Die Aufstandskraft FA
bzw. eine der Aufstandskraft FA entsprechende dynamische
Prüfkraft wird, wie sich aus Fig. 4 ergibt, durch einen zwei
ten Hydraulikzylinder 17 erzeugt. Entsprechend wird die
Längskraft FL bzw. eine der Längskraft FL entsprechende Prüf
kraft durch den ebenfalls in Fig. 4 dargestellten dritten Hy
draulikzylinder 18 erzeugt.
Rotationsenergie wird auf die Radnabe 11, die verdrehbar im
Radlager 2 gelagert ist, über ein hydrostatisches Axial/Ra
dial-Gleitlager 19 übertragen, welches eine Hohlwelle 20 auf
weist, die mittels eines radial einwärts gerichteten Flan
sches 21 auf ihrer dem im Prüfstand zu prüfenden Radlager 2
zugewandten Seite mittels Verschraubungen 22 mit der Radnabe
11 und auf ihrer dem zu prüfenden Radlager 2 abgewandten Sei
te mittels der Verschraubungen 22 mit einer als Gelenkwelle
ausgebildeten Abtriebswelle 23 eines als Antriebseinrichtung
fungierenden Asynchronmotors 24 verbunden ist.
Um unterschiedlich gestaltete Radlager 2 unterschiedlicher
Räder 1 aufnehmen zu können, weist der in Fig. 3 dargestellte
Prüfstand in den Figuren nicht gezeigte austauschbare Achs
adapter auf, die am ebenfalls in der Figur nicht gezeigten
Prüfstandsgestell in geeigneter Weise anbringbar sind. Es sei
darauf hingewiesen, daß die Bewegungsfreiheitsgrade der Len
kung und der Federung im in den Fig. 3 und 4 dargestellten
Prüfstand entzogen sind.
Anstelle des eigentlichen in den Fig. 1 und 2 dargestell
ten Rades 1 wird bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten
Prüfstand die Hohlwelle 20 des verschleißfreien hydrostati
schen Axial/Radial-Gleitlagers 19 mit der Radnabe 11 durch
die Verschraubungen 22 verschraubt.
Das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager 19 ist innerhalb
eines Gehäuserahmens 25 gehaltert, das sich in einer entkop
pelten, beweglichen Aufhängung in quasi schwimmender Lagerung
innerhalb des Prüfrahmens befindet. Dieser Gehäuserahmen 25
dient zur Übertragung der der Aufstandskraft FA, der Seiten
kraft FS und der Längskraft FL entsprechenden dynamischen
Prüfkräfte auf das zu prüfende Radlager 2, wobei die Prüf
kräfte vom Gehäuserahmen 27 über das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager
29 und die Radnabe 11, die im Radlager 2
gelagert ist, auf das Radlager 2 übertragen werden.
Der durch das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager 19 flie
ßende Fluidstrom bzw. Ölstrom wird in Abhängigkeit vom tat
sächlichen aktuellen Belastungszustand variiert. Jede Verän
derung der Belastung hat eine Verlagerung der Hohlwelle 20
des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers 19 zur Folge und
bewirkt damit eine Veränderung der Taschendrücke. Hierauf
reagieren direkt am hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager
19 angebrachte Regler mit einem Schließen oder Öffnen von
Membranen.
Durch diese belastungsabhängige Regelung des Fluid- bzw. Öl
stroms kann insbesondere bei hohen Drehzahlen und vergleichs
weise geringen Belastungen die Verlustleitung minimiert wer
den. Bei dem entsprechenden Einsatz eines solchen hydrostati
schen Axial/Radial-Gleitlagers 19 ist eine spezielle meßtech
nische Überwachung erforderlich, damit stabile Betriebszustände
gewährleistet werden und der Prüfstand selbst nicht
gefährdet wird.
Die der Aufstandskraft FA, der Seitenkraft FS und der Längs
kraft FL entsprechenden dynamischen Prüfkräfte werden, wie
vorstehend bereits erwähnt, mittels der Hydraulikzylinder 16,
17, 18 des Prüfstands erzeugt. Dem die Seitenkraft FS erzeu
genden ersten Hydraulikzylinder 16 ist ein Kraftaufnehmer 26
zugeordnet, mittels dem die vom ersten Hydraulikzylinder 16
ausgeübte dynamische Prüfkraft auf den Gehäuserahmen 25 und
damit das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager 19 übertra
gen wird. Ein Betätigungsglied 28 des ersten Hydraulikzylin
ders 16 ist über Anlenkpunkte 29, 30 mit dem gehäuserahmen
seitigen Kraftaufnehmer 26 verbunden. Die Positionen der An
lenkpunkte 29, 30 sind variierbar, so daß unterschiedliche
dynamische Reifenhalbmesser verwirklicht bzw. simuliert wer
den können.
Der für die Erzeugung der der Aufstandskraft FA entsprechen
den Prüfkraft zuständige zweite Hydraulikzylinder 7 und der
für die Erzeugung der der Längskraft FL entsprechenden Prüf
kraft zuständige dritte Hydraulikzylinder 18 sind über An
lenkpunkte 31, 32 bzw. 33, 34 mit einem entkoppelten Hilfs
rahmen 27 verbunden, mittels dem die vom zweiten bzw. dritten
Hydraulikzylinder 7 bzw. 18 erzeugte der Aufstandskraft FA
bzw. der Längskraft FL entsprechende Prüfkraft auf den Gehäu
serahmen 25 und damit das hydrostatische Axial/Radial-Gleit
lager 19 übertragbar ist. Die Anlenkpunkte 31, 32 zwischen
dem zweiten Hydraulikzylinder 7 und dem entkoppelten Hilfs
rahmen 27 und die Anlenkpunkte 33, 34 zwischen dem dritten
Hydraulikzylinder 18 und dem entkoppelten Hilfsrahmen 27 sind
hinsichtlich ihrer Position variabel, so daß für die Einlei
tung der der Aufstandskraft FA bzw. der Längskraft FL unter
schiedliche Felgeneinpreßtiefen des Rades 1 simuliert werden
können. Zur Verstellung der Anlenkpunkte 29, 30, 31, 32, 33,
34 stehen vielfältige mechanische Verstellmöglichkeiten be
kannter Art zur Verfügung.
Der Verfahrweg bzw. Hub der Hydraulikzylinder 16, 17, 18 kann
mittels Wegmeßeinrichtungen, z. B. mittels induktiven Wegauf
nehmern, erfaßt werden.
Der die Antriebseinrichtung bildende Asynchronmotor 24 wird
mittels eines Transistorpulsumrichters drehzahlgeregelt. Ent
sprechend läßt sich das zu prüfende Radlager 2 über die als
Gelenkwelle gestaltete Abtriebswelle 23 des Asynchronmotors
24, die mit dieser Abtriebswelle 23 drehfest verschraubte
Hohlwelle 20 des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers 19
und die mit der Hohlwelle 20 drehfest verschraubte Radnabe 11
drehzahlgeregelt rotieren.
Die im tatsächlichen Betrieb am Fahrzeug auftretende Kühlung
des Radlagers 2 kann im Prüfstand, wie er in den Fig. 3
und 4 dargestellt ist, mittels eines in den Figuren nicht
dargestellten Kühlluftgebläses nachgebildet werden.
Im tatsächlichen Betriebseinsatz werden zwei der vorstehend
beschriebenen Prüfstände zu einer Doppelvorrichtung zusammen
gefaßt. Dadurch können bei möglichst geringem Instrumentie
rungsaufwand mehrere derartige Prüfstände parallel betrieben
und so statistisch verwertbare Aussagen hinsichtlich der Le
bensdauer der Radlager 2 gewonnen werden.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei
derartige Doppelvorrichtungen 35, 36, 37 in einem als Schall
schutzkabine ausgebildeten Prüfraum 38 vorgesehen.
Jede der Doppelvorrichtungen 35, 36, 37 hat eine Kraftrege
lung 39 für die Hydraulikzylinder 16, 17, 18, eine Körper
schallmeßeinrichtung 40, eine Radlagertemperaturmeßeinrich
tung 41, eine Wegmeßeinrichtung 42 zur Erfassung des Hubs der
Hydraulikzylinder 16, 17, 18, eine Drehzahlregelung 43 für
die Antriebseinrichtungen bzw. Asynchronmotoren 24 und eine
Steuerungs- und Überwachungseinheit 44 zur Steuerung und
Überwachung der Hydraulikanlage zur Beaufschlagung der Hy
draulikzylinder 16, 17, 18, der Hydraulikanlage zur Beauf
schlagung der hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager 19 und
der Antriebseinrichtung bzw. Asynchronmotoren 24.
Jede dieser in Fig. 5 dargestellten drei Doppelvorrichtungen
35, 36, 37 wird durch einen eigenen PC, insbesondere einen
Industrie-PC 45, mit einem unterlagerten Transputersystem 46
kontrolliert. Die Industrie-PC's 45 sind in einem von der
Schallschutzkabine bzw. dem Prüfraum 38 getrennten Bediener
raum 47 angeordnet.
Mittels der Industrie-PC's 45 kann die Doppelvorrichtung 35
bedient werden, kann das innerhalb der Doppelvorrichtung 35
ablaufende Prüfverfahren gesteuert werden und kann der Prüf
ablauf parametriert und visualisiert werden.
Die Parametrierung des Prüfablaufs umfaßt die Vorgabe von
Fahrkollektiven, die Soll-Werte für die Aufstandskraft FA, die
Seitenkraft FS, die Längskraft FL, die Drehzahl der Abtriebs
welle 23 des Asynchronmotors 24, die Zuschalttemperatur für
das Kühlluftgebläse und die Dauer eines Lastzustandes enthal
ten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Industrie-PC
45 vorgesehen. Jedem dieser Industrie-PC 45 ist das Transpu
tersystem 46 unterlagert.
Das Transputersystem 46 hat zwei Interfacekarten mit jeweils
einem Prozessorknoten 48, 49.
Der erste Prozessorknoten 48 übernimmt die Regelung der Fahr
kollektivparameter, wie sie vorstehend angegeben sind, wäh
rend der zweite Prozessorknoten 49 hochdynamische Messungen
und Überwachungen durchführt. Aufgrund dieser Aufgabenvertei
lung zwischen dem ersten und dem zweiten Prozessorknoten 48,
49 des Transputersystems 46 wird die sichere Einhaltung von
Echtzeitanforderungen gewährleistet.
Alle zeitkritischen Meßsignalüberwachungen werden auf dem
Transputersystem 46 realisiert. Die Überschreitung entspre
chender, für einzelne Meßgrößen vorgegebener Grenzwerte führt
aufgrund der Reaktionszeiten des Transputersystems 46 im Mi
krosekundenbereich ohne Zeitverzug zur Abschaltung der Dop
pelvorrichtung 35.
Zur Absicherung der hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager
19 der Prüfstände werden die an den hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagern
19 herrschenden Schmierfluid- bzw.
Schmieröldrücke sowie alle wesentlichen Komponenten eines Öl
versorgungsaggregats kontinuierlich überwacht. Diese Überwa
chung erfolgt mittels einer Überwachungseinrichtung 50, bei
der es sich vorteilhaft um eine Überwachungseinheit vom Typ
SPS SIMATIC S5-100U handeln kann; diese Überwachungseinrich
tung 50 verwaltet unmittelbar die Freigabe für die Antriebs
einrichtungen 24 und die Hydraulikzylinder 16, 17, 18.
Zusätzlich müssen die tatsächlich auftretenden Kräfte über
wacht werden. Hierfür sind drehzahlabhängige Grenzwerte hin
terlegt, welche von einem der beiden Prozessorknoten 48, 49
des Transputersystems 46 ständig kontrolliert werden.
Die beiden Überwachungsinstanzen, nämlich die Überwachungs
einrichtung 50 und das Transputersystem 46, sind über ein
schnelles digitales Parallelinterface verkoppelt, welches ex
trem kurze Reaktionszeiten garantiert. Im Falle des Über
schreitens eines für eine Kraft festgesetzten Grenzwerts oder
eines Defekts der Anlage werden die Antriebseinrichtungen 24
schnellstmöglich abgebremst und die Kraft- bzw. Hydraulikzy
linder 16, 17, 18 in eine schwimmende Stellung verbracht.
Ausschließlich unter Einsatz des vorstehend geschilderten
Verfahrens ist es überhaupt möglich, die hydrostatischen
Axial/Radial-Gleitlager 19 betriebssicher zu betreiben und
damit die enormen Vorteile dieser Art der Kraftübertragung
auf rotierende Teile zu nutzen, die in einer maximalen Kraft
übertragung bis zu 30 kN, einer minimalen Verlustleistung bei
hohen Drehzahlen, einer Verschleißfreiheit der eingesetzten
Lager und der Abwesenheit von den Lagern verursachter Störge
räusche und damit der Abwesenheit von Fremdanteilen bei der
Geräuschanalyse am Prüfling bestehen.
Die Überwachung der als Prüflinge fungierenden Radlager 2 auf
Verschleiß bzw. im schlimmsten Fall auf Bruch geschieht auf
dreierlei Weise.
- 1. Zur Überwachung jedes Radlagers 2 kommen je ein radial und ein axial in Lagernähe installierter Beschleunigungsaufnehmer zum Einsatz. Das gefilterte Signal kann direkt als Maß für die Schädigung des Radlagers 2 herangezogen werden.
- 2. Die Temperatur des als Prüfling fungierenden Radlagers wird durch die Radlagertemperaturmeßeinrichtung 41, bei der es sich um ein Pt100-Meßelement handeln kann, in Lagernähe ermittelt. Ein Ausfall des Radlagers 2 kündigt sich gewöhn lich durch einen Temperaturanstieg an.
- 3. Die an den Hydraulikzylindern 16, 17, 18 eingesetzten Weg meßeinrichtungen 42 kontrollieren die Bewegung der Radnabe 11. Die Überschreitung vorher definierter Grenzwerte im Falle eines Bauteilbruches führt zum Abschalten der Hydraulikzylin der 16, 17, 18 und der Antriebseinrichtung 24.
Die wesentlichen Meßwerte werden zyklisch in einem sog. Post-Mortem-Dump
abgelegt, dessen Inhalt stets abrufbar ist und
Aufschluß über den Verlauf der Meßgrößen innerhalb der letz
ten 20 Minuten gibt. Daneben wird eine Protokolldatei ge
führt, die Ereignisse, wie z. B. den Prüfungsstart oder eine
Grenzwertüberschreitung, enthält.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfstands
kann die Aufstandskraft FA 0 bis 30 kN bei einer Frequenz von
0 bis 3 hZ betragen; die Längskraft Fl kann -20 bis +20 kN
bei einer Frequenz von 0 bis 3 Hz betragen; dasselbe gilt für
die Seitenkraft FS.
Die Drehzahl an der Abtriebswelle 23 des Asynchronmotors 24
kann zwischen 0 und 2300 U/min schwanken; der dynamische Rei
fenhalbmesser 15 kann zwischen 250 und 350 mm liegen; der
Versatz der Wirkungslinie der Aufstandskraft FA und der
Längskraft FL zur Lagermitte bzw. zum Mittelpunkt 12 des zu
prüfenden Radlagers 2 kann zwischen +50 und -50 mm betragen.
Das hydrostatische Radial/Axial-Gleitlager 19 kann eine maxi
male Verlustleistung von 9,2 kW, ein erforderliches Pumpen
fördervolumen von 25 l/min und einen erforderlichen Pumpen
druck von 100 bar aufweisen.
Die Nennleistung des Antriebs- bzw. Asynchronmotors 24 kann
15 kW betragen.
Den in Fig. 5 dargestellten drei Industrie-PC 45 kann ein ih
nen gemeinsamer Auswerte-PC 51 zugeordnet sein, der bei
spielsweise an einen Farbdrucker 52 angeschlossen ist.
Claims (42)
1. Prüfstand zur Ermittlung der Lebensdauer von Radlagern
(2), insbesondere von Radlagern (2) von Kraftfahrzeugen, mit
Stell-, vorzugsweise Hydraulikzylindern (16, 17, 18), mittels
denen dynamische Prüfkräfte (FS, FA, FL) erzeugbar sind, mit
denen eine im zu prüfenden Radlager (2) gelagerte Radnabe
(11) beaufschlagbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen den Stellzylindern (16, 17,
18) und der Radnabe (11) ein Axial/Radial-Gleitlager (19) an
geordnet ist, in das die von den Stellzylindern (16, 17, 18)
erzeugten Prüfkräfte (FS, FA, FL) einleitbar und von dem die
Prüfkräfte (FS, FA, FL) auf die Radnabe (11) übertragbar sind.
2. Prüfstand nach Anspruch 1, dessen Axial/Radial-Gleitlager
(19) hydrostatisch ausgebildet ist.
3. Prüfstand nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Antriebsein
richtung (24), mittels der das Axial/Radial-Gleitlager (19)
drehbar ist.
4. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das
Axial/Radial-Gleitlager (19) und die Radnabe (11) drehfest
miteinander verbunden sind.
5. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das
Axial/Radial-Gleitlager (19) und die Radnabe (11) mittels
vorzugsweise vier Verschraubungen (22) drehfest miteinander
verbunden sind.
6. Prüfstand nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dessen An
triebseinrichtung als mittels eines Transistorpulsumrichters
drehzahlgeregelter Asynchronmotor (24) mit einer als Gelenk
welle (23) ausgebildeten Abtriebswelle ausgestaltet ist.
7. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der ein Kühl
luftgebläse aufweist, mittels dem der auf das zu prüfende
Radlager (2) im tatsächlichen Betrieb des Fahrzeugs einwir
kende Fahrtwind nachbildbar ist.
8. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem das zu
prüfende Radlager (2) in seinen Originalachsbauteilen, z. B.
in einem Schwenklager oder einem Radträger, aufnehmbar ist.
9. Prüfstand nach Anspruch 8, in dem das zu prüfende Radlager
(2) mit auch am Fahrzeug eingesetzten Achslenkern (3, 4, 5) und
zwischen dem Radlager (2) und den Achslenkern (3, 4, 5) sowie
zwischen den Achslenkern (3, 4, 5) und einem Prüfstandgestell
angeordneten Elastomer-Metall-Lagern (6, 7, 8, 9, 10) aufnehmbar
ist.
10. Prüfstand nach Anspruch 9, der mittels unterschiedlicher
Achsadapter an unterschiedliche zu prüfende Radlager (2) an
paßbar ist.
11. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der drei or
thogonal zueinander angeordnete Stellzylinder (16, 17, 18) auf
weist, mittels denen der Seitenkraft (FS), der Aufstandskraft
(FA) bzw. der Längskraft (FL) eines Rades (1) entsprechende
dynamische Prüfkräfte erzeugbar sind.
12. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dessen
Stellzylindern (16, 17, 18) Wegmeßeinrichtungen (42), vorzugs
weise induktive Wegaufnehmer, zugeordnet sind, mittels denen
der Hub der Stellzylinder (16, 17, 18) erfaßbar ist.
13. Prüfstand nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dessen
Axial/Radial-Gleitlager (19) eine Hohlwelle (20) aufweist,
die an der einen Seite mit der Abtriebswelle (23) der An
triebseinrichtung (24) und an der anderen Seite mit der Rad
nabe (11) mittels der Verschraubungen (22) drehfest verbunden
ist.
14. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dessen
Axial/Radial-Gleitlager (19) in einem Gehäuserahmen (25) ge
haltert ist, der mittels einer Lagereinrichtung, vorzugsweise
einer Aufhängung, entkoppelt und beweglich, jedoch rotations
fest, im Prüfstand aufgenommen und mittels dem die dynami
schen Prüfkräfte (FS, FA, FL) über das Axial/Radial-Gleitlager
(19) und die Radnabe (11) auf das zu prüfende Radlager (2)
übertragbar sind.
15. Prüfstand nach Anspruch 14, bei dem zwischen der Aufhän
gung des Gehäuserahmens (25) des hydrostatischen Axial/Ra
dial-Gleitlagers (19) und den Stellzylindern (16, 17, 18)
Kraftaufnehmer angeordnet sind, mittels denen die dynamischen
Prüfkräfte (FS, FA, FL) auf die Aufhängung bzw. den Gehäuserah
men (25) aufgebbar sind.
16. Prüfstand nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Anordnung
der Anlenkpunkte (29, 30, 31, 32, 33, 34) zwischen den Stellzylin
dern (16, 17, 18) und dem Gehäuserahmen (25) variierbar ist, so
daß für die der Seitenkraft (FS) entsprechende dynamische
Prüfkraft unterschiedliche dynamische Reifenhalbmesser (15)
und für die der Aufstandskraft (FA) und der Längskraft (FL)
entsprechenden dynamischen Prüfkräfte unterschiedliche Fel
geneinpreßtiefen simulierbar sind.
17. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 16, der als Dop
pelvorrichtung (35, 36, 37) zwei Prüfstände nach einem der An
sprüche 1 bis 16 aufweist.
18. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 17, der in einer
Schallschutzkabine (38) angeordnet ist.
19. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 18, der ggf. mit
einer Mehrzahl gleichartiger Prüfstände (35, 36, 37) von einem
Bedienerraum (47) aus steuerbar ist.
20. Prüfstand nach einem der Ansprüche 2 bis 19, bei dem dem
hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager (19) eine Steuerein
richtung zugeordnet ist, mittels der ein das hydrostatische
Axial/Radial-Gleitlager (19) durchfließender Fluidstrom an
den aktuellen Belastungszustand des hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers
(19) anpaßbar ist.
21. Prüfstand nach Anspruch 20, bei dem der das hydrostati
sche Axial/Radial-Gleitlager (19) durchfließende Fluidstrom
durch unmittelbar am hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager
(19) angeordnete Regler, mittels denen Membranen auf- oder
zusteuerbar sind, belastungsabhängig steuerbar ist.
22. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 21, der einen
PC, vorzugsweise einen Industrie-PC (45), aufweist, mittels
dem der Prüfstand (35, 36, 37) bedienbar und der Prüfablauf
steuer-, parametrier- und visualisierbar ist, wobei zur Para
metrierung Fahrkollektive vorgegeben werden, die Soll-Werte
für die Aufstandskraft (FA), die Seitenkraft (FS), die Längs
kraft (FL), die Drehzahl, die Zuschalttemperatur für das
Kühlluftgebläse und die Dauer eines Lastzustandes enthalten.
23. Prüfstand nach Anspruch 22, dessen Industrie-PC (45) ein
Transputersystem (46) mit zumindest zwei Interfacekarten mit
je einem Prozessorknoten (48, 49) unterlagert ist, wobei mit
tels dem ersten Prozessorknoten (48) die Parameter eines aus
gewählten Fahrkollektivs regelbar und mittels des zweiten
Prozessorknotens (49) hochdynamische Messungen und Überwa
chungen durchführbar sind.
24. Prüfstand nach einem der Ansprüche 3 bis 23, der eine
Überwachungseinrichtung (50), vorzugsweise eine SPS SIMATIC
S5-100U, aufweist, mittels der die Fluiddrücke am hydrostati
schen Axial/Radial-Gleitlager (19) überwachbar sind und die
unmittelbar die Freigabe der Antriebseinrichtung (24) und
Stellzylinder (16, 17, 18) verwaltet.
25. Prüfstand nach Anspruch 23 oder 24, bei dem in einem der
zumindest zwei Prozessorknoten (48, 49) des Transputersystems
(46) ständig erfaßbar ist, ob die tatsächlich auftretenden
Kräfte drehzahlabhängig vorgegebene Grenzwerte überschreiten.
26. Prüfstand nach Anspruch 25, bei dem die Überwachungsein
richtung (50) und der die tatsächlich auftretenden Kräfte
überwachende Prozessorknoten (49) des Transputersystems (46)
mittels eines schnellen digitalen Parallelinterfaces verkop
pelt sind.
27. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei dem dem
zu prüfenden Radlager (2) zwei Beschleunigungsaufnehmer zuge
ordnet sind, von denen der eine radial und der andere axial
in Radlagernähe installiert sind.
28. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei dem dem
zu prüfenden Radlager (2) ein Temperatursensor (41), vorzugs
weise ein Pt100-Meßelement, zugeordnet ist, das in Radlager
nähe installiert ist.
29. Prüfstand nach einem der Ansprüche 12 bis 28, mittels
dessen den Stellzylindern (16, 17, 18) zugeordneten Wegmeßein
richtungen (42) erfaßbar ist, ob die Bewegungen der Radnabe
(11) vorgegebene Grenzwerte überschreiten.
30. Prüfverfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von Radla
gern (2), insbesondere von Radlagern (2) von Kraftfahrzeugen,
bei dem mittels Stell-, vorzugsweise Hydraulikzylindern (16,
17, 18), dynamische Prüfkräfte (FS, FA, FL) erzeugt werden und
eine im zu prüfenden Radlager (2) gelagerte Radnabe (11) mit
den dynamischen Prüfkräften (FS, FA, FL) beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die dynamischen Prüfkräfte (FS,
FA, FL) von den Stellzylindern (16, 17, 18) mittels eines vor
zugsweise hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers (19) auf
die Radnabe (11) übertragen werden.
31. Prüfverfahren nach Anspruch 30, bei dem das zu prüfende
Radlager (2) gekühlt wird.
32. Prüfverfahren nach Anspruch 30 oder 31, bei dem das zu
prüfende Radlager (2) in seinen Originalachsbauteilen gehal
tert wird.
33. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, bei dem
drei orthogonal zueinander wirkende dynamische Prüfkräfte
(FS, FA, FL) erzeugt werden, nämlich eine der Seitenkraft (FS),
eine der Aufstandskraft (FA) und eine der Längskraft (FL) ei
nes Rades (1) entsprechende dynamische Prüfkraft.
34. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, bei dem
der Hub der Stellzylinder (16, 17, 18) erfaßt wird.
35. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 34, bei dem
ein das hydrostatische Axial/Radial-Gleitlager (19) durch
fließender Fluidstrom an den aktuellen Belastungszustand des
hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlagers (19) angepaßt wird.
36. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 35, das
mittels eines PC, vorzugsweise eines Industrie-PC (45), ge
steuert, parametriert und visualisiert wird, wobei zur Para
metrierung Fahrkollektive vorgegeben werden, die Soll-Werte
für die Aufstandskraft (FA), die Seitenkraft (FS), die Längs
kraft (FL), die Drehzahl, die Zuschalttemperatur für ein
Kühlluftgebläse und die Dauer eines Lastzustandes enthalten.
37. Prüfverfahren nach Anspruch 36, bei dem die Parameter ei
nes ausgewählten Fahrkollektivs mittels eines ersten Prozes
sorknotens (48) eines dem PC (45) unterlagerten Transputersy
stems (46) geregelt und hochdynamische Messungen und Überwa
chungen mittels eines zweiten Prozessorknotens (49) des Tran
sputersystems (46) durchgeführt werden.
38. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 37, bei dem
die Fluiddrücke am hydrostatischen Axial/Radial-Gleitlager
(19) überwacht werden und das Prüfverfahren bei Überschreiten
dafür vorgesehener Grenzwerte unterbrochen wird.
39. Prüfverfahren nach Anspruch 37 oder 38, bei dem mittels
eines der zumindest zwei Prozessorknoten (48, 49) des Tran
sputersystems (46) ständig erfaßt wird, ob tatsächlich auf
tretende Kräfte drehzahlabhängig vorgegebene Grenzwerte über
schreiten.
40. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 39, bei dem
die radiale und die axiale Beschleunigung des zu prüfenden
Radlagers (2) erfaßt werden.
41. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 40, bei dem
die Temperatur des zu prüfenden Radlagers (2) erfaßt wird.
42. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 41, bei dem
Bewegungen der Radnabe (11) erfaßt werden und überprüft wird,
ob diese Bewegungen vorgegebene Grenzwerte überschreiten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19713998A DE19713998A1 (de) | 1996-09-17 | 1997-04-08 | Prüfstand und Prüfverfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von Radlagern |
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DE19713998A DE19713998A1 (de) | 1996-09-17 | 1997-04-08 | Prüfstand und Prüfverfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von Radlagern |
Publications (1)
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ID=7805913
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