DE19721318A1 - Life span testing system for V-belt and V-rib belt esp. of vehicles - Google Patents
Life span testing system for V-belt and V-rib belt esp. of vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lebensdauerprüfverfahren zur Langzeituntersuchung von in Kraftfahrzeugen eingesetzten Keil- und Keilrippenriemen, bei dem an einer treibenden Scheibe eines Riementriebs die Drehungsgleichförmigkeit einer Kurbelwelle einer mit dem Hubkolbenprinzip arbeitenden Brenn kraftmaschine nachgebildet wird.The invention relates to a service life test method for long-term investigation of used in motor vehicles V-ribbed and V-ribbed belts, on which a driving Belt drive pulley the rotational uniformity of a Crankshaft of a burner working with the reciprocating principle engine is modeled.
Zur Langzeituntersuchung der in Kraftfahrzeugen eingesetzten Keil- und Keilrippenriemen ist es wesentlich, daß die im Kraftfahrzeug auftretenden Betriebsbedingungen reproduzierbar und realitätsnah nachgebildet werden. Nur wenn dies möglich ist, kann die Lebensdauer unterschiedlicher Fabrikate und Ab messungen von Keil- und Keilrippenriemen unter definierten Belastungen realitätsnah eingeschätzt werden.For long-term examination of those used in motor vehicles V-ribbed and V-ribbed belts, it is essential that the in Motor vehicle operating conditions reproducible and be reproduced realistically. Only if this is possible is, the lifespan of different makes and Ab measurements of V-ribbed and V-ribbed belts under defined Loads can be assessed realistically.
Die wesentliche Schwierigkeit bei diesen Langzeituntersuchun gen besteht in der Nachbildung der Winkelgeschwindigkeitsver läufe von Kurbelwellen von in den Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommenden Brennkraftmaschinen, die aufgrund ihrer Arbeitswei se auf dem Hubkolbenprinzip an ihren Kurbelwellen keine kon stante Winkelgeschwindigkeit aufweisen.The main difficulty with these long-term studies gene is to replicate the angular velocity ver runs of crankshafts used in motor vehicles upcoming internal combustion engines, which due to their working se on the reciprocating principle on their crankshafts no con constant angular velocity.
Abhängig von Arbeitsverfahren, Zylinderzahl, Massenausgleich, Schwungmasse und momentaner Drehzahl variiert die Winkelge schwindigkeit an der Kurbelwelle während einer Kurbelwellen umdrehung.Depending on the working process, number of cylinders, mass balancing, Inertia and instantaneous speed vary the Winkelge Speed on the crankshaft during a crankshaft revolution.
Das Verhältnis der Differenz zwischen der größten und der kleinsten Winkelgeschwindigkeit der Schwungmassen Omegamax und Omegamin zu ihrem Mittelwert Omegam definiert den Ungleichför migkeitsgradThe ratio of the difference between the greatest and the smallest angular velocity of the centrifugal masses Omega max and Omega min to their mean value Omega m defines the degree of non-uniformity
Dieser Ungleichförmigkeitsgrad ist das Maß für die Laufruhe des Riementriebs und hat einen erheblichen Einfluß auf dessen Lebensdauer. Anhaltswerte für diesen Ungleichförmigkeitsgrad bei modernen Brennkraftmaschinen sindThis degree of non-uniformity is the measure of smooth running of the belt drive and has a significant influence on it Lifespan. Reference values for this degree of non-uniformity in modern internal combustion engines
Hierbei ist beachtlich, daß sich dieser Ungleichförmigkeits grad mit dem Quadrat der Drehzahl ändert:It is noteworthy here that this non-uniformity degrees with the square of the speed changes:
Bei einem Lebensdauerprüfverfahren für derartige Keil- und Keilrippenriemen ist es daher das Ziel, an der treibenden Scheibe des Riementriebs die unregelmäßige Winkelgeschwindig keit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nachbilden zu können, die an einem reibschlüssigen Nebenaggregatbetrieb wirkt. Hierzu ist es erforderlich, einer konstanten Grund drehzahl eine definierte Drehschwingung mit einfacher, dop pelter oder dreifacher Grundfrequenz zu überlagern.In a life test procedure for such wedge and V-ribbed belts, it is therefore the goal at the driving Belt drive pulley the irregular angular speed replicate speed of the crankshaft of an internal combustion engine can on a friction-locked auxiliary unit operation works. This requires a constant reason speed a defined torsional vibration with simple, dop pelter or three times the fundamental frequency.
Bei den bisherigen derartigen Lebensdauerprüfverfahren bzw. bei entsprechenden Prüfständen wird diese Drehungsgleichför migkeit mechanisch generiert, z. B. durch Nocken. Derartige Lösungsversuche stoßen jedoch vergleichsweise schnell an ihre Grenzen, wenn die Anforderungen an die Dynamik und die Dauer haltbarkeit steigen. Darüber hinaus gestaltet sich bei den bekannten mechanischen Generierungen der Drehungsgleichför migkeit die freie Konfigurierbarkeit der Ungleichförmigkeit hinsichtlich des Grads der Oberwelle oder der Überlagerung verschiedener Oberwellen extrem kompliziert. Darüber hinaus besteht bei der mechanischen Generierung der Drehungsgleich förmigkeit das Problem der meßtechnischen Erfassung des tat sächlich erzielten Winkelgeschwindigkeitsverlaufs, wobei es hierbei häufig an der erforderlichen Meßauflösung mangelt.With the previous life test methods or with corresponding test benches, this becomes equal to rotation mechanically generated, z. B. by cams. Such Attempted solutions, however, quickly reach theirs Limits when the demands on dynamics and duration durability increase. In addition, the known mechanical generations of the rotation equal the free configurability of the non-uniformity regarding the degree of harmonic or superposition different harmonics extremely complicated. Furthermore there is the same rotation in the mechanical generation formality the problem of measuring the fact actually achieved angular velocity course, it this often lacks the required measurement resolution.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Lebensdauerprüfverfahren bzw. einen dafür eingesetzten Prüf stand so weiterzubilden, daß die unregelmäßige Winkelge schwindigkeit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine an der treibenden Scheibe des Riementriebs zuverlässiger und reali tätsnäher nachgebildet werden kann.The invention has for its object the generic Service life test procedure or a test used for it stood so that the irregular Winkelge speed of the crankshaft of an internal combustion engine at the belt drive pulley more reliable and reali can be reproduced closer to reality.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs geschilderten Lebensdau erprüfverfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Win kelgeschwindigkeit der treibenden Scheibe des Riementriebs durch eine elektronische Regelung einer die treibende Scheibe des Riementriebs antreibenden Antriebseinrichtung an die Win kelgeschwindigkeit der Kurbelwelle der mit dem Hubkolbenprin zip arbeitenden Brennkraftmaschine angeglichen wird, indem vorgebbaren konstanten Grunddrehzahlen elektronisch eine de finierte Drehschwingung überlagert wird. Hierdurch können Drehungsgleichförmigkeiten des Riementriebs erzeugt werden, deren Kurven mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine bzw. des Riementriebs hyperbolisch abnehmen. Im unteren bis mittleren Drehzahlbereich können Amplituden erzielt werden, die um ein Vielfaches über den für Brennkraftmaschinen typi schen Werten liegen und sich diesen erst bei höheren Drehzah len angleichen.This task is the lifespan described above test method according to the invention solved in that the Win belt speed of the driving pulley of the belt drive through electronic control of the driving disc of the belt drive drive device to the win speed of the crankshaft with the reciprocating piston zip working internal combustion engine is adjusted by predeterminable constant basic speeds electronically a de defined torsional vibration is superimposed. This can Uniformity of rotation of the belt drive is generated, whose curves with increasing speed of the internal combustion engine or remove the belt drive hyperbolic. In the bottom to in the medium speed range, amplitudes can be achieved which is many times higher than that typical for internal combustion engines values and are only at higher speeds align len.
Zweckmäßigerweise wird das Lastmoment einer Abtriebsscheibe des Riementriebs ebenfalls elektronisch geregelt. The load moment of a driven pulley is expediently of the belt drive also electronically controlled.
Zur Angleichung der Prüfbedingungen an die beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs tatsächlich auftretenden klimatischen Verhält nisse ist es vorteilhaft, wenn das Lebensdauerprüfverfahren in einem Temperaturbereich zwischen einer Raumtemperatur und einer Temperatur von ca. 120 Grad C durchgeführt wird.To align the test conditions with those when operating a Motor vehicle actually occurring climatic conditions It is advantageous if the life test procedure in a temperature range between a room temperature and a temperature of about 120 degrees C.
Zur meßtechnischen Erfassung des tatsächlich erzielten Win kelgeschwindigkeitsverlaufs ist es vorteilhaft, wenn jede Um drehung der Antriebswelle in Teilumdrehungen unterteilt wird, wobei während jeder Teilumdrehung die aktuelle Winkelge schwindigkeit erfaßt wird.For measuring the actually achieved win it is advantageous if each order rotation of the drive shaft is divided into partial revolutions, where the current Winkelge speed is detected.
Wenn der Kraftverlauf an einer Spannrolle und/oder an einer Leerlaufscheibe des Riementriebs mittels einer Frequenzanaly se gemessen wird, kann die gemessene Abnahme der Spannkraft an der Leerlaufscheibe und/oder an der Spannrolle nach einer bestimmten Betriebsdauer als Maß für die Längung und den Ver schleiß des geprüften Riemens dienen.If the force curve on a tension pulley and / or on a Idler pulley of the belt drive using a frequency analysis se is measured, the measured decrease in clamping force on the idler pulley and / or on the tension pulley after one certain operating time as a measure of the elongation and the ver wear of the tested belt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in einfacher Weise verwirklichen, wenn aus vorgegebenen Sollwerten für die Grunddrehzahl und den Grad und die Amplitude zumindest einer überlagerten Oberwelle eine Fahrkurve ermittelt wird, die als Sollwertprofil für die Winkelgeschwindigkeit der Regelung der die treibende Scheibe des Riementriebs antreibenden Antriebs einrichtung zugrundegelegt wird.The process according to the invention can be carried out in a simple manner realize if from given setpoints for the Base speed and the degree and amplitude of at least one superimposed harmonic a driving curve is determined, which as Setpoint profile for the angular velocity of the regulation of the the driving pulley of the belt drive drive drive facility is taken as a basis.
Eine exakte meßtechnische Erfassung des unregelmäßigen Ver laufs der Winkelgeschwindigkeit während einer Umdrehung der treibenden Scheibe des Riementriebs kann erreicht werden, wenn jede Umdrehung der Antriebswelle mittels eines hochauf lösenden Drehgebers mit 7200 Inkrementen pro Umdrehung erfaßt wird, ein Ausgangssignal des Drehgebers um den Faktor 36 her untergeteilt wird und sich ergebende 200 äquidistante Win kelzonen mittels eines Referenztaktes von 5 MHz ausgetastet werden.An exact measurement of the irregular Ver course of the angular velocity during one revolution of the driving pulley of the belt drive can be reached when every revolution of the drive shaft by means of a high resolving encoder with 7200 increments per revolution an output signal from the encoder by a factor of 36 is divided and resulting 200 equidistant win key zones are blanked using a reference clock of 5 MHz will.
Darüber hinaus kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Temperatur des zu prü fenden Riemens berührungslos gemessen werden.In addition, in an advantageous embodiment of the method according to the invention to be tested belt can be measured without contact.
Zur Sicherung des ordnungsgemäßen Betriebsverhaltens des bei dem erfindungsgemäßen Lebensdauerprüfverfahren eingesetzten Riementriebs ist es zweckmäßig, wenn der Schlupf des Riemen triebs aus Ausgangssignalen von der treibenden Scheibe des Riementriebs und der Abtriebsscheibe des Riementriebs zuge ordneten Drehgebern und dem aktuellen Übersetzungsverhältnis des Riementriebs erfaßt und auf Überschreiten eines vorgege benen Maximalwerts überwacht wird.To ensure the proper operating behavior of the used the life test method according to the invention Belt drive is useful when the belt slips Drives from output signals from the driving disk of the Belt drive and the driven pulley of the belt drive ordered encoders and the current gear ratio of the belt drive is detected and a predetermined one is exceeded maximum value is monitored.
Hinsichtlich des Prüfstands zur Langzeituntersuchung von in Kraftfahrzeugen eingesetzten Keil- und Keilrippenriemen, der einen Riementrieb, dessen treibende Scheibe mit der Drehungs gleichförmigkeit einer Kurbelwelle einer mit dem Hubkolben prinzip arbeitenden Brennkraftmaschine drehbar ist, und eine Antriebseinrichtung aufweist, mittels der die zur Drehung der treibenden Scheibe des Riementriebs erforderliche Drehbewe gung erzeugbar ist, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine elektronische Steuer- und Regelvorrichtung gelöst, in der vorgebbare konstante Grunddrehzahlen und defi nierte Drehschwingungen zu Fahrkurven für die treibende Scheibe des Riementriebs umwandelbar sind, bei denen die Dre hungsgleichförmigkeit der Kurbelwelle der mit dem Hubkolben prinzip arbeitenden Brennkraftmaschine berücksichtigt ist.With regard to the test bench for long-term investigation of in Motor vehicles used V-ribbed and V-ribbed belts, the a belt drive, the driving pulley with the rotation uniformity of a crankshaft with the reciprocating piston principle working internal combustion engine is rotatable, and a Has drive means by means of which to rotate the drive pulley of the belt drive required rotation can be generated, the basis of the invention Task by an electronic control and regulating device solved, in the predeterminable constant basic speeds and defi nated torsional vibrations to driving curves for the driving Belt drive pulley are convertible, in which the Dre uniformity of the crankshaft with the reciprocating piston principle working internal combustion engine is taken into account.
Hierbei ist die elektronische Steuer- und Regelvorrichtung zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß mittels ihr das Lastmo ment an einer Abtriebsscheibe des Riementriebs ebenfalls steuer- und regelbar ist. Here is the electronic control and regulating device Conveniently designed so that the Lastmo also on an output pulley of the belt drive is controllable and regulatable.
Zur Angleichung der Prüfverhältnisse an die tatsächlich beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftretenden Verhältnisse ist es vorteilhaft, wenn der Riementrieb des Prüfstands in einer Temperaturkammer angeordnet ist, deren Innentemperatur varia bel einstellbar ist.To align the test ratios to those actually at Operation of a motor vehicle occurring conditions it is advantageous if the belt drive of the test bench in a Temperature chamber is arranged, the internal temperature of which is varia is adjustable.
Der Abtriebswelle der Antriebseinrichtung sollte vorteilhaf terweise ein Drehgeber zugeordnet sein, mittels dem jede Um drehung der Antriebswelle in Teilumdrehungen unterteilbar ist, wobei die Winkelgeschwindigkeit während jeder Teilumdre hung der Antriebswelle erfaßbar ist.The output shaft of the drive device should be advantageous a rotary encoder can be assigned by means of which each order Rotation of the drive shaft can be divided into partial revolutions , the angular velocity during each partial revolution hung the drive shaft is detectable.
Zur Ermittlung des Verschleißes eines geprüften Riemens ist es zweckmäßig, wenn an einer Spannrolle und/oder an einer Leerlaufscheibe des Riementriebs eine Meßeinrichtung angeord net ist, mittels der der Kraftverlauf an der Spannrolle und/ oder an der Leerlaufscheibe erfaßbar ist.To determine the wear of a tested belt it is useful if on a tension pulley and / or on a Idler pulley of the belt drive arranged a measuring device net, by means of which the force curve on the tension pulley and / or can be detected on the idle disk.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Prüfstands weist dessen elektronische Steuer- und Rege leinrichtung einen vorzugsweise als Industrie-PC ausgebilde ten PC, mittels dem die Prozeßautomatisierung, -visualisie rung, Bedienung und Auswertung durchführbar ist, und zwei durch Transputer, die mittels eines Link-Adapters mit dem PC kommunizieren, gestützte, über Link-Schnittstellen vernetzte Interfacekarten auf, mittels denen die Prozeßankopplung und eine digitale Regelung realisierbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention The test bench shows its electronic control and regulation leinrichtung a preferably trained as an industrial PC th PC, by means of which the process automation, visualization tion, operation and evaluation is feasible, and two by transputer using a link adapter with the PC communicate, supported, networked via link interfaces Interface cards, by means of which the process coupling and digital control can be implemented.
Bei der Verwirklichung eines vorteilhaften Lebensdauerprüf verfahrens bei dem erfindungsgemäßen Prüfstand sind in die eine der beiden Interfacekarten die vorgegebenen Sollwerte für die Grunddrehzahl sowie den Grad und die Amplitude der zumindest einen überlagerten Oberwelle eingebbar, ist in die ser Interfacekarte aus diesen Sollwerten eine Fahrkurve er zeugbar und weist die Steuer- und Regeleinrichtung einen D/A- Kanal auf, durch den die in der Interfacekarte erzeugte Fahr kurve als Sollwertprofil für die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle der Antriebseinrichtung auf ein Wechselrichter modul der Antriebseinrichtung übertragbar ist.When realizing an advantageous life test procedures in the test bench according to the invention are in the one of the two interface cards the specified setpoints for the basic speed as well as the degree and the amplitude of the at least one superimposed harmonic can be entered into the This interface card creates a driving curve from these setpoints testable and the control and regulating device has a D / A Channel through which the drive generated in the interface card curve as setpoint profile for the angular velocity of the Drive shaft of the drive device on an inverter module of the drive device is transferable.
Eine exakte Erfassung der Drehungsgleichförmigkeit der trei benden Scheibe des Riementriebs kann erreicht werden, wenn die Antriebseinrichtung einen hoch auflösenden Drehgeber auf weist, der an einem zweiten Wellenende der Antriebswelle der Antriebseinrichtung angeordnet ist und 7200 Inkremente je Um drehung der Antriebswelle aufweist.An exact recording of the rotational uniformity of the three The belt pulley can be reached if the drive device has a high-resolution encoder points that at a second shaft end of the drive shaft Drive device is arranged and 7200 increments per order Has rotation of the drive shaft.
Zur Erfassung der Temperatur des Riemens ist es vorteilhaft, wenn der Prüfstand ein Infrarot-Thermoelement aufweist, mit tels dem die Temperatur des Riemens berührungslos meßbar ist und das an die eine Interfacekarte der elektronischen Steuer- und Regelvorrichtung angeschlossen ist.To measure the temperature of the belt, it is advantageous if the test stand has an infrared thermocouple, with means that the temperature of the belt can be measured without contact and that to the one interface card of the electronic control and control device is connected.
Die Temperaturkammer des erfindungsgemäßen Prüfstandes sollte vorteilhafterweise so ausgebildet sein, daß sie mittels einer Umluftheizung und eines Luft/Wasserwärmetauschers zwischen Raumtemperatur und 120 Grad C temperierbar ist.The temperature chamber of the test bench according to the invention should advantageously be designed so that it by means of a Circulating air heating and an air / water heat exchanger between Room temperature and 120 degrees C.
Darüber hinaus sollte die Temperaturkammer Stutzen zum An schluß an ein Kälteaggregat aufweisen, mittels dem die Tempe raturkammer auf Temperaturen bis herab zu ca. -20 Grad C ab kühlbar ist. Hierdurch können Anlauftests des Riementriebs bei den tatsächlichen Verhältnissen entsprechenden niedrigen Temperaturen durchgeführt werden.In addition, the temperature chamber should be connected to the nozzle close to a refrigeration unit, by means of which the tempe temperature chamber down to approx. -20 degrees C. is coolable. This allows start-up tests of the belt drive corresponding to the actual conditions low Temperatures are carried out.
Zur Überprüfung des am Riemen auftretenden Verschleißes ist es zweckmäßig, wenn in den Prüfstand ein Endoskop einbringbar ist, dessen Optik mittels einer Halteeinrichtung an einer de finierten Stelle der Innenflanken des Riemens positionierbar ist. Durch einen Tippbetrieb der Antriebseinrichtung kann der Riemen dann langsam vorwärts oder rückwärts zum Umlauf ge bracht werden. Etwaige Schäden können somit über die gesamte Länge des Riemens ohne Demontage festgestellt werden.To check the wear on the belt it is useful if an endoscope can be inserted into the test stand is, the optics by means of a holding device on a de position of the inner flanks of the belt is. By jogging the drive device, the Belt then slowly forward or backward to circulate be brought. Any damage can thus affect the entire Belt length can be determined without disassembly.
Um auch bei der optischen Überprüfung des Riemens die einge stellten Temperaturverhältnisse aufrecht erhalten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Temperaturkammer des erfindungs gemäßen Prüfstands so ausgebildet ist, daß das Endoskop ohne Öffnung der Temperaturkammer in den Prüfstand einführbar ist.In order for the optical inspection of the belt established temperature conditions to be able to maintain it is advantageous if the temperature chamber of the Invention according test bench is designed so that the endoscope without Opening the temperature chamber in the test bench is insertable.
Zur Anpassung an unterschiedliche zu prüfende Riemen ist es zweckmäßig, wenn der erfindungsgemäße Prüfstand Spindelan triebe aufweist, mittels denen die Position der Achsen der treibenden Scheibe, der Abtriebsscheibe, der Spannrolle und ggf. der Leerlaufscheibe des Riementriebs verstellbar sind.It is to adapt to different belts to be tested useful if the test bench according to the invention Spindelan has drives by means of which the position of the axes of the driving pulley, the driven pulley, the tension pulley and if necessary, the idler pulley of the belt drive are adjustable.
Um die Grundfläche des Prüfstands zugunsten einer verbesser ten Zugänglichkeit desselben zu minimieren, ist es vorteil haft, wenn die Hauptachsen der Spindelantriebe auf den Diago nalen der quadratischen Grundplatte angeordnet sind.To improve the footprint of the test bench in favor of a It is advantageous to minimize its accessibility stuck when the main axes of the spindle drives on the Diago Nals of the square base plate are arranged.
Die an der Spannrolle bzw. an der Leerlaufscheibe des Riemen triebs anliegenden Kräfte können zuverlässig und in konstruk tiv-technisch wenig aufwendiger Weise erfaßt werden, wenn ein Führungsschlitten der Spannrolle und ggf. der Leerlaufscheibe des Riementriebs Dehnungsmeßstreifen-Kraftaufnehmer angeord net sind.The on the tension pulley or on the idler pulley of the belt drive forces can be reliably and in construct tiv-technically less expensive to be captured when a Guide carriage of the tension pulley and, if necessary, the idler pulley of the belt drive strain gauge force transducer arranged are not.
Sofern die Antriebseinrichtung einen der treibenden Scheibe des Riementriebs zugeordneten wassergekühlten Asynchronmotor und einen der Abtriebsscheibe des Riementriebs zugeordneten wassergekühlten Asynchronmotor aufweist, die jeweils mittels eines als Transistorpulsumrichter ausgebildeten Wechselrich termoduls drehzahlgeregelt bzw. drehmomentgeregelt werden, ist eine schlanke Bauweise der die Antriebseinrichtung bil denden Asynchronmotoren möglich, wobei diese lediglich einen kleinen Luftspalt zwischen ihrem Rotor und ihrem Stator auf weisen und somit durch ein extrem niedriges Massenträgheits moment bei hohem Nenndrehmoment ausgezeichnet sind.If the drive device is one of the driving disk the water-cooled asynchronous motor assigned to the belt drive and one assigned to the driven pulley of the belt drive has water-cooled asynchronous motor, each using an inverter designed as a transistor pulse converter term module are speed-controlled or torque-controlled, is a slim design of the drive device bil Ending asynchronous motors possible, these only one small air gap between their rotor and their stator exhibit and thus by an extremely low mass inertia torque at high nominal torque are excellent.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of embodiments explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Drehwinkelverlauf bei konstanter Winkelge schwindigkeit und einen Drehwinkelverlauf bei schwan kender Winkelgeschwindigkeit; Figure 1 shows a rotation angle curve at constant Winkelge speed and a rotation angle curve at fluctuating angular velocity.
Fig. 2 einen konstanten Winkelgeschwindigkeitsverlauf und den Verlauf einer mit einer Drehschwingung überlagerten Winkelgeschwindigkeit; Fig. 2 is a constant angular velocity profile and the profile of a superimposed with a rotational vibration angular velocity;
Fig. 3 und 4 unterschiedliche Prüfanordnungen für Riemen; FIGS. 3 and 4 different test configurations for straps;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Prüfstand; Fig. 5 is a plan view of an inventive test stand;
Fig. 6 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Prüfstand; Fig. 6 is a section through the inventive test stand;
Fig. 7 ein Diagramm für die Drehungleichförmigkeit; und Fig. 7 is a graph for rotational nonuniformity; and
Fig. 8 eine Prinzipdarstellung einer Steuer- und Regelvorrich tung des erfindungsgemäßen Prüfstandes. Fig. 8 is a schematic diagram of a Steuer- and Regelvorrich device of the test bench according to the invention.
Bei der Verwirklichung eines erfindungsgemäßen Prüfstands zur Langzeituntersuchung von in Kraftfahrzeugen eingesetzten Keil- und Keilrippenriemen kommt es zur Annäherung der Prüf verhältnisse an im tatsächlichen Betrieb einer Brennkraftma schine auftretende Belastungsformen darauf an, an einer trei benden Scheibe 1 eines Riementriebes 2 die unregelmäßige Win kelgeschwindigkeit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nachzubilden.In the implementation of a test rig according to the invention for long-term examination of V-belts and V-ribbed belts used in motor vehicles, the test conditions approximate to the load types occurring in actual operation of an internal combustion engine, the irregular winch speed of a crankshaft at a floating pulley 1 of a belt drive 2 to emulate an internal combustion engine.
Hierzu ist es erforderlich, einer konstanten Grunddrehzahl eine definierte Drehschwingung mit einfacher, doppelter oder dreifacher Grundfrequenz zu überlagern; in Fig. 1 ist mit A der Drehwinkel bei konstanter Winkelgeschwindigkeit, mit B der Drehwinkel mit einer sich ändernden Winkelgeschwindigkeit dargestellt, die sich ändert, weil die konstante Grunddreh zahl mit der definierten Drehschwingung überlagert ist.For this it is necessary to superimpose a defined torsional vibration with a single, double or triple basic frequency on a constant basic speed; In Fig. 1 with A the angle of rotation at constant angular velocity, with B the angle of rotation with a changing angular velocity is shown, which changes because the constant basic speed is superimposed with the defined torsional vibration.
Entsprechend ergibt sich die Winkelgeschwindigkeit in Fig. 2 einmal als Konstante C und einmal als um diese Konstante C entsprechend der überlagerten Drehschwingung schwankende Funktion D.Accordingly, the angular velocity in FIG. 2 results once as a constant C and once as a function D fluctuating around this constant C in accordance with the superimposed torsional vibration.
Ein in Fig. 3 in schematischer Anordnung dargestellter Riemen trieb 2 hat die treibende Scheibe 1, eine Abtriebsscheibe 3 und eine Leerlaufscheibe 4. Die treibende Scheibe 1 , die Ab triebsscheibe 3 und die Leerlaufscheibe 4 sind V-förmig mit vorgegebenen Winkeln zueinander angeordnet, wobei die Achsab stände in zwei orthogonalen Richtungen variiert werden kön nen, so daß Riemen 5 unterschiedlicher Länge aufgelegt werden können. Die in Fig. 3 gezeigte schematische Anordnung des Rie mentriebs 2 wird häufig zur Prüfung von als Keilriemen ausge bildeten Riemen 5 verwendet.A belt drive shown in Fig. 3 in a schematic arrangement 2 has the driving pulley 1 , an output pulley 3 and an idler pulley 4th The driving pulley 1 , from the drive pulley 3 and the idler pulley 4 are arranged in a V-shape with predetermined angles to one another, the axial distances being able to be varied in two orthogonal directions, so that belts 5 of different lengths can be placed on them. The schematic arrangement of the belt drive 2 shown in FIG. 3 is often used for testing belts 5 which are formed as V-belts.
Ein in Fig. 4 in schematischer Anordnung dargestellter Riemen trieb 2 dient vornehmlich zur Prüfung von als Keilrippenrie men ausgebildeten Riemen 5. Die Anordnung der treibenden Scheibe 1, der Abtriebsscheibe 3 und der Leerlaufscheibe 4 des in Fig. 4 dargestellten Riementriebs 2 ähnelt der in Fig. 3 dargestellten Anordnung. Zusätzlich weist der in Fig. 4 darge stellte Riementrieb eine Spannrolle 6 auf, mittels der der Riemen 5 vorspannbar ist.A belt shown in Fig. 4 in a schematic arrangement drive 2 is used primarily for testing of belts 5 designed as Keilrippenrie men. The arrangement of the driving pulley 1 , the driven pulley 3 and the idler pulley 4 of the belt drive 2 shown in FIG. 4 is similar to the arrangement shown in FIG. 3. In addition, the belt drive shown in FIG. 4 has a tensioning roller 6 by means of which the belt 5 can be pretensioned.
Der erfindungsgemäße Prüfstand gemäß der in Fig. 4 dargestell ten grundsätzlichen Ausführungsform hat einen in Fig. 5 darge stellten Prüftisch 7, auf dem der Riementrieb 2 montiert ist. Die treibende Scheibe 1, die Antriebsscheibe 3, die Leerlauf scheibe 4 und die Spannrolle 6 haben die in Fig. 4 dargestell te Anordnung, wobei die Achsen der treibenden Scheibe 1 und der Abtriebsscheibe 3 auf der einen Diagonalen des quadrati schen Prüftisches 7 und die Achsen der Leerlaufscheibe 4 und der Spannrolle 6 auf der anderen Diagonalen des Prüftisches 7 angeordnet sind.The test stand according to the invention in accordance with the basic embodiment shown in FIG. 4 has a test table 7 in FIG. 5, on which the belt drive 2 is mounted. The driving pulley 1 , the drive pulley 3 , the idle pulley 4 and the tensioning roller 6 have the arrangement shown in FIG. 4, the axes of the driving pulley 1 and the driven pulley 3 on the one diagonal of the quadratic test table 7 and the axes the idler pulley 4 and the tension roller 6 are arranged on the other diagonal of the test table 7 .
Eine Grundplatte 8 des Prüftisches 7 ist quadratisch ausge bildet, um die zur Ausgestaltung des Prüftisches 7 bzw. des erfindungsgemäßen Prüfstands erforderliche Grundfläche zugun sten einer besseren Zugänglichkeit zu minimieren.A base plate 8 of the test table 7 has a square shape in order to minimize the base area required for the design of the test table 7 or the test stand according to the invention for the sake of better accessibility.
Der treibenden Scheibe 1, der Abtriebsscheibe 3, der Leer laufscheibe 4 sowie der Spannrolle 6 ist jeweils ein Spin delantrieb 9, 10, 11 bzw. 12 zugeordnet, wobei mittels des Spindelantriebs 9, 10, 11, 12 die Achse der treibenden Schei be 1, der Abtriebsscheibe 3, der Leerlaufscheibe 4 bzw. der Spannrolle 6 auf der jeweiligen Diagonalen des Prüftisches 7 verstellbar ist.The driving pulley 1 , the driven pulley 3 , the idler pulley 4 and the tension pulley 6 are each assigned a spin delantrieb 9 , 10 , 11 and 12 , respectively, by means of the spindle drive 9 , 10 , 11 , 12, the axis of the driving pulley be 1 , the driven pulley 3 , the idler pulley 4 or the tensioning roller 6 on the respective diagonal of the test table 7 is adjustable.
An einem Führungsschlitten 13 der Leerlaufscheibe 4 und an einem Führungsschlitten 14 der Spannrolle 6 ist jeweils ein Dehnungsmeßstreifen-Kraftaufnehmer vorgesehen, mittels dem die am Riemen 5 wirkenden statischen und dynamischen Kräfte erfaßt werden.A strain gauge force transducer is provided on a guide slide 13 of the idler pulley 4 and on a guide slide 14 of the tensioning roller 6 , by means of which the static and dynamic forces acting on the belt 5 are detected.
Der Riementrieb 2 ist in einer in den Figuren nicht darge stellten Temperaturkammer angeordnet. Diese Temperaturkammer kann mittels einer Umluftheizung und eines Luft/Wasserwärme tauschers zwischen einer Raumtemperatur und einer Temperatur von 120 Grad C temperiert werden. Mittels an der Temperatur kammer vorgesehener Stutzen kann diese an ein Kälteaggregat angeschlossen werden, so daß am Riementrieb 2 Anlauftests bei niedrigen Temperaturen bis herab zu -20 Grad C durchgeführt werden können. The belt drive 2 is arranged in a temperature chamber not shown in the figures. This temperature chamber can be tempered between a room temperature and a temperature of 120 degrees C by means of a circulating air heater and an air / water heat exchanger. By means of the connector provided on the temperature chamber, this can be connected to a cooling unit, so that 2 start-up tests can be carried out at low temperatures down to -20 degrees C on the belt drive.
Zur Überprüfung des Verschleißes von im Prüfstand bzw. in der Temperaturkammer befindlichen zu überprüfenden Riemen ist es möglich, daß ein Endoskop von außen in den Prüfstand bzw. in die Temperaturkammer eingebracht wird, wobei es nicht erfor derlich ist, die Temperaturkammer zu öffnen. Die Optik des Endoskops wird mittels einer in den Figuren nicht dargestell ten Haltevorrichtung an einer vorgegebenen Stelle nahe den Innenflanken des Riemens positioniert.To check the wear of in the test bench or in the Belt to be checked is located in the temperature chamber possible that an endoscope from the outside in the test bench or in the temperature chamber is introduced, it is not required is necessary to open the temperature chamber. The look of the Endoscope is not shown by means of one in the figures th holding device at a predetermined location near the Inner flanks of the belt positioned.
Durch jeweils kurzzeitige Einschaltung einer Antriebseinrich tung 15 bzw. durch Tippbetrieb derselben wird der Riemen 5 langsam vorwärts oder rückwärts zum Umlauf gebracht. Etwaige Beschädigungen des Riemens 5 können hierdurch über die gesam te Riemenlänge ohne Demontage desselben aus dem Prüfstand festgestellt werden.By briefly switching on a Antriebseinrich device 15 or by tapping the same belt 5 is slowly brought forward or backward to orbit. Any damage to the belt 5 can hereby be determined over the entire belt length without dismantling the same from the test bench.
Zur Antriebseinrichtung 15 des erfindungsgemäßen Prüfstands gehören, wie am besten aus Fig. 6 hervorgeht, als Antriebsmo tor für die treibende Scheibe 1 des Riementriebs 2 ein erster Asynchronmotor 16 und als Bremsmotor für die Abtriebsscheibe 3 des Riementriebs 2 ein zweiter Asynchronmotor 17, wobei es sich bei beiden Asynchronmotoren 16, 17 um spezielle wasser gekühlte Ausführungsformen des Fabrikats AMK handeln kann. Die beiden Asynchronmotoren 16, 17 werden über als Transi storpulsumrichter ausgebildete Wechselrichter 18 drehzahlge regelt bzw. drehmomentgeregelt. Derartige spezielle wasserge kühlte Asynchronmotoren zeichnen sich wegen ihrer schlanken Bauweise und dem kleinen Luftspalt zwischen Rotor und Stator durch ein extrem niedriges Massenträgheitsmoment bei hohem Nenndrehmoment aus.The drive device 15 of the test bench according to the invention, as best shown in FIG. 6, includes a first asynchronous motor 16 as a drive motor for the driving pulley 1 of the belt drive 2 and a second asynchronous motor 17 as a brake motor for the driven pulley 3 of the belt drive 2 both asynchronous motors 16 , 17 can be special water-cooled embodiments of the AMK brand. The two asynchronous motors 16 , 17 are speed-controlled or torque-controlled via inverters 18 designed as transistor pulse converters. Such special Wasserge cooled asynchronous motors are characterized by their slim design and the small air gap between the rotor and stator by an extremely low mass moment of inertia at a high nominal torque.
Eine in Fig. 8 dargestellte Steuer- und Regelvorrichtung 19 dient als Hardware-Basis für den erfindungsgemäßen Prüfstand. Zur Steuer- und Regelvorrichtung 19 gehört ein Industrie-PC 20, der beim Betrieb des erfindungsgemäßen Prüfstandes bzw. bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Lebensdauerprüf verfahrens die Prozeßautomatisierung und -visualisierung so wie die Bedienung und die Auswertung übernimmt. Hierzu ist der Industrie-PC 20 an einen Farbmonitor 21, an eine Druck vorrichtung 22 und über eine Verbindungsleitung 23 an ein in Fig. 8 nicht dargestelltes Rechnernetz angeschlossen.A control and regulating device 19 shown in FIG. 8 serves as the hardware basis for the test bench according to the invention. The control and regulating device 19 includes an industrial PC 20 , which takes over the process automation and visualization, as well as the operation and evaluation, when operating the test stand according to the invention or when carrying out the life test method according to the invention. For this purpose, the industrial PC 20 is connected to a color monitor 21 , to a printing device 22 and via a connecting line 23 to a computer network (not shown in FIG. 8).
Zwei über Link-Schnittstellen vernetzte, durch Transputer ge stützte Interfacekarten 24, 25 dienen zur Prozeßankopplung und zur Durchführung einer digitalen Regelung. Die beiden In terfacekarten 24, 25 bzw. die sie stützenden Transputer kom munizieren über einen Link-Adapter mit dem Industrie-PC 20.Two networked via link interfaces, Ge supported by transputer interface cards 24 , 25 are used for process coupling and to carry out a digital control. The two interface cards 24 , 25 and the transputer supporting them communicate via a link adapter with the industrial PC 20 .
Zur Winkelgeschwindigkeits- und Momentregelung ist die eine Interfacekarte 4 über einen Trennverstärker/Optokoppler und die Wechselrichtermodule 18 an die Asynchronmotoren 16, 17 der treibenden Scheibe 1 bzw. der Abtriebscheibe 3 des Rie mentriebs 2 angeschlossen. Darüber hinaus ist diese Inter facekarte ebenfalls über den Trennverstärker/Optokoppler 26 an ein Steuerteil 27 für die Temperaturkammer angeschlossen, so daß die Temperatur innerhalb der Temperaturkammer entspre chend den Vorgaben durch die Interfacekarte 24 geregelt wer den kann. Gleichfalls über den Trennverstärker/Optokoppler 26 ist die Interfacekarte 24 an ein Infrarot-Thermoelement 28 angeschlossen, mittels dem durch Infrarotmessung die Tempera tur des im Prüfstand befindlichen Riemens 5 gemessen werden kann.For angular velocity and torque control, an interface card 4 is connected via an isolating amplifier / optocoupler and the inverter modules 18 to the asynchronous motors 16 , 17 of the driving disk 1 and the driven disk 3 of the belt drive 2 . In addition, this Inter face card is also connected via the isolation amplifier / optocoupler 26 to a control part 27 for the temperature chamber, so that the temperature within the temperature chamber is regulated accordingly by the specifications of the interface card 24 who can. Likewise via the isolating amplifier / optocoupler 26 , the interface card 24 is connected to an infrared thermocouple 28 , by means of which the temperature of the belt 5 in the test bench can be measured by infrared measurement.
Die andere Interfacekarte 25 ist über den Trennverstärker/ Optokoppler mit einer Meßeinrichtung 29 verbunden, zu der Dehnungsmeßstreifen-Kraftaufnehmer gehören, mittels denen der Kraftverlauf an der Spannrolle 6 und der Leerlaufscheibe 4 des Riementriebs 2 erfaßbar ist. Der so ermittelte und zur Interfacekarte 25 gegebene Kraftverlauf wird mittels einer Frequenzanalyse ausgewertet. Des weiteren ist die Interface karte 25 über den Trennverstärker/Optokoppler 26 an eine Drehzahlmessungseinrichtung 30 angeschlossen, die für die treibende Scheibe 1 und die Abtriebsscheibe 3 des Riemen triebs 2 jeweils einen Drehgeber aufweist. Zusätzlich ist die Interfacekarte 25 über den Trennverstärker/Optokoppler 26 an einen hochauflösenden Dreh- bzw. Inkrementalgeber 31 ange schlossen, mittels dem die Drehungleichförmigkeit bzw. die Winkelgeschwindigkeitsschwankung während einer Umdrehung der treibenden Scheibe 1 des Riementriebs 2 meßbar ist.The other interface card 25 is connected via the isolating amplifier / optocoupler to a measuring device 29 , to which strain gauge force transducers belong, by means of which the force profile on the tensioning roller 6 and the idler pulley 4 of the belt drive 2 can be detected. The force curve thus determined and given to the interface card 25 is evaluated by means of a frequency analysis. Furthermore, the interface card 25 is connected via the isolating amplifier / optocoupler 26 to a speed measurement device 30 , which has a rotary encoder for the driving pulley 1 and the driven pulley 3 of the belt 2 . In addition, the interface card 25 is connected via the isolating amplifier / optocoupler 26 to a high-resolution rotary or incremental encoder 31 , by means of which the rotational non-uniformity or the angular velocity fluctuation can be measured during one revolution of the driving pulley 1 of the belt drive 2 .
Zur Erzeugung der zur realitätsnahen Prüfung des Riemens 5 erforderlichen Drehungleichförmigkeit an der treibenden Scheibe 1 bzw. an einer Antriebswelle 32 des der treibenden Scheibe 1 zugeordneten Asynchronmotors 16 der Antriebsein richtung 15 wird wie folgt verfahren.To generate the necessary for realistic testing of the belt 5 rotational nonuniformity on the driving pulley 1 or on a drive shaft 32 of the asynchronous motor 16 assigned to the driving pulley 1 of the drive device 15 , the procedure is as follows.
Die an einem Rechner der Steuer- und Regelvorrichtung 19 vor gegebenen Sollwerte für die Grunddrehzahl sowie den Grad und die Amplitude der die Grunddrehzahl überlagernden Oberwelle bzw. Oberwellen werden vom Prüfprogramm an eine der beiden Interfacekarten 24, 25 übermittelt. Dort wird aus diesen Sollwerten eine Fahrkurve ermittelt, die über einen D/A-Kanal als Sollwertprofil für die Winkelgeschwindigkeit auf das ent sprechende Wechselrichtermodul 18 aufgebracht wird, so daß die treibende Scheibe 1 des Riementriebs mittels des ihr zu geordneten Asynchronmotors 16 entsprechend dem in der Inter facekarte 24 erzeugten Sollwertprofil gedreht wird.The setpoint values for the basic speed as well as the degree and the amplitude of the harmonic or harmonics superimposed on the basic speed are given on a computer of the control and regulating device 19 by the test program to one of the two interface cards 24 , 25 . There, a driving curve is determined from these target values, which is applied via a D / A channel as a target value profile for the angular velocity to the corresponding inverter module 18 , so that the driving pulley 1 of the belt drive by means of the asynchronous motor 16 assigned to it in accordance with FIG Inter face card 24 generated setpoint profile is rotated.
Zur Erfassung der tatsächlichen Drehungleichförmigkeiten der Antriebswelle 32, mittels der die treibende Scheibe 1 des Riementriebs 2 gedreht wird, ist am der treibenden Scheibe 1 entgegengesetzten Wellenende der Antriebswelle 32 der hoch auflösende Inkrementalgeber 31 angeordnet. Dieser hochauflö sende Inkrementalgeber 31 hat je Umdrehung 7200 Inkremente. Sein Ausgangssignal wird mittels digitaler Elektronik in der Interfacekarte 25 um den Faktor 36 heruntergeteilt. Damit er geben sich insgesamt 200 innerhalb der Auflösung des Inkre mentalgebers 31 äquidistante Winkelzonen, welche mittels ei nes quarzgenerierten Referenztaktes von 5 MHz ausgetastet werden. Auf diese Weise erhält man eine zeitliche Abwicklung einer Umdrehung der Antriebswelle 32 des Asynchronmotors 16 mit einer sehr hohen Auflösung und kann auch kleinste Ampli tuden der sich tatsächlich ergebenden Drehungleichförmigkeit bei Höchstdrehzahl messen.To detect the actual rotational irregularities of the drive shaft 32 , by means of which the driving pulley 1 of the belt drive 2 is rotated, the high-resolution incremental encoder 31 is arranged on the shaft end of the drive shaft 32 opposite the driving pulley 1 . This high-resolution incremental encoder 31 has 7200 increments per revolution. Its output signal is divided down by a factor of 36 by means of digital electronics in the interface card 25 . He give a total of 200 equidistant within the resolution of cremental encoder 31 angular zones which are blanked by ei nes quartz-generated reference clock of 5 MHz. In this way you get a temporal settlement of one revolution of the drive shaft 32 of the asynchronous motor 16 with a very high resolution and can measure even the smallest Ampli tuden of the actual rotational irregularity at maximum speed.
Damit steht die Möglichkeit zur Verfügung, mittels Variation der vorgegebenen Soll-Amplitude der Drehungleichförmigkeit, welche aufgrund der Trägheiten des Riementriebes 2 nur in Ausnahmefällen am zweiten Wellenende in exakt gleicher Höhe wie dem Asynchronmotor 16 vorgegeben anliegt, eine Regelung der Amplitude durchzuführen.There is thus the possibility of regulating the amplitude by varying the predetermined target amplitude of the rotational irregularity, which, due to the inertia of the belt drive 2, is only present in exceptional cases at the second shaft end at exactly the same height as the asynchronous motor 16 .
Für den Prüfbetrieb können Lastkollektive aus den folgenden einstellbaren Parametern zusammengestellt werden.Load spectra from the following can be used for test operation adjustable parameters.
- - Drehungleichförmigkeit bzw. Amplitude und Grad der Oberwel le bzw. Oberwellen- Rotation non-uniformity or amplitude and degree of the upper shaft le or harmonics
- - Abtriebsmoment bzw. -leistung- Output torque or output
- - Temperatur der Temperaturkammer- temperature of the temperature chamber
- - Dauer eines Lastzustandes- Duration of a load condition
Während der Durchführung der Lebensdauerprüfung wird mittels des Infrarot-Thermoelements 28 berührungslos die Temperatur des Riemens 5 gemessen.During the performance of the service life test, the temperature of the belt 5 is measured without contact by means of the infrared thermocouple 28 .
Aus den Signalen der Drehzahlmessungseinrichtung 30, zu der die bereits erwähnten asynchronmotorinternen Drehgeber gehö ren und aus dem aktuellen Übersetzungsverhältnis des Riemen triebs 2 wird der am Riementrieb 2 auftretende Schlupf er rechnet, der wiederum auf Überschreiten eines Maximalwerts überwacht wird.Occurring on the belt drive 2 slip he expects, in turn, is monitored for exceeding a maximum value from the signals of the speed measurement device 30 to which the asynchronmotorinternen encoder aforementioned ren gehö and drive from the current ratio of the belt. 2
Die mittels der Meßeinrichtung 29 gemessene Abnahme der Spannkraft an der Leerlaufscheibe 4 nach einer bestimmten Be triebsdauer des Prüfstands dient als Maß für die Längung und den Verschleiß des Riemens 5.The measured by means of the measuring device 29 decrease in the tension force on the idler pulley 4 after a certain loading period of the test bench serves as a measure of the elongation and wear of the belt 5th
Der an den Wechselrichtermodulen 18 gemessene Motorstrom lie fert in Verbindung mit den Motordaten der Asynchronmotoren 16, 17 mit hinreichender Genauigkeit das jeweilige Maschinen drehmoment.The motor current measured on the inverter modules 18 delivers the respective machine torque in connection with the motor data of the asynchronous motors 16 , 17 with sufficient accuracy.
Die Ermittlung der am erfindungsgemäßen Prüfstand tatsächlich für die Drehung der treibenden Scheibe 1 des Riementriebs 2 erzielbaren Drehungleichförmigkeit kann Fig. 7 entnommen wer den. Die dargestellten Kurven, die mit unterschiedlichen Ab triebs- bzw. Lastmomenten an der Abtriebsscheibe 3 des Rie mentriebs 2 aufgenommen wurden, weisen mit zunehmender Dreh zahl einen hyperbolisch abnehmenden Verlauf auf. Im unteren bis mittleren Drehzahlbereich können Amplituden erzielt wer den, die um ein Vielfaches über den für Brennkraftmaschinen typischen Werten liegen und sich diesen erst bei höheren Drehzahlen angleichen.The determination of the rotational non-uniformity that can actually be achieved on the test stand according to the invention for the rotation of the driving pulley 1 of the belt drive 2 can be seen in FIG. 7. The curves shown, which were recorded with different drive or load torques on the driven pulley 3 of the belt drive 2 , have a hyperbolically decreasing curve with increasing speed. In the lower to medium speed range, amplitudes can be achieved which are many times higher than the values typical for internal combustion engines and only adapt to them at higher speeds.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfstands hat der die treibende Scheibe 1 des Riementriebs 2 antreiben de Asynchronmotor 16, der als Antriebsmaschine fungiert, eine Nennleistung von 48 kW bei 2200 min-1, ein Nenndrehmoment von 210 Nm und eine Drehzahl zwischen 0 und 6000 min-1; der der Abtriebsscheibe 3 des Riementriebs 2 zugeordnete und als Bremsmaschine fungierende Asynchronmotor 17 hat eine Nennlei stung von 22 kW bei 3500 min-1, ein Nenndrehmoment von 60 Nm und eine Drehzahl zwischen 0 und 12000 min-1. In one embodiment of the dynamometer according to the invention of the driving wheel 1 of the belt drive 2 to drive de asynchronous motor 16, which acts as a prime mover, a power rating of 48 kW at 2200 min -1, a rated torque of 210 Nm and a speed between 0 and 6000 rpm has - 1 ; of the driven pulley 3 of the belt drive 2 associated and acting as a brake machine induction motor 17 has a Nennlei stung of 22 kW at 3500 min -1, a nominal torque of 60 Nm and a speed between 0 and 12000 rpm -1.
Die Amplitude der Drehungleichförmigkeit ist beispielhaft für eine Oberwelle erster Ordnung dargestellt, siehe Fig. 7; die Frequenz beträgt 100 Hz, 200 Hz oder 300 Hz.The amplitude of the rotational irregularity is shown by way of example for a first-order harmonic, see FIG. 7; the frequency is 100 Hz, 200 Hz or 300 Hz.
Die Länge des zu prüfenden Riemens 5 beträgt im Falle einer Keilriemenprüfung ca. 964 bis 2050 mm, wobei die Durchmesser der Riemenscheiben vorgegeben sind; im Falle einer Poly-V-Riemenprüfung beträgt die Länge des Riemens 5 ca. 950 bis 2217 mm, ebenfalls bei vorgegebenen Riemenscheibendurchmes sern.The length of the belt 5 to be tested is approximately 964 to 2050 mm in the case of a V-belt test, the diameters of the belt pulleys being specified; in the case of a poly-V belt test, the length of belt 5 is approx. 950 to 2217 mm, also with the specified pulley diameters.
Die Temperaturkammer ist zwischen Raumtemperatur und 120 Grad C temperierbar.The temperature chamber is between room temperature and 120 degrees C temperable.
Claims (26)
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1997
- 1997-05-21 DE DE19721318A patent/DE19721318A1/en not_active Withdrawn
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