DE2630998B2

DE2630998B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE2630998B2
Application number: DE19762630998
Authority: DE
Inventors: Heinrich 6101 Fraenkisch-Crumbach Fehr; Guenther 6100 Darmstadt Himmler
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1974-09-23
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2630998C3; DE2630998A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß mil der umlaufenden Erregereinrichtung ein Meßgerät zur Winkelgeschwindigkeitsmessung verbunden ist, dessen Ausgang entweder an einen Dividierer angeschlossen ist, <-,n welchem außerdem ein die Schwingungsamplitude der Radaufstandsplatle erfassender Wegaufnehmer angeschlossen ist oder dessen Ausgang über einen Quadrierer an einen Dividierer angeschlossen ist, mit welchem außerdem eine die Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte erfassende Geschwindigkeitsmeßeinrichtung verbunden ist.

Das Meßgerät zur Winkelgeschwindigkeitsmessung kann direkt mit dem Antriebsmotor der Erregereinrichtung verbunden sein.

Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß man zur Ermittlung des Quotienten aus dynamischer Radaufstandskraft und Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte keine Kraftmeßgeber benötigt, so daß mit vereinfachten Mitteln eine sichere Messung der Impedanz und damit der Qualität des Stoßdämpfers möglich ist, wobei man eine Meßgröße erhält, die dem Quotienten der dynamischen Radaufstandskraft und der Schwingungsgeschwindigkeit entspricht, welcher direkt proportional der Dämpfung des Schwingungsdämpfers ist.

Die Erfindung geht hierbei von der folgenden Erkenntnis aus.

Für die Erregerkraft Fß welche in der Erregereinrichtung durch eine umlaufende Unwucht erzeugt wird, gilt folgende Gleichung:

Fe= U- Ω²

wobei L/die Unwucht und Ω die Winkelgeschwindigkeit bedeuten. Da die Unwucht U konstant ist, kann hierfür auch ein Proportionalitätsfaktor k\ eingesetzt werden, so daß

Fe = A₁ ■ Ω²

sich ergibt.

Die Schwinggeschwindigkeit ν der Radaufstandsplatte ist dem Produkt aus Winkelgeschwindigkeit Ω und Schwingweg 5 der Radaufstandsplatte proportional.

v= s- Ω

Bestimmt man jetzt die der Qualität des Stoßdämpfers proportionale Größe /(Impedanz), welche sich aus der Quotientenbildung von Ff/vergibt, erhält man

Ω²

s · il

= k.

Somit ist es also möglich, die Impedanz aus Erregerwinkelgeschwindigkeit und Schwingweg bzw. Schwingungsgeschwindigkeit zu errechnen, ohne daß man Kraftmeßgeber einsetzen muß.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß die Dämpfungsgröße des Schwingungsdämpfers getrennt für die Zug- und Druckstufe des Schwingungsdämpfers ermittelt und angezeigt wird. Hierdurch wird die Gefahr beseitigt, daß ein Stoßdämpfer, der in der Zug- und Druckstufe starke Unterschiede bezüglich der Dämpfungsqualität aufweist, noch als in der zulässigen Toleranzgrenze liegend eingestuft wird. Diese Gefahr ergibt sich insbesondere dadurch, daß der Prüfstand zur Bestimmung der Impedanz die Mittelwerte der Kraft- und Geschwindigkeitsmeßwerte zur Weiterverarbeitung verwendet.

Mit Hilfe der Weiterbildung der Erfindung kann •-j daher selektiv sowohl die Zugstufe als auch die Druckstufe auf die erforderlichen Dämpfungswerte hin überprüft werden.

Ferner kann die Erfindung noch dadurch weitergebildet sein, daß den Dividierern Gut-Schlecht-Anzeigen

ίο nachgeschaltet sind, deren Toleranzgrößen mittels Grenzwerteinstelleinrichtungen, insbesondere Grenzwertpotentiometern, voreinstellbar sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in den Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Schwingungsdämpferprüfstand in Doppel- und Unterflurausführung und

F i g. 2 die Meßwertverarbeitung als Blockschaltbild. In der Fig. 1 sind ein Kraftfahrzeug 1, Fahrzeugfedern 2 und Radaufhängungen 3 sowie zu prüfende

2» Schwingungsdämpfer 4 dargestellt, wobei Fahrzeugräder 5 auf Radaufstandsplatten 6 ruhen. Der Schwingungsdämpferprüfstand ist in der gezeigten Darstellung als Unterflurprüfstand ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ihn als Überflurprüfstand mit entsprechenden Auffahrrampen auszuführen. Die Radaufstandsplatten 6 werden mittels Parallelfederlenker 7 geführt. Zur Aufnahme und Kompensierung des Fahrzeuggewichtes sind Federn 8 vorgesehen. Die unterschiedlichen Fahrzeuggewichte können durch eine

jo Niveauregelung 9, die manuell oder automatisch arbeitet, ausgeglichen werden, damit immer die gleiche Ausgangsstellung vorliegt. Die Einleitung der Kraft in die Schwingungsdämpfer 4 erfolgt über eine umlaufende Erregereinrichtung in Form von Unwuchterregern

j-) 10, die mittels eines Motors 11 angetrieben werden können. Damit eine getrennte Messung des rechten und linken Schwingungsdämpfers 5 möglich ist, sind Kupplungen 12 vorgesehen, die jeweils über Gelenkwellen 13 mit dem entsprechenden Unwuchterreger 10

4u gekoppelt werden können. Mit dem Motor 11 ist ein Meßgerät zur Messung der Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Unwuchterregers 10 in Form eines Generators 14 gekoppelt. An den Radaufstandsplatten 6 können Wegaufnehmer oder Geschwindigkeitsaufnehmer 15 angelenkt sein.

In Fig.2 ist die Meßwertverarbeitung dargestellt, wobei die Winkelgeschwindigkeit mittels des Generators 14 gemessen wird und der Generator eine entsprechende Spannung abgibt, die in einem Verstärker 16 verstärkt und in einen Speicher 17 eingegeben wird. Der Schwingweg wird mittels des Wegaufnehmers 15 gemessen, in einem Verstärker 18 verstärkt und anschließend für die Zug- und Druckstufe des Stoßdämpfers mittels positiven und negativen Spitzenwertspeichern 19 und 20 getrennt.

Bei Erreichen der Resonanz, die z. B. gemäß der älteren Patentanmeldung P 25 56 073 ermittelt werden kann, werden die anliegenden Größen der Speicher 17, 19 und 20 den Dividierern 21 und 22 weitergeleitet, die dann die Impedanz getrennt für die Druck- und Zugstufe des Schwingungsdämpfers ermitteln und an Anzeigegeräten 23 und 24 sichtbar machen. Es könnte aber ajch ein umschaltbares Anzeigegerät, entsprechend der zu messenden Zug- bzw. Druckstufe eingesetzt werden.

Des weiteren können noch Gut-Schlecht-Anzeigen 25, 26 vorgesehen sein, die mittels Grenzwertpotentiometern 27,28 vorangestellt werden.

Anstatt der Wegaufnehmer 15 können Geschwindigkeitsaufnehmer für die Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandspiatte vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Winkelgeschwindigkeit vor den Dividierern 21 und 22 mittels eines nicht dargestellten Quadrierers quadriert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: Grenzwerteinstelleinrichtungen (27, 28) voreinstellbar sind.

1. Verfahren zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand, bei dem ein auf einer Radaufstandsplatte ruhendes Rad des Fahrzeuges mittels einer umlaufenden Erregereinrichtung in Schwingungen versetzt wird und bei Resonanz des schwingenden Systems die Impedanz durch Ermittlung des Quotienten aus dynamischer Radaufstandskraft und Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte gemessen und angezeigt wird nach P 2445406.6-52, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit der umlaufenden Erregereinrichtung und entweder der Schwingweg oder die Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte gemessen und der Quotient entweder aus Winkelgeschwindigkeit und Schwingweg oder aus dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit und der Schwingungsgeschwindigkeit gebildet und aufgezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsgröße bzw. Impedanz des Schwingungsdämpfers getrennt für die Zug- und Druckstufe des Schwingungsdämpfers ermittelt und angezeigt wird.

3. Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand mit einer schwingungsfähigen Radaufstandsplatte, die durch eine umlaufende Erregereinrichtung in Schwingung versetzbar ist und deren Schwingungen mittels eines Wegaufnehmers erfaßbar sind und einer Einrichtung zur Ermittlung der Resonanz zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der umlaufenden Erregereinrichtung (10, 11) ein Meßgerät (14) zur Winkelgeschwindigkeitsmessung verbunden ist, dessen Ausgang an einem Dividierer (21, 22) angeschlossen ist, an welchem außerdem ein die Schwingungsamplitude der Radaufstandsplatte erfassender Wegaufnehmer angeschlossen ist.

4. Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand mit einer schwingungsfähigen Radaufstandsplatte, die durch eine umlaufende Erregereinrichtung in Schwingung versetzbar ist und deren Schwingungen mittels eines Wegaufnehmers erfaßbar sind, und einer Einrichtung zur Ermittlung der Resonanz zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der umlaufenden Erregereinrichtung (10, 11) ein Meßgerät (14) zur Winkelgeschwindigkeitsmessung verbunden ist, dessen Ausgang über einen Quadrierer an einen Dividierer (21, 22) angeschlossen ist, mit welchem außerdem eine die Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte erfassende Geschwindigkeitsmeßeinrichtung verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Trenneinrichtungen (19, 20) den Dividierern (21, 22) vorgeschaltet sind, welche die Amplitudengrößen des Schwingungsdämpfers für die Druckstufe und die Zugstufe trennen und getrennt an die Dividierer weitergeben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Dividierern (21, 22) Gut-Schlecht-Anzeigeeinrichtungen (25, 26) nachgeschaltet sind, deren Toleranzgrößen mittels Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine

κι Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand, bei dem bzw. bei der ein auf einer Radaufstandsplatte ruhendes Rad des Fahrzeuges mittels einer umlaufenden Erregereinrichtung in Schwingungen versetzt wird und bei Resonanz des schwingenden Systems die Impedanz durch Ermittlung des Quotienten aus dynamischer Radaufstandskraft und Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte gemessen und angezeigt wird nach P 24 45 406.6.

2» Aus der Hauptanmeldung (DT-AS 24 45 406.6) ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand bekannt, bei denen eine Meßgröße gewonnen wird, die direkt proportional der Qualität des

2s Schwingungsdämpfers ist und als unmittelbare Anzeigegröße zur Verfügung steht. Diese Meßgröße ist der Quotient aus der dynamischen Radaufstandskraft und der Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte bei Resonanz des schwingenden Systems. Der Resonanzpunkt kann hierbei mittels doppelter Differentiation des Schwingungsgeschwindigkeitssignals der Radaufstandsplatte gewonnen werden.

Beim bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird zur Ermittlung der Radaufstandskraft ein Kraftmeßgeber verwendet. Bei der Kraftmessung können sich jedoch leicht Meßfehler ergeben, da es notwendig ist, daß die Kraft in den Kraftmeßgeber in einer ganz bestimmten Richtung eingeleitet werden muß, wenn man genaue Meßergebnisse erzielen will.

Das bedeutet, daß das Rad auf der Radaufstandsplatte auf einer bestimmten Stelle stehen muß, was bei der Prüfung der Stoßdämpfer an einem einzigen Rad sich noch durchführen läßt. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn man einen Doppelstand zur gleichzeitigen Messung von zwei Rädern, beispielsweise den beiden vorderen Rädern, hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu zeigen, bei dem mit vereinfachten und sicheren Mitteln die Impedanz, also eine der Qualität des Stoßdämpfers proportionale Größe gemessen und angezeigt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Winkelgeschwindigkeit der umlaufenden Erregereinrichtung und entweder der Schwingungsweg oder die Schwingungsgeschwindigkeit der Radaufstandsplatte gemessen und entweder der Quotient aus Winkelgeschwindigkeit und Schwingweg oder aus Quadrat der Winkelgeschwindigkeit und der Schwingungsgeschwin-

W) digkeit gebildet und angezeigt wird.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung zum Prüfen von Schwingungsdämpfern eines Fahrzeuges im eingebauten Zustand ist mit einer schwingungsfähigen Radaufstandsplatte, die durch eine

t.5 umlaufende Erregerschwingung in Schwingung versetztbar ist und deren Schwingungen mittels eines Wegaufnehmers erfaßbar sind, sowie mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Resonanz versehen und