DE2908677A1

DE2908677A1 - Lastpruefmaschine

Info

Publication number: DE2908677A1
Application number: DE19792908677
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hikari
Original assignee: Sanyo Couplings Co Ltd
Current assignee: Sanyo Couplings Co Ltd
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2908677C2; GB2031593A; JPS54177952U; GB2031593B; FR2427594B1; FR2427594A1; US4217775A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lastprüf maschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Lastprüf maschine mit druckfluidbetätigten Scheibenbremsen und einer Zwangskühlung der gebremsten Scheiben mit Hilfe von Kühlwasser. Die Lastprüfmaschine dient zur Prüfung von Brennkraftmaschinen, Getrieben, Elektromotoren, Riemen usw. unter Dauerlast, intermittierender Last, kontinuierlicher, veränderlicher Last und intermittierenden Lastschwingungen.

In der Regel können mit herkömmlichen Lastprüfraaschinen dieser Art keine Prüfungen bei niedrigen Drehzahlen, geschweige denn bei Nulldrehzahl durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Lastprüfmaschine zu schaffen, die für Prüfungen mit hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen geeignet ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Lastprüfmaschine gelöst.

Die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine umfaßt eine mit der zu prüfenden Maschine verbindbare, drehbare Welle, mehrere Abstand voneinander aufweisende Scheiben, die auf der drehbaren "Welle so angebracht sind, daß sie sich zusammen mit dieser drehen, Scheibenbremsen zum Bremsen der Scheiben und einen Detektor zur Feststellung der Belastung der zu prüfenden Maschine aus der während des Bremsens in Umfangsrichtung wirkenden Kraft auf die Abstützung der Scheibenbremsen.

Die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine eignet sich nicht nur für Prüfungen bei niedrigen Drehzahlen sondern auch bei Nulldrehzahl.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei durch die Beschreibung des Ausführungsbeispxels die Erfindung nicht auf dieses beschränkt werden soll. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform

einer erfindungsgemäßen Lastprüfmaschine, die sich zur Durchführung einer Reihe verschiedener Prüfungen eignet, wobei Teile der Lastprüfmaschine weggebrochen sind;

Figur 2 eine Vorderansicht der Lastprüfmaschine

gemäß Figur 1;

Figur 3 eine Seitenansicht der Lastprüfmaschine

gemäß Figur 1; und

Figur 4 eine schematische Darstellung des Kühl-

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systems für die Scheiben der Lastprüfmaschine gemäß den Figuren 1 bis 3.

Die dargestellte Lastprüfmaschine weist einen Grundrahmen 2 auf, an dessen beiden Enden sich jeweils ein Lager 1 befindet. In den beiden Lagern 1 ist eine drehbare Welle 3 gelagert .

Die Welle 3 kann an ihrem einen Ende mit der zu prüfenden Maschine verbunden werden. Auf der Welle 3 sind in gewissem Abstand voneinander mehrere Scheiben 4 so angeordnet, daß sie sich zusammen mit der Welle 3 drehen. Koaxial zur Welle 3 ist ein steifes Mantelrohr 5 angeordnet, das die Welle 3 und die Scheiben 4 umgibt. Das Mantelrohr 5 ist an seinen beiden Enden drehbar auf der Welle 3 gelagert. Dies heißt mit anderen Worten, daß sich das Mantelrohr 5 nicht zusammen mit der Welle 3 dreht, jedoch um dessen Achse etwas hin- und herdrehen kann.

Im Mantelrohr 5 sind öffnungen 6 ausgebildet. Die Orte der öffnungen 6 entsprechen den Anbrxngungsorten der Scheiben 5 auf der Welle 3. Die öffnungen 6 dienen dem Einbau von Scheibenbremsen A zum Bremsen der Scheiben 4.

Wie aus Figur 1 erkennbar ist, befindet sich auf jeder Seite der Scheibe 4, in Umfangsrichtung betrachtet, eine Scheibenbremse A. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind somit drei Paare Scheibenbremsen, d.h. insgesamt sechs Scheibenbremsen, für die drei Scheiben vorgesehen. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, daß auf beiden Seiten jeder Scheibe 4 Scheibenbremsen A vorhanden sind. Lediglich eine Scheibenbremse A auf einer der beiden Seiten einer Scheibe 4 reicht auch aus. Ferner müssen die Anzahl der Scheiben 4 und die Anzahl der Scheibenbremsen A nicht so wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt werden; auch lediglich eine Scheibe 4 und eine Scheibenbremse A sind möglich.

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Jede Scheibenbremse A ist am Mantelrohr 5 mit Hilfe von Vorsprüngen 8 angebracht, die jeweils an einem von zwei Hebeln 7 vorgesehen sind, die Bestandteile der Scheibenbremse A sind. Die Vorsprünge 8 sind in Ausnehmungen 9 der öffnung 6 eingesetzt.

Jede Scheibenbremse A umfaßt außer den zwei Hebeln 7 zwei Reibklötze 10, die an den vorderen Enden der Hebel so angebracht sind, daß sie sich auf beiden Seiten der zugehörigen Scheibe 4 befinden, einen Stellantrieb 12 mit einer Kolbenstange 11, die durch den einen Hebel 7 hindurch verläuft und sich mit ihrem freien Ende am anderen Hebel 7 abstützt, sowie eine Feder 13, die zwischen den anderen Enden der zwei Hebel 7 gespannt ist.

Der Stellantrieb 12 umfaßt außer der Kolbenstange 11 einen Zylinder, der mit Luftdruck oder Öldruck beaufschlagt werden kann, so daß dadurch die Kolbenstange 11 ausgefahren wird. Die Feder 13 wirkt an den zwei Hebeln 7 so, daß die Reibklötze 10 an den vorderen Enden der Hebel voneinander weggezogen werden. Beim öffnen und Schließen jedes Paares von Hebeln 7 wirken die Vorsprünge 8 als Schwenklager. An jeden Stellantrieb 12 sind eine Zufuhrleitung und eine Ablaßleitung angeschlossen, über die die Beaufschlagung des Stellantriebes mit Druckluft oder Drucköl erfolgt.

Am Grundrahmen ist ein Detektor 14 vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um eine Kraftmeßdose oder dergleichen handelt. Der Detektor 14 ermittelt die Belastung der zu prüfenden Maschine aus der in ümfangsrichtung des Mantelrohres 5 wirkenden Kraft und liefert ein elektrisches Ausgangssignal. Genauer heißt dies, daß die Kraft mit Hilfe von auf den Detektor 14 wirkenden Preßköpfen 15 bestimmt wird, wobei das entsprechende Drehmoment mit Hilfe des wirksamen Radius des Mantelrohres 5 bestimmt wird.

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Die Wärme, die entsteht, wenn die Reibklötze 10 bei Betätigung der Scheibenbrerasen A gegen die Scheiben 4 gedrückt werden, wird auf folgende Weise abgeführt. Wie beispielsweise Figur 4 zeigt, ist das Innere jeder Scheibe 4 durch eine Trennwand 16 in zwei Kammern a und b unterteilt, so daß durch einen Zufuhrkanal c in der Welle 3 zugeführtes Kühlwasser im Inneren der Scheibe 4 durch die Kammern a und b in Pfeilrichtung strömen kann, bis das Kühlwasser durch einen Äblaßkanal d in der Welle 3 abgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine hat im Prinzip den vorstehend beschriebenen Aufbau. Wenn eine Lastprüfung durchgeführt wird, wird die Ausgangswelle der zu überprüfenden Maschine, beispielsweise einer Brennkraftmaschine oder eines Elektromotors und dergleichen, mit der Welle 3 verbunden, so daß die Welle 3 von der zu prüfenden Maschine angetrieben wird. Wenn die Scheibenbremsen A nicht betätigt werden, stehen die Reibklötze 10 nicht in Berührung mit den Scheiben 4, so daß am Mantelrohr 5 keine Drehkraft wirkt und die zu prüfende Maschine unbelastet läuft.

Um die zu prüfende Maschine zu belasten, werden die Stellantriebe 12 der Scheibenbremsen A mit Druckfluid beaufschlagt, so daß die Kolbenstangen 11 ausgefahren werden. Dadurch werden die außen liegenden Enden der zwei Hebel 7 jedes Paares von Hebeln auseinandergedrückt, so daß die an den vorderen Enden der Hebel 7 angebrachten Reibklötze 10 gegen die dazwischen angeordnete Scheibe 4 gepreßt werden und dadurch die Welle 3 gebremst wird.

Diese Bremsung hat zur Folge, daß die mit der Welle 3 verbundene Maschine belastet wird, so daß nun eine Belastungsprüfung möglich ist. Wenn die zu prüfende Maschine durch Bremsen der Welle 3 belastet wird, wird eine in Drehrichtung der Welle 3 wirkende Drehkraft auf das mit den Scheibenbremsen A ver-

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sehene Mantelrohr 5 aufgebracht, durch die über die Preßköpfe 15 auf den Detektor 14 gedrückt wird.

Die Drehkraft des Mantelrohres 5 entspricht den von den Scheibenbremsen A auf die Scheiben 4 ausgeübten Druckkräften. Die Drehkraft ist direkt proportional zur Belastung der zu prüfenden "Maschine. Daher wird der Detektor 14 mit einer Kraft beaufschlagt, die proportional zur Last ist, so daß der Detektor 14 den Wert der Belastung der zu prüfenden Maschine genau feststellen kann.

Die Lastprüfung kann je nach dem Zweck und der Art der zu prüfenden Maschine in verschiedener Weise durchgeführt werden. Einige Möglichkeiten werden im folgenden als Beispiele angegeben .

Eine Dauerlastprüfung wird durchgeführt, indem die Stellantriebe 12 gleichbleibend mit einem unter einem bestimmten Druck stehenden Druckfluid gespeist werden. Eine Prüfung mit intermittierender Last wird durchgeführt, indem die Stellantriebe 12 wiederholt mit Druckfluid beaufschlagt werden, wobei zwischen den Druckbeaufschlagungen ein angemessener Zeitraum ohne Druckbeaufschlagung liegt. Eine Prüfung mit kontinuierlicher, veränderbarer Last wird durchgeführt, indem nach einer gewissen Zeit von Druckbeaufschlagung mit zunächst niedrigem Fluiddruck auf Druckbeaufschlagung mit hohem Fluiddruck umgestellt wird. Eine Prüfung mit intermittierend schwingender Belastung wird durchgeführt, indem die Zufuhr und Abfuhr von Druckfluid abwechselnd erfolgt, wobei in kurzen Zeitabständen die Zufuhrventile und die Abfuhrventile umgeschaltet werden. Die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine ermöglicht somit nicht nur die Durchführung zahlreicher verschiedener Prüfungen sondern auch Prüfungen, die den tatsächlichen Einsatzbedingungen näher kommen.

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Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Scheibenbremsen A zum Bremsen der Scheiben 4 von den öffnungen 6 des Mantelrohres 5, das auf der Welle 3 sitzt, getragen und abgestützt werden,so daß kein gesonderter Rahmen für jede Scheibenbremse A notwendig ist.

Ein"weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die. Lastprüfmaschine kompakt ist, da alle Scheibenbremsen A an einem einzigen steifen Mantelrohr 5 angebracht sind.

Die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine umfaßt somit Scheiben, eine mit einer zu prüfenden Maschine verbindbare, drehbare Welle, Scheibenbremsen zum Bremsen der Scheiben und einen Detektor, der die Belastung der zu prüfenden Maschine anzeigen kann und dazu während des Bremsens die Drehkraft des die Scheibenbremsen tragenden Elementes feststellt. Mittels der erfindungsgemäßen Lastprüfmaschine können die Charakteriska und das Langzeitverhalten von Brennkraftmaschinen, Elektromotoren, landwirtschaftlichen Maschinen, Verzögerungseinrichtungen, Getrieben, Kupplungen, Drehmomentwandlern, Ketten, Riemen, Wellenverbindungen, Druckluftmotoren, hydraulischen Motoren und dergleichen geprüft werden sowie Abgastests und Leistungsprüfungen von Fahrzeugen durchgeführt werden. Insbesondere ist auch die Nutzleistung der zu prüfenden Maschine aus dem Drehmoment und der Drehzahl bestimmbar.

Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Lastprüfmaschine besteht ferner darin, daß sie Prüfungen auch bei Nulldrehzahl ermöglicht. Sie arbeitet gleichmäßig und gleichbleibend und hält daher Dauerlastbetrieb aus. Die Belastung kann einfach wahlweise eingestellt oder verändert werden. Hohes Drehmoment ist auch bei niedrigen Drehzahlen aufbringbar. Ferner ist die erfindungsgemäße Lastprüfmaschine kompakt.

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Claims

IiS.st.prüf^-ci.ssftiiie_F gekennzeichnet durch eins in Legern ("U gelagerte, drehbare Welle"(3), die mit ei= Ker za prüfenden Maschine irerbindbar ist, zumindest eine auf der ilalls so angeordnete Scheibe (4), daß die Scheibe sich 2'jsa:isaen mit der Welle dreht, zumindest eine Scheibenbremse. (L'l stiis Bremsen jeder Scheibe und einen Detektor (14) „ der die Belastung der zn prüfenden Maschine aus einer Kraft ermittelt, die während des Bremsens auf die Abstützung (5| der Scheibenbremsen ausgeübt
2. Las-iprüfeasshins nach Anspruch 1_t dadurch g e k e η η 2 e i c h Tt e t. _β daß die Scheibenbremsen (A) zum Bremsen der £üf eier Welle {3! angeordneten Scheiben (4} an einem steif Sri Mantelrohr {5} angebracht sind, das auf der Welle sitst.
3= I.-ss-bprflrrsssIiizis jiach Anspruch 2_S dadurch g e k e η η s-ic α η s t y daß das auf der Welle {3) sitzende Mantel— ro-Iir (Si. 5:^::fringes {δ) zumindest auf einer Seite des Umfasgs tier Scheiben (δι aufweist und daß die Scheibenbremsen (A) in diesen, öffnungen angebracht sind.

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DeutsAe Bank P.'--;:—-;- :·;·; 51-310*0

Diäsdr.er Baak (Mäashsn) Kto. 3333844

Postscheck {(Wündien! Kto. 870-43-804

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4. Lastprüfmaschxne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Scheibenbremse (A) zwei schwenkbare Hebel (7), einen am vorderen Ende jedes Hebels angebrachten Reibklotz (10), der gegen die Scheibe (4) gedrückt werden kann, einen Stellantrieb (12) mit einer Kolbenstange (11), die durch einen der Hebel verläuft und sich am anderen Hebel abstützt, sowie eine zwischen den zwei Hebeln angeordnete Feder (13) umfaßt, wobei der Stellantrieb die Kolbenstange bei Beaufschlagung 'mit Druckluft oder Druck-Öl ausfährt und dadurch die Reibklötze gegen die-Scheibe drückt und dadurch die drehbare Welle (3) bremst.
5. Lastprüfmaschxne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (11) des Stellantriebs (12) in schneller Folge intermittierend ausgefahren wird, um Lastschwingungen zu erzeugen.
6. Lastprüfmaschxne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die als steifes Mantelrohr (5) ausgebildete Abstützung der Scheibenbremsen (A) mit Preßköpfen (15) versehen ist und daß die Belastung dadurch festgestellt wird, daß die Preßköpfe gegen den Detektor (14) gedrückt werden, wobei das entsprechende Drehmoment aus dem effektiven Radius des Mantelrohres bestimmt wird.

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