DE3712180A1 - Pruefmaschine zur untersuchung der schwingfestigkeit von blattfedern auf resonanzbasis - Google Patents
Pruefmaschine zur untersuchung der schwingfestigkeit von blattfedern auf resonanzbasisInfo
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Description
Die Schwingfestigkeit von Blattfedern wird derzeit entweder mit Exzen
terprüfständen oder auf geregelten servohydraulischen Prüfanlagen ex
perimentell untersucht. Üblicherweise wird die Last in der Federmitte
eingeleitet und an den Federenden unter möglichst wirklichkeitsnahen
Einspannbedingungen abgenommen.
Blattfedern müssen während der Betriebsbeanspruchung eine große Anzahl
von Lastspielen ertragen. Um die Schwingfestigkeit von Blattfedern auf
experimenteller Basis beurteilen zu können, müssen deshalb im Versuch
viele Lastspiele aufgebracht werden. Exzenterprüfstände benötigen dazu
wegen der durch die nichtausgleichbaren Massenkräfte begrenzten Prüf
frequenz häufig unvertretbar lange Versuchslaufzeiten. Außerdem muß der
Antrieb für die Überwindung des Totpunktes beim Anfahren erheblich stär
ker ausgelegt werden, als das für den stationären Versuchsbetrieb not
wendig ist. Reale Betriebsbelastungen bestehen darüber hinaus nicht aus
konstanten, sondern aus variablen Lastamplituden, die von Exzenterprüf
ständen ebenfalls nicht simuliert werden können.
Mit servohydraulischen Prüfständen lassen sich zwar die im Betrieb an
Blattfedern auftretenden variablen Belastungen simulieren, diese Anlagen
sind jedoch wegen ihres hohen Energiebedarfs sehr kostspielig im Betrieb.
Aus diesen Gründen besteht Bedarf nach einem Prüfstand zur Prüfung von
Blattfedern mit konstanten und variablen Schwingungsamplituden bei mög
lichst hoher (durch die Federerwärmung begrenzter) Versuchsfrequenz.
Erwünscht sind zusätzlich geringer Energiebedarf und große Laufruhe.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst: Vier Blattfedern 1
werden entsprechend Fig. 1 paarweise zwischen zwei Schwingarmen 2 an
geordnet und mit einem Querhaupt 3 vorgespannt, wodurch die statische,
durch das Fahrzeuggewicht verursachte Einfederung simuliert wird. Die
beiden Schwingarme mit den dazwischen gespannten vier Blattfedern bilden
ein Schwingungssystem. Die Schwinglasten werden dadurch erzeugt, daß
dieses Schwingungssystem durch einen Torsionsschwingungserreger 5 (z.B.
Hydromotor) so in Resonanz erregt wird, daß beide Arme gegenphasig schwin
gen. Bei schwach gedämpften Blattfedern (z.B. Einblattfedern) genügt der
Antrieb eines der beiden Schwingarme an seiner Lagerstelle 4, der andere
Schwingarm schwingt dann automatisch in der Gegenphase. Bei stark gedämpf
ten Blattfedern entsteht bei einseitiger Torsionserregung zwischen beiden
Schwingarmen eine von der Größe der Dämpfung abhängige Phasenverschiebung.
Um auch in diesem Fall die Gegenphase zu erzwingen, muß am zweiten Schwing
arm ebenfalls ein Antrieb (wie in Fig. 1 dargestellt) vorgesehen werden.
Um die Wippbewegung zu ermöglichen und den Einspannpunkt der Blattfedern
momentenfrei mit dem Schwingarm zu verbinden, werden die Blattfedern an
den Einspannstellen 6 gelagert.
Durch die an den Enden der Schwingarme befestigten Zusatzmassen 7 kann
die Resonanzfrequenz und damit die Prüffrequenz in weiten Bereichen be
einflußt werden. Der Drehwinkel der Schwingarme wird über Winkelgeber 8
meßtechnisch ermittelt und ist ein Maß für den Ist-Wert der Wegamplitude
der Blattfedern. Der Ist-Wert wird in einem geschlossenen Regelkreis auf
den gewünschten Soll-Wert der Wegamplitude unter Berücksichtigung der
Resonanzbedingung geregelt. Gibt man dem Amplitudenregler keinen kon
stanten, sondern einen auf die Dynamik des Schwingungssystems abgestimm
ten veränderlichen Soll-Wert (z.B. durch einen Rechner) vor, so lassen
sich in der Art einer zufallsartig modulierten Amplitude beliebige, je
doch definierte Häufigkeitsverteilungen versuchstechnisch nachbilden.
Durch das gegenphasige Schwingen der beiden Schwingarme und der zwischen
gespannten Blattfedern heben sich die Massenkräfte nach außen auf, der
Prüfstand läuft ruhig und stellt nur geringe Anforderungen an das Funda
ment. Die erforderliche Antriebsleistung und die Antriebskraft sind ge
ring, da die Resonanzüberhöhung ausgenutzt wird.
Mit der beschriebenen Prüfmaschine können auch statische und dynamische
Federkennlinien (Kraft über Weg) aufgenommen werden. Dazu muß am Befesti
gungspunkt der beiden gegeneinander verspannten Blattfedern ein Kraftmeß
geber 9 angebracht werden. Bei der Aufnahme dynamischer Kennlinien wird
der Weg über die Winkelgeber ermittelt, bei statischer Kennlinie wird das
Querhaupt verstellt und der Verstellweg meßtechnisch ermittelt.
Fig. 1 erläutert schematisch die Prüfmaschine, es bedeuten:
- 1 die Blattfedern
2 die Schwingarme
3 das verstellbare Querhaupt
4 Lagerung der Schwingarme mit Einleitung der
Torsionskräfte
5 ist der Antrieb
6 ist die Blattfedereinspannung
7 sind Zusatzmassen zur Abstimmung
8 sind Winkelgeber
9 sind Kraftmeßgeber
Claims (3)
1. Prüfmaschine zur Untersuchung der Schwingfestigkeit von Blattfedern
auf Resonanzbasis, dadurch gekennzeichnet, daß vier Blattfedern (1)
jeweils paarweise zwischen einer Wippe, bestehend aus zwei Schwing
armen (2), verspannt werden. Bei schwach gedämpften Blattfedern wird
einer der beiden Schwingarme über einen geeigneten Antrieb so in
Schwingungen versetzt, daß der andere Schwingarm in Resonanz gegen
phasig schwingt.
2. Prüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stark
gedämpften Blattfedern beide Schwingarme angetrieben werden, um die
Gegenphasigkeit der Schwingbewegung der beiden Schwingarme aufrecht
zu erhalten.
3. Prüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ent
sprechende Sollwertvorgabe am Antrieb konstante und variable Verfor
mungswege gefahren werden können.
Priority Applications (6)
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DE19873712180 DE3712180A1 (de) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Pruefmaschine zur untersuchung der schwingfestigkeit von blattfedern auf resonanzbasis |
JP63502425A JPH02502848A (ja) | 1987-03-30 | 1988-03-11 | 線形のばね変形性を実質的に有する弾性部材を試験するための方法及び装置 |
PCT/EP1988/000193 WO1988007669A1 (en) | 1987-03-30 | 1988-03-11 | Process and device for testing spring elements with essentially linear spring excursion |
US07/411,521 US5033298A (en) | 1987-03-30 | 1988-03-11 | Process and an apparatus for testing spring-loaded elements having essentially linear pitch of spring |
EP88902456A EP0356429B1 (de) | 1987-03-30 | 1988-03-11 | Verfahren und vorrichtung zum prüfen von federnden elementen mit im wesentlichen linearem federweg |
DE8888902456T DE3864821D1 (de) | 1987-03-30 | 1988-03-11 | Verfahren und vorrichtung zum pruefen von federnden elementen mit im wesentlichen linearem federweg. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873712180 DE3712180A1 (de) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Pruefmaschine zur untersuchung der schwingfestigkeit von blattfedern auf resonanzbasis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3712180A1 true DE3712180A1 (de) | 1988-10-27 |
DE3712180C2 DE3712180C2 (de) | 1990-05-17 |
Family
ID=6325325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873712180 Granted DE3712180A1 (de) | 1987-03-30 | 1987-04-10 | Pruefmaschine zur untersuchung der schwingfestigkeit von blattfedern auf resonanzbasis |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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DE4410639A1 (de) * | 1994-03-26 | 1995-09-28 | Renk Ag | Lager-Prüfstand |
DE4412704A1 (de) * | 1994-04-13 | 1995-10-19 | Erich Gerards | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung periodischer Lasten |
DE102014018441A1 (de) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Daimler Ag | Prüfvorrichtung zum Überprüfen wenigstens einer Blattfeder |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2533373B2 (de) * | 1975-07-25 | 1977-12-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum messen einer federkraft fuer untersuchungen ueber das relaxations-verhalten von blattfedern |
DE3115903A1 (de) * | 1980-04-21 | 1982-12-02 | Bajons, Peter, Dr., 1080 Wien | Anordnung zur gleichtzeitig dauerschwingpruefung mehrerer draht- oder bandfoermiger proben |
DD216317A1 (de) * | 1983-06-28 | 1984-12-05 | Waelzlager Normteile Veb | Einrichtung zum pruefen der dauerfestigkeit von insbesondere schraubenfedern |
US4539845A (en) * | 1982-09-23 | 1985-09-10 | Renault Vehicules Industriels | Driving system for exciting a mechanical component at its resonant frequency for fatigue-testing purposes |
-
1987
- 1987-04-10 DE DE19873712180 patent/DE3712180A1/de active Granted
Patent Citations (4)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3712180C2 (de) | 1990-05-17 |
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