DE4439997C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Dämpfungsgüte eines Schwingungsdämpfers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Dämpfungsgüte eines SchwingungsdämpfersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 12.
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der ATZ 72 (1970)
3, S. 97-100 bekannt.
Insbesondere im Kraftfahrzeugsektor ist der Einfluß der Dämpfungseigenschaften
von Schwingungsdämpfern auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugs, insbesondere
in Hinblick auf den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit, seit langem bekannt. So
kann beispielsweise durch eine weichere Abstimmung der Schwingungsdämpfer
für erhöhten Fahrkomfort und durch eine härtere Abstimmung für erhöhte
Fahrsicherheit gesorgt werden. Entscheidend ist jedoch in jedem Fall, daß die
Schwingungsdämpfer auch tatsächlich die jeweils gewünschte
Dämpfungsleistung erbringen und daß diese Dämpfungsleistung von allen
Schwingungsdämpfern eines Fahrzeugs gleichmäßig erbracht wird.
Untersuchungen in letzter Zeit haben jedoch gezeigt, daß ein nicht zu
tolerierender Anteil der zugelassenen Fahrzeuge wenigstens einen
Schwingungsdämpfer aufweist, der nicht die erwünschte Dämpfungsleistung
erbringt. Dies führt unter anderem dazu, daß diese Fahrzeuge im Vergleich zu
einem Fahrzeug mit ordnungsgemäß arbeitenden Schwingungsdämpfern einen
erhöhten Bremsweg aufweisen. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren, mit
dessen Hilfe die Dämpfungseigenschaften von in Fahrzeugen eingebauten
Schwingungsdämpfern im Rahmen von Reihenuntersuchungen, beispielsweise bei
der regelmäßigen Kontrolle der Fahrzeuge durch einen Technischen
Überwachungsverein, überprüft werden können.
In dem eingangs erwähnten Artikel von Dr.-Ing. T. Meller mit dem Titel "Prüfung hydraulischer
Stoßdämpfer im Fahrzeug" (ATZ Automobiltechnische
Zeitschrift, 72. Jahrgang, Nr. 3/1970, S. 97-100)
wurde daher ein gattungsgemäßes Verfahren für die Prüfung von
Schwingungsdämpfer im am Fahrzeug eingebauten Zustand vorgeschlagen. Bei
dem bekannten Verfahren wird das einem Rad des Fahrzeugs zugeordnete, aus
Schwingungsdämpfer und Feder gebildete schwingungsfähige System mittels
eines Exzenterantriebs zu erzwungener Schwingung erregt. Die Drehzahl des
Exzenterantriebs ist hierbei so gewählt, daß die Erregerfrequenz größer ist als die
Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Systems, welche für Personenkraftwagen
beispielsweise im Bereich von etwa 7 Hz liegt. Nach Abschalten des Motors des
Exzenterantriebs fällt die Erregerfrequenz hauptsächlich aufgrund der
Lagerreibungskräfte allmählich ab und durchläuft den gesamten Frequenzbereich
bis hin zum vollständigen Stillstand des Exzenterantriebs. Während dieses
Auslaufvorgangs wird der Verlauf des Schwingungsausschlags der erzwungenen
Schwingung als Funktion der jeweiligen Erregerfrequenz aufgezeichnet.
Schließlich wird aus dem Verhältnis des Werts der Resonanzamplitude der
erzwungenen Schwingung, das heißt der Amplitude bei der Resonanzfrequenz
des schwingungsfähigen Systems, zu dem bekannten Wert der Erregeramplitude
gemäß einer nachfolgend noch eingehend zu erörternden Theorie ein Wert für die
Dämpfungsgüte des Schwingungsdämpfers ermittelt.
Es stellte sich jedoch heraus, daß der erhaltene Wert der Resonanzamplitude der
erzwungenen Schwingung bei dem bekannten Verfahren in hohem Maße von
zufälligen Einflußgrößen, wie Momentanstellung des Exzenterantriebs beim
Abschalten des Erregermotors, Reibung und dergleichen, abhängt. Die
Auswirkungen dieser Einflußgrößen auf das schwingungsfähige System sind
aufgrund ihrer Stochastik nicht exakt beschreibbar sind und überlagern einander
überdies, was zu einem noch unübersichtlicheren beziehungsweise komplexeren
Verhalten des schwingungsfähigen Systems führt.
Als Folge hiervon streuen die in einer Meßreihe unter Verwendung des bekannten
Verfahrens bestimmten Werte für die Dämpfungsgüte ein- und desselben
Schwingungsdämpfers beträchtlich. Daher ist mit dem bekannten Verfahren eine
zuverlässige, quantitative Aussage über die Dämpfungsgüte der
Schwingungsdämpfer nicht in dem gewünschten Maße
möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum Bestimmen der
Dämpfungsgüte eines
Schwingungsdämpfers einer in einem Fahrzeug
eingebauten Schwingungs- und Dämpfungsbaugruppe aufzuzeigen, welche
zuverlässig und reproduzierbar quantitative Aussagen über die Dämpfungsgüte
des Schwingungsdämpfers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Erregerfrequenz zumindest im Bereich
der Resonanzfrequenz des Schwingungsdämpfers mit einer
Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1 Hz/sec verändert wird. Mit Hilfe dieser
einzigen einfachen Maßnahme kann der Einfluß sämtlicher vorstehend
angesprochener Einflußgrößen auf die Amplitude der erzwungenen gedämpften
Schwingung unterdrückt werden, so daß der Schwingungsverlauf der
erzwungenen gedämpften Schwingung, auch quantitativ, lediglich durch die
Erregerfrequenz und die Erregeramplitude, sowie die Parameter des
Schwingungsdämpfers bestimmt wird.
In einer ersten alternativen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die Erregerfrequenz ausgehend von einer maximalen Erregerfrequenz durch
reibungsbedingtes Auslaufen einer die Erregerschwingung erzeugenden
Erregervorrichtung verändert werden. Der Vorteil dieser Verfahrensvariante ist
vor allem darin zu sehen, daß es mit äußerst geringen apparativem Aufwand zu
verwirklichen ist. Die Erregervorrichtung, die beispielsweise von einem einfachen
Elektromotor mit konstanter vorgegebener Drehzahl gebildet sein kann, läuft
während der Aufzeichnung des Amplitudenverlaufs ohne Einflußnahme von
außen sich selbst überlassen aus. Bei der Wahl der Erregervorrichtung ist lediglich
darauf zu achten, daß sie die erfindungsgemäßen zu beachtende Höchstgrenze für
die Frequenzänderungsrate beim Auslaufen nicht überschreitet.
Die Frequenzänderungsrate beim reibungsbedingten Auslaufen der
Erregervorrichtung wird durch das Wechselspiel von Reibungskraft einerseits und
Trägheitskraft andererseits bestimmt. Zur Erzielung einer kleinen
Frequenzänderungsrate ist es zwar grundsätzlich möglich, in der
Erregervorrichtung Lager geringer Reibung einzusetzen. Dies ist jedoch mit relativ
hohem Kostenaufwand verbunden. Um die Frequenzänderungsrate in einfacher
und dennoch kostengünstiger Weise gezielt beeinflussen zu können, wird im Anspruch 3
vorgeschlagen, daß die Schwungmasse der Erregervorrichtung derart gewählt
wird, daß sich zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz des
Schwingungsdämpfers eine Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1 Hz/sec
ergibt. Die sich aus der Änderung der Schwungmasse ergebende Änderung der
Trägheitskraft kann nach den Gesetzen der Mechanik in einfacher Weise
berechnet werden.
In einer weiteren alternativen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann gemäß dem Anspruch 4 die Erregerfrequenz in kontrollierter Art und Weise verändert werden. Dies
kann im einfachsten Fall durch Steuerung der Erregerfrequenz erfolgen, wobei die
Erregerfrequenz durch Vorgabe der jeweils einzustellenden Drehzahl der
Erregervorrichtung verändert wird. Durch diese kontrollierte Veränderung der
Erregerfrequenz kann die Resonanzfrequenz und insbesondere die
Resonanzamplitude durch mehrfache gezielte Vorgabe entsprechender.
Drehzahlverläufe für die Erregervorrichtung (sogenanntes mehrfaches "Scannen"
der Resonanzfrequenz) und gegebenenfalls durch Beibehalten der so bestimmten
Resonanzfrequenz für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit höherer Präzision
bestimmt werden, was sich natürlich auch in einer höheren Genauigkeit der
bestimmten Dämpfungsgüte widerspiegelt.
Die kontrollierte Veränderung der Erregerfrequenz hat den weiteren Vorteil, daß
die Bestimmung der Dämpfungsgüte frei von Gravitationseinflüssen ist, da die
Erregervorrichtung stets aktiv betrieben wird. Bei einem passiven Betrieb der
Erregereinrichtung, wie er beispielsweise beim Auslaufen des Exzenterantriebs
vorliegt, wird der Schwerpunkt des Exzenters nämlich bei seiner
Aufwärtsbewegung durch die Schwerkraft gebremst und bei einer
Abwärtsbewegung beschleunigt. Dieser Einfluß der Schwerkraft führt dazu, daß
die Erregerschwingung nicht die gewünschte Sinusform aufweist, was die
Genauigkeit der Bestimmung der Dämpfungsgüte beeinträchtigt. Dieser Effekt ist
beispielsweise auch bei Schaukeln bekannt. Die Unterdrückung der
Gravitationseinflüsse ist auch unabhängig von der Begrenzung der
Frequenzänderungsrate der Erregerfrequenz von besonderem Interesse.
Um gewährleisten zu können, daß sich aus einer der Erregervorrichtung
vorgegebenen Drehzahl auch tatsächlich die zugeordnete Erregerfrequenz ergibt,
wird in Weiterbildung der im Anspruch 4 aufgeführten weiteren alternativen Verfahrensvariante im Anspruch 5
vorgeschlagen, einen Wert der Erregerfrequenz zu erfassen und die
Erregerfrequenz unter Berücksichtigung des erfaßten Frequenzwerts zu regeln.
Zusätzlich oder alternativ kann gemäß dem Anspruch 6 ein Wert der Frequenz der erregten
Schwingung des Schwingungsdämpfers erfaßt werden und die Erregerfrequenz
unter Berücksichtigung des erfaßten Frequenzwerts der erregten
Schwingung geregelt werden. Diese Maßnahme ermöglicht es, zusätzlich zu der
an sich bereits ausreichenden Begrenzung der
Frequenzänderungsrate gemäß dem Anspruch 1 sicherzustellen, daß die erregte Frequenz der
Erregerfrequenz in ausreichendem Maße nachfolgen kann. Hierbei ist es gemäß dem Anspruch 7
bevorzugt, daß die Erregerfrequenz mittels einer variabel einstellbaren Drehzahl
eines Motors derart geregelt wird, daß bei Variation der Erregerfrequenz die
Frequenz der erzwungenen Schwingung von der Erregerfrequenz um nicht mehr
als 1% der jeweiligen Erregerfrquenz, vorzugsweise nicht mehr als 0,1% der
Erregerfrequenz abweicht.
Um zuverlässigere Ergebnisse
erzielen zu können, wird ferner im Anspruch 8 vorgeschlagen, daß die Phasendifferenz zwischen der
Phase der Erregerschwingung und der Phase der erregten Schwingung überwacht
wird.
Um bei der Bestimmung der Dämpfungsgüte aus dem Amplitudenverhältnis die
größtmögliche Genauigkeit erzielen zu können, ist gemäß dem Anspruch 9 vorgesehen, daß die das
Amplitudenverhältnis repräsentierende Größe bei der Resonanzfrequenz des
Schwingungsdämpfers bestimmt wird.
In einer Weiterbildung ist es, gemäß dem Anspruch 10 möglich, die das Amplitudenverhältnis repäsentierende
Größe als die die Dämpfungsgüte anzeigende Größe zu verwenden. In einer
Alternative kann jedoch gemäß dem Anspruch 11 auch das sich aus der vorstehend bereits
angesprochenen und nachfolgend noch eingehend zu erläuternden Theorie
ergebende Lehr′sche Dämpfungsmaß als die die Dämpfungsgüte anzeigende
Größe verwendet werden.
Wie eingangs erwähnt betrifft die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zum
Bestimmen der Dämpfungsgüte eines Schwingungsdämpfers einer in einem
Fahrzeug eingebauten Schwingungs- und Dämpfungsbaugruppe, umfassend eine
Erregervorrichtung zum Erzeugen einer Erregerschwingung variabler
Erregerfrequenz für den Schwingungsdämpfer, einen Schwingungsausschlagssensor
zum Erfassen des Werts eines Schwingungsausschlags der erregten
Schwingung, Mittel zum Ermitteln einer das Verhältnis der Amplitude der
erregten Schwingung und einer Amplitude der Erregerschwingung
repräsentierenden Größe, sowie zum Bestimmen einer die Dämpfungsgüte des
Schwingungsdämpfers anzeigenden Größe unter Verwendung der das
Amplitudenverhältnis repräsentierenden Größe, also eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
12. Die obengenannte Aufgabe wird bei der Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 12 dadurch gelöst, daß die Erregervorrichtung die
Erregerfrequenz erfindungsgemäß zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz
des Schwingungsdämpfers mit einer Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1
Hz/sec verändert. Die mit Hilfe dieser Vorrichtung und ihrer
Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 13 bis 21 erzielten Vorteile ergeben sich aus der vorstehenden Diskussion
des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Weiterbildungen.
Die Erfindung wird im folgenden an einigen Ausführungsbei
spielen an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert
werden. Es stellt dar:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der
Vorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens
nach der Erfindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Ersatzsystem für das zu erzwungener Schwingung
erregter Schwingungs- und Dämpfungssystem eines
Kraftfahrzeugs;
Fig. 3 ein vereinfachtes Ersatzsystem für das zu erzwungener
Schwingung erregte Schwingungs- und Dämpfungssystem
eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 4 eine qualitative Gegenüberstellung eines einer weichen
Dämpfungscharakteristik entsprechenden Amplitudenverlaufs
und eines einer harten Dämpfungscharakteristik
entsprechenden Amplitudenverlaufs;
Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der
Vorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens
nach der Erfindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung der
Vorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens
nach der Erfindung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der
Vorrichtung nach der Erfindung und des Verfahrens
nach der Erfindung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist ein mit 10 bezeichneter Schwingungsdämpferprüfstand
dargestellt, mittels dessen die Dämpfungsgüte der
einer Achse 12 eines Kraftfahrzeugs 14 zugeordneten Schwin
gungsdämpfer 16L und 16R in dem am Fahrzeug 14 eingebauten
Zustand überprüft werden kann. Die Achse 12 ist in zwei
Halbachsen 12L und 12R aufgeteilt, die voneinander unabhän
gig an der Karosserie des Fahrzeugs 14 aufgehängt sind. Der
linken Halbachse 12L sind der Schwingungsdämpfer 16L und
eine Feder 18L zugeordnet, die gemeinsam ein Schwingungs-
und Dämpfungssystem 17L für die linke Halbachse 12L bilden.
In analoger Weise sind der rechten Halbachse 12R der
Schwingungsdämpfer 16R und eine Feder 18R zugeordnet, die
gemeinsam ein Schwingungs- und Dämpfungssystem 17R für die
rechte Halbachse 12R bilden.
Das Fahrzeug 14 steht mit den der Achse 12 zugeordneten Rä
dern 20L und 20R auf Plattformen 22L beziehungsweise 22R
des Schwingungsdämpferprüfstands 10, auf die es beispiels
weise über (nicht dargestellte) Auffahrrampen gelangt. Der
Prüfstand 10 umfaßt einen linken Teilprüfstand 10L und ei
nen rechten Teilprüfstand 10R, die vorzugsweise identisch
ausgebildet sind. Im folgenden werden daher der Aufbau und
die Funktion des Prüfstands 10 lediglich am Beispiel des
Teilprüfstands 10R erläutert werden, wobei diese Beschrei
bung unter Austausch des Buchstabens "R" gegen den Buchsta
ben "L" in den Bezugszeichen auch auf den linken Teilprüf
stand 10L gelesen werden kann.
Die Plattform 22R ist über ein bei 24 auf dem Untergrund 26
ruhendes Parallelogramm-Gestänge 28R mit einer Erregervor
richtung 30R verbunden. Die Erregervorrichtung 30R umfaßt
einen Elektromotor 32R, der über ein exzentrisch gelagertes
Pleuel 34R einen durch eine Führung 36R im wesentlichen
vertikal geführten Kolben 38R zu einer Auf- und Abbewegung
antreibt. Zwischen den Kolben 38R und das Parallelogramm-
Gestänge 28R ist eine Druckfeder 40R eingespannt. Die Auf-
und Abbewegung des Kolbens 38R wird vermittels der Druckfe
der 40R, des Parallelogramm-Gestänge 28R, der Plattform 22R
und des Rades 20R auf die gefederte Halbachse 12R des Fahr
zeugs 14 übertragen, wodurch diese zu einer vertikalen
Schwingungsbewegung erregt wird. Diese Schwingungsbewegung
wird durch den Schwingungsdämpfer 16R gedämpft.
Die Halbachse 12R führt also eine erzwungene gedämpfte
Schwingungsbewegung aus.
In Fig. 2 ist ein Ersatzsystem für das vorstehend be
schriebene Schwingungssystem dargestellt. Die Masse m der
Halbachse 12R und der mit ihr verbundenen Teile, beispiels
weise des Rades 20R, wird vom Motor 32R vermittels der
Druckfeder 40R, die die Federrate c₁ aufweist, zu Schwin
gungen mit dem Ausschlag x erregt. Diese Schwingung wird
ferner durch die Feder 18R mit der Federrate c₂ und den
Schwingungsdämpfer 16R mit der Dämpfungskonstanten k beein
flußt. Die Feder 18R und der Schwingungsdämpfer 16R sind
einenends mit der Masse m der Halbachse 12R und andernends
mit der Masse M des Fahrzeugaufbaus 14 verbunden, so daß
auch die Masse M zu Schwingungen erregt wird, nämlich
Schwingungen mit dem Ausschlag x. Man hat es also genauge
nommen mit einem gedämpft schwingenden Zweimassen-System zu
tun.
Unter der Annahme, daß die Masse M des Fahrzeugaufbaus 14
sehr viel größer ist als die Masse m der Halbachse 12R,
vereinfacht sich das System zu dem in Fig. 3 dargestellten
Einmassen-System. Die Bewegungsgleichung für dieses System
lautet:
m · (d²x/dt²) + k · (dx/dt) + (c₁ + c₂) · x = FE · sinωt (1)
Die Lösung dieser Bewegungsgleichung kann in Mechanik-Lehr
büchern nachgeschlagen werden (siehe beispielsweise Berg
mann-Schäfer "Lehrbuch der Experimentalphysik", S. 189ff,
Neunte Auflage, Walter de Gruyter-Verlag). Sie ist bei
spielsweise auch in dem eingangs genannten Artikel von
Dr.-Ing. T. Meller dargestellt.
Führt man man in Gleichung (1) die folgenden Substitutionen
durch:
so erhält man mit Hilfe des Ansatzes x = xE · sinωt:
wobei mit α das Verhältnis der Amplitude xe der erregten
Schwingung der Masse m zur Amplitude xE der Erregerschwingung
des Motors 32R, genauer gesagt des Kolbens 38R bezeichnet
ist.
Für den Resonanzfall, den man aus der Extremwerts-Bedingung
(dα/dω) = 0 bestimmen kann, folgt schließlich:
Das Lehr′sche Dämpfungsmaß D, das gemäß Gleichung (4) Aus
kunft über die Dämpfungskonstante k des Schwingungsdämpfers
gibt, kann gemäß Gleichung (6), in der außer dem Dämpfungs
maß D nur meßbare oder bekannte Größen enthalten sind, aus
dem Verlauf der Amplitude der erzwungenen gedämpften
Schwingung abgeleitet werden.
Außerhalb der Resonanz muß ferner die Eigenfrequenz ω₀ des
Schwingungssystems bestimmt werden, um das Dämpfungsmaß D
unter Verwendung von Gleichung (4) bestimmen zu können.
Dies ist zwar grundsätzlich möglich, bedeutet jedoch erhöh
ten Aufwand.
Bevor das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen anhand der Ausführungsbeispiele
erläutert werden wird, soll an dieser Stelle noch kurz darauf
eingegangen werden, inwieweit die vorstehend bei der Dis
kussion der Fig. 2 und 3 dargelegten Vereinfachungen in
der Praxis erfüllt sind beziehungsweise welche Maßnahmen
getroffen werden können, damit sie in der Praxis zumindest
in guter Näherung erfüllt sind:
Die Masse M des Fahrzeugaufbaus 14 ist in der Praxis stets
sehr viel größer als die Achsenmasse m. Bei der exakten Lö
sung des Zweimassen-Problem gemäß Fig. 2 ergeben sich da
her für die Massen M und m Amplitudenverläufe, deren Reso
nanzen bei verschiedenen Erregerfrequenzen liegen, insbe
sondere liegt die Resonanzfrequenz der Masse M bei einem
deutlich niedrigeren Wert als jene der Masse m. Daher
schwingt die Masse M bei der Resonanzfrequenz der Masse m
nur noch mit sehr kleiner Amplitude, so daß sie in guter
Näherung als ruhende Masse betrachtet werden kann, wie dies
in Fig. 3 dargestellt ist.
Neben den in Fig. 2 aufgezeigten Federkonstanten c₁ und c₂
weist das reale System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist,
noch eine weitere Federkonstante auf, nämlich die des Rei
fens des Rades 20R. Diese "Reifenfeder" ist in dem Erreger
weg vom Motor 32R zur Achse 12R zur Druckfeder 40R in Reihe
geschaltet. Wählt man nun eine Druckfeder 40R mit einer Fe
derrate c₁, die wesentlich geringer ist als die Federrate
des Reifens, so kann der Reifen auch im Fall der Resonanz
der Achsenmasse m als starrer Körper angesehen werden.
Schließlich ist darauf zu achten, daß die Erregeramplitude
so niedrig gewählt wird, daß das Rad 20R stets sicher auf
der Plattform 22R aufliegt und nicht von dieser anhebt.
Die genauen Werte für die Federrate c₁ und die Erregeram
plitude xE kann der Fachmann an Hand einfacher Versuche be
stimmen.
Ferner ist festzuhalten, daß die vorstehend dargelegte The
orie exakt nur für lineare Systeme gilt, das heißt also für
Systeme, in denen die in die Bewegungsgleichung eingehenden
Kräfte nur in erster Potenz vom Schwingungsausschlag x und
dessen erster und zweiter zeitlicher Ableitung (dx/dt) und
(d²x/dt²) abhängen. Jedes reale System ist aber Reibungs
kräften unterworfen, die das klassische Beispiel eines
nichtlinearen Kraftbeitrags zur Bewegungsgleichung dar
stellen. Bei dem vorstehend dargelegten System sind die
Reibungskräfte jedoch in guter Näherung vernachlässigbar.
Obgleich in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen
stets auf das "Lehr′sche Dämpfungsmaß D" Bezug genommen
wird, sollte stets im Auge behalten werden, daß bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren genaugenommen nur eine dem
Lehr′schen Dämpfungsmaß D entsprechende Größe bestimmt
wird, nicht aber das Lehr′sche Dämpfungsmaß an sich, da
dieses nur für lineare Systeme definiert ist.
Mit Bezug auf Fig. 1, wird zur Bestimmung der Dämpfungs
güte des Schwingungsdämpfers 16R der Halbachse 12R wie
folgt vorgegangen:
Nachdem das Fahrzeug 14 auf den Prüfstand 10 gefahren ist
und mit seinem Rad 20R auf der Plattform 22R steht, gibt
eine Bedienungsperson über eine Tastatur 42 einer Steuer
vorrichtung 44, die mit der Tastatur 42 über eine Leitung
42a verbunden ist und zur Steuerung des Betriebs des Prüf
stands 10 dient, einen Startbefehl für den Erregermotor
32R. Die Steuervorrichtung 44 leitet diesen Befehl über die
Steuerleitung 44a an den Erregermotor 32R weiter, der in
dieser Ausführungsform ein Elektromotor mit fest vorgegebe
ner Solldrehzahl ist. Hieraufhin fährt der Erregermotor 32R
an und beschleunigt auf die Solldrehzahl, die weit oberhalb
der Resonanzfrequenz des Schwingungs- und Dämpfungssystems
17R der Halbachse 12R liegt. Diese Resonanzfrequenz liegt
für Personenkraftwagen typischerweise in der Größenordnung
von 7 Hz.
Ein Drehzahl-Sensor 46R erfaßt die Drehzahl des Erregermo
tors 32R und leitet ein entsprechendes Drehzahlsignal über
die Signalleitung 44b an die Steuervorrichtung weiter. Die
Steuervorrichtung 44 überwacht das Drehzahlsignal und er
teilt dem Erregermotor 32R nach Erreichen der Solldrehzahl
einen Stoppbefehl, woraufhin der Erregermotor 32R abge
schaltet wird und unter dem Einfluß der Trägheitskraft sei
ner Schwungmasse 48R und im wesentlichen nur durch die La
gerreibung gebremst langsam ausläuft. Die Schwungmasse 48R
wird erfindungsgemäß so groß gewählt, daß sich beim rei
bungsbedingten Auslaufen des Erregermotors 32R zumindest im
Bereich der Resonanzfrequenz eine Frequenzänderungsrate von
höchstens 0,1 Hz/sec ergibt.
Während des Auslaufens des Erregermotors 32R empfängt die
Steuervorrichtung 44 vom Drehzahl-Sensor 46R weiterhin das
Drehzahlsignal und bestimmt aus dem erfaßten Drehzahlwert
den jeweiligen Frequenzwert ωE der Erregerschwingung, die
das Schwingungs- und Dämpfungssystem 17R der Halbachse 12R
zu erzwungener Schwingung anregt. Einem Arm 50R des Paral
lelogramm-Gestänges 28R ist ferner ein Schwingungsaus
schlag-Sensor 52R zugeordnet, der den jeweiligen Wert xe
des Ausschlags der erzwungenen gedämpften Schwingung des
Schwingungs- und Dämpfungssystem 17R der Halbachse 12R er
faßt und ein entsprechendes Signal über eine Signalleitung
44c an die Steuervorrichtung 44 übermittelt.
Die Steuervorrichtung 44 ordnet die jeweils zum gleichen
Zeitpunkt t erfaßten Werte ωE(t) der mittels des Drehzahl-
Sensors 46R ermittelten Erregerfrequenz und xe(t) des mit
tels des Sensors 52R ermittelten Schwingungsausschlags ein
ander zu, bestimmt aus diesen Wertepaaren den Schwingungs
verlauf der erzwungenen gedämpften Schwingung des des
Schwingungs- und Dämpfungssystem 17R der Halbachse 12R und
zeigt diesen gegebenenfalls auf einem der Steuervorrichtung
44 zugeordneten Bildschirm 54 an. Die Steuervorrichtung 44
bestimmt aus dem aufgezeichneten Schwingungsverlauf ferner
den Verlauf der Amplitude der erzwungenen Schwingung. Die
Steuervorrichtung 44 ist hierzu ferner als Auswerteschal
tung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Auswerte- und Steu
ervorrichtung 44 von einem Mikrocomputer oder dergleichen
gebildet.
Fig. 4 zeigt eine qualitative Darstellung zweier Amplitu
denverläufe, wobei an der Abszisse die Erregerfrequenz ωE
und an der Ordinate die Amplitude xe der erzwungenen
Schwingung des Schwingungs- und Dämpfungssystems 17R aufge
tragen ist. Kurve (W) zeigt den Amplitudenverlauf für ein
Schwingungs- und Dämpfungssystem 17R, dessen Schwingungs
dämpfer 16R eine relativ weiche Dämpfungscharakteristik
beziehungsweise geringe Dämpfungsgüte aufweist, und Kurve
(H) zeigt den Amplitudenverlauf für ein Schwingungs- und
Dämpfungssystem 17R, dessen Schwingungsdämpfer 16R eine
relativ harte Dämpfungscharakteristik beziehungsweise hohe
Dämpfungsgüte aufweist. Man erkennt, daß die beiden Kurven
(W) und (H) sowohl im Bereich niedriger Erregerfrequenz ωE,
das heißt in Fig. 4 links, als auch im Bereich hoher Erre
gerfrequenz ωE, das heißt in Fig. 4 rechts, im wesentli
chen deckungsgleich verlaufen. Im Bereich der jeweiligen
Resonanz unterscheiden sie sich jedoch deutlich voneinan
der. Daher eignet sich der Resonanzbereich am besten zur
Bestimmung der Dämpfungsgüte des Schwingungsdämpfers 16R.
Die Auswertevorrichtung 44 ermittelt daher aus dem zuvor
bestimmten Amplitudenverlauf die Werte ωres für die Reso
nanzfrequenz und xres für die Resonanzamplitude. Unter Ver
wendung von Gleichung (5) berechnet die Auswertevorrichtung
44 schließlich aus diesen Werten einen Wert für das Dämp
fungsmaß D und bringt diesen auf dem Bildschirm 54 zur An
zeige.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Schwingungsdämpferprüfstands dargestellt, welches im
wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ent
spricht. Analoge Teile sind in Fig. 5 daher mit gleichen
Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um
die Zahl 100. Aufbau und Funktion des Schwingungsdämpfer
prüfstands 110 werden im folgenden nur insoweit beschrieben
als sie sich von jenen des Schwingungsdämpferprüfstands 10
unterscheiden. Ansonsten wird hiermit auf dessen vorstehend
gegebene Beschreibung verwiesen.
Der Schwingungsdämpferprüfstand 110 unterscheidet sich von
dem Schwingungsdämpferprüfstand 10 gemäß Fig. 1 vor allem
dadurch, daß der Erregermotor 132R kein Elektromotor mit
fest vorgegebener Drehzahl ist, sondern ein Elektromotor
mit variabel einstellbarer Drehzahl, die in Abhängigkeit
steuerbefehlen geändert werden kann, welche dem Motor 132R
über die Steuerleitung 144a von der Steuervorrichtung über
mittelt werden. Bei dieser Ausführungsform kann grundsätz
lich auf den Drehzahl-Sensor 146R verzichtet werden, da die
Steuervorrichtung 144 die zur Aufzeichnung des Schwingungs
verlaufs erforderliche Frequenzinformation aus den von ihr
selbst erzeugten Drehzahl-Steuerbefehlen für den Erregermo
tor 132R ableiten kann. Ist der Erregermotor 132R dennoch
mit einem Drehzahl-Sensor 146R ausgerüstet, so kann dieser
zum einen zur Bildung einer Drehzahl-Regelschleife und zum
anderen zur Kontrolle der aus den Drehzahl-Steuerbefehlen
abgeleiteten Werten für die Erregerfrequenz verwendet wer
den. Da der Drehzahl-Sensor 146R somit lediglich eine op
tionales Merkmal des Schwingungsdämpferprüfstands 110 ist,
sind in Fig. 5 sowohl der Sensor 146R als auch die Signal
leitung 144b gestrichelt dargestellt.
Der Einsatz eines Elektromotors 132R mit variabel einstell
barer Drehzahl hat den Vorteil, daß die Aufzeichnung des
Schwingungsverlaufs auf den zur Bestimmung des Dämpfungs
maßes interessierenden Frequenzbereich um die Resonanzfre
quenz herum beschränkt werden kann. So kann beispielsweise
von niedrigen Erregerfrequenzen ausgehend die Erregerfre
quenz solange in relativ großen Frequenzschritten erhöht
werden, bis das Amplitudenmaximum durchlaufen worden ist.
Anschließend kann im Bereich der so erfaßten Resonanzfre
quenz der Schwingungsverlauf detailliert aufgezeichnet
werden, wobei wieder darauf zu achten ist, daß die Erre
gerfrequenz mit einer Frequenzänderungsrate von höchstens
0,1 Hz/sec variiert wird. Die Auswertevorrichtung 144 kann
dann das Dämpfungsmaß D des zu testenden Schwingungsdämp
fers 116R in der vorstehend für den Schwingungsdämpferprüf
stand 10 beschriebenen Art unmittelbar aus dem aufgezeich
neten Schwingungsverlauf bestimmen. Alternativ ist es je
doch auch möglich, daß die Auswertevorrichtung 144 zunächst
aus dem aufgezeichneten Schwingungsverlauf den genauen Wert
der Resonanzfrequenz bestimmt und den Erregermotor 132R auf
eine entsprechende Drehzahl einstellt und anschließend dann
aus dem sich bei dieser Resonanzfrequenz ergebenden, vom
Schwingungsausschlag-Sensor 152R erfaßten Wert xe den Wert
des Dämpfungsmaßes D bestimmt.
Mit Hilfe des Schwingungsdämpferprüfstands 110 kann der ge
wünschte Wert des Dämpfungsmaßes D in kurzer Zeit ermittelt
werden, da nicht mehr der gesamte Frequenzbereich mit einer
Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1 Hz/sec abgefahren
werden muß, sondern lediglich der wichtige Resonanzbereich.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Schwingungsdämpferprüfstands dargestellt, welches im we
sentlichen den Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 5
entspricht. Analoge Teile sind in Fig. 6 daher mit glei
chen Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1, jedoch ver
mehrt um die Zahl 200. Aufbau und Funktion des Schwingungs
dämpferprüfstands 210 werden im folgenden nur insoweit be
schrieben als sie sich von jenen der Schwingungsdämpfer
prüfstände 10 und 110 unterscheiden. Ansonsten wird hiermit
auf deren vorstehend gegebene Beschreibungen verwiesen.
Der Schwingungsdämpferprüfstand 210 weist wie der Schwin
gungsdämpferprüfstand 110 einen Erregermotor 232R mit va
riabel einstellbarer Drehzahl auf, wobei die Drehzahl gege
benenfalls mittels eines (gestrichelt dargestellten) Dreh
zahl-Sensors 246R erfaßt und ein entsprechendes Signal an
die Steuervorrichtung 244 übermittelt werden kann. Der
Schwingungsdämpferprüfstand 210 weist jedoch zusätzlich
einen Frequenz-Sensor 260R auf, der die Frequenz der er
zwungenen Schwingung des Schwingungs- und Dämpfungssystems
der Halbachse 212R erfaßt und ein entsprechendes Signal
über die Signalleitung 244d an die Steuervorrichtung 244
übermittelt.
Der Frequenz-Sensor 260R kann zur Überwachung des Grads der
Übereinstimmung zwischen der vorgegebenen Erregerfrequenz
ωE und der hieraus resultierenden erregten Frequenz ωe der
erzwungenen Schwingung verwendet werden. Zur Erzielung aus
sagekräftiger Ergebnisse ist es nämlich wichtig, daß die
Erregerfrequenz ωE und die erregte Frequenz ωe nicht zu
weit auseinanderfallen. Im Bereich der Resonanzfrequenz
wird dies zwar indirekt durch die Vorgabe des Grenzwerts
für die Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1 Hz/sec si
chergestellt. Beim ersten "groben" Abfahren des Amplituden
verlaufs jedoch wird ein vom Schwingungsausschlags-Sensor
252R gelieferter Amplituden-Meßwert von der Steuervorrich
tung 244 erst dann zur Weiterverarbeitung herangezogen,
wenn sichergestellt ist, daß der vom Frequenz-Sensor 260R
erfaßte Wert ωe der erregten Frequenz von der Erregerfre
quenz ωE um nicht mehr als 1% vorzugsweise nicht mehr als
0,1% abweicht.
Wie aus der Theorie der erzwungenen gedämpften Schwingung
bekannt ist, ist die Phasenbeziehung zwischen der Erreger
schwingung und der erregten Schwingung ein weiterer kriti
scher Indikator für die Aussagekraft der aufgenommenen Er
gebnisse. Die Frequenz- beziehungsweise Drehzahl-Sensoren
260R beziehungsweise 246R oder/und der Schwingungsaus
schlags-Sensor 252R sind daher ferner so ausgebildet, daß
sie zusätzlich die Phase der jeweiligen Schwingung betref
fende Informationen erzeugen und entsprechende Signale an
die Steuervorrichtung 244 weiterleiten. Diese ermittelt aus
diesen Informationen dann die Phasendifferenz der Erreger
schwingung und der erregten Schwingung und vergleicht diese
mit einem theoretisch berechneten Wert, um Rückschlüsse auf
die Aussagekraft der Meßergebnisse zuzulassen. Alternativ
kann für beide Schwingungen jeweils auch ein gesonderter
Phasen-Sensor vorgesehen sein.
Festzuhalten ist, daß selbstverständlich auch mit einem Er
regermotor variabel einstellbarer Drehzahl, wie er in den
Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 5 und 6 verwendet wird,
der Schwingungsverlauf in einem einzigen Durchlauf unter
Beachtung des erfindungsgemäßen Grenzwerts für die Fre
quenzänderungsrate aufgezeichnet werden kann, und dann aus
diesem aufgezeichneten Schwingungsverlauf das Dämpfungsmaß
für den Schwingungsdämpfer bestimmt werden kann.
In Fig. 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines
Schwingungsdämpferprüfstands dargestellt, welches im
wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ent
spricht. Analoge Teile sind in Fig. 7 daher mit gleichen
Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um
die Zahl 300. Aufbau und Funktion des Schwingungsdämpfer
prüfstands 310 werden im folgenden nur insoweit beschrieben
als sie sich von jenen des Schwingungsdämpferprüfstands 10
unterscheiden. Ansonsten wird hiermit auf dessen vorstehend
gegebene Beschreibung verwiesen.
Der Schwingungsdämpferprüfstand 310 unterscheidet sich von
dem Prüfstand 10 gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß
die feste Drehzahl des Erregermotors 332R derart gewählt
ist, daß sich eine Erregerfrequenz im Bereich der Resonanz
frequenz der Schwingungs- und Dämpfungssysteme bei Perso
nenkraftwagen, also eine Erregerfrequenz von etwa 7 Hz,
einstellt. Es ist natürlich ebenso möglich, einen Erreger
motor mit variabel einstellbarer Drehzahl vorzusehen, wie
er beispielsweise beim Prüfstand 110 gemäß Fig. 5 einge
setzt ist. Zusätzlich ist eine Bremse 362R vorgesehen, wel
che von der Steuervorrichtung 344 über eine Steuerleitung
344e betätigt werden kann. Die Bremse 362R dient dazu, die
Drehung des Erregermotors 332R schnellstmöglich zum Still
stand abzubremsen und diesen danach gegebenenfalls in einer
vorbestimmten Drehstellung zu halten, beispielsweise in
einer Drehstellung, die dem unteren Totpunkt der Auf- und
Abbewegung des Kolbens 338R entspricht.
Nach dem Abbremsen des Erregermotors 332R geht die zunächst
erzwungene gedämpfte Schwingung des Schwingungs- und Dämp
fungssystems 317R der Halbachse 312R in eine freie gedämpf
te Schwingung über, deren Schwingungsverlauf in Abhängig
keit von der Zeit von der Steuervorrichtung 344 aufgezeich
net wird. Die Steuervorrichtung 344 weist hierzu einen
Zeitgeber 344f auf und empfängt vom Sensor 352R die jewei
ligen Werte des Schwingungsausschlags.
Festzuhalten ist, daß anstelle eines Erregermotors 332R mit
fest vorgegebener Drehzahl auch ein Erregermotor mit varia
bel einstellbarer Drehzahl eingesetzt werden kann, wie er
bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und 6 verwendet
wurde. Zur Drehzahlsteuerung beziehungsweise -regelung kön
nen ferner die für diese Ausführungsbeispiele beschriebenen
Sensoren vorgesehen sein.
Festzuhalten ist ferner, daß sämtliche Ausführungsbeispiele
des Prüfstands nach der Erfindung und des
Verfahrens nach der Erfindung auch bei anderen Fahrzeugen, beispielsweise
Lastkraftwagen, anwendbar sind. Im Falle von Lastkraftwagen
liegt die Resonanzfrequenz typischerweise bei etwa 10 Hz.
Claims (23)
1. Verfahren zum Bestimmen der Dämpfungsgüte eines
Schwingungsdämpfers (16R) einer in einem Fahrzeug (14) eingebauten
Schwingungs- und Dämpfungsbaugruppe (17R), umfassend die Schritte:
- a) Erregen einer Schwingung des Schwingungsdämpfers (16R) mittels einer Erregerschwingung variabler Erregerfrequenz (ωE);
- b) Erfassen des Schwingungsausschlags der erregten Schwingung;
- c) Ermitteln einer das Verhältnis einer Amplitude (xe) der erregten Schwingung und einer Amplitude (xE) der Erregerschwingung repräsentierenden Größe (α); und
- d) Bestimmen einer die Dämpfungsgüte des Schwingungsdämpfers anzeigenden Größe (D) unter Verwendung der das Amplitudenverhältnis repräsentierenden Größe (α);
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerfrequenz (ωE) zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz
des Schwingungsdämpfers (16R) mit einer Frequenzänderungsrate von
höchstens 0,1 Hz/sec verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerfrequenz (ωE) ausgehend von einer maximalen Erregerfrequenz
durch reibungsbedingtes Auslaufen einer die Erregerschwingung erzeugenden
Erregervorrichtung (32R) verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schwungmasse (48R) der Erregervorrichtung (32R) derart gewählt
wird, daß sich zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz des
Schwingungsdämpfers (16R) eine Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1
Hz/sec ergibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerfrequenz (ωE) in kontrollierter Art und Weise verändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Wert der Erregerfrequenz (ωE) erfaßt wird und die Erregerfrequenz
(ωE) unter Verwendung des erfaßten Frequenzwerts geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Wert (ωe) der Frequenz der erregten Schwingung des
Schwingungsdämpfers (216R) erfaßt wird und die Erregerfrequenz (ωE) unter
Berücksichtigung des erfaßten Frequenzwerts der erregten Schwingung
geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerfrequenz (ωE) mittels einer variabel einstellbaren Drehzahl eines
Motors derart geregelt wird, daß bei Variation der Erregerfrequenz die
Frequenz (ωe) der erregten Schwingung von der Erregerfrequenz (ωE) um nicht
mehr als 1%, vorzugsweise nicht mehr als 0,1% abweicht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasendifferenz zwischen der Phase der Erregerschwingung und der
Phase der erregten Schwingung überwacht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Amplitudenverhältnis repräsentierende Größe (α) bei der
Resonanzfrequenz des Schwingungsdämpfers (16R) bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Amplitudenverhältnis repräsentierende Größe (α) als die die
Dämpfungsgüte anzeigende Größe verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus der das Amplitudenverhältnis repräsentierenden Größe (α)
bestimmte Lehr′sche Dämpfungsmaß (D) als die die Dämpfungsgüte
anzeigende Größe verwendet wird.
12. Vorrichtung zum Bestimmen der Dämpfungsgüte eines
Schwingungsdämpfers (16R) einer in einem Fahrzeug (14) eingebauten
Schwingungs- und Dämpfungsbaugruppe (17R), umfassend:
- - eine Erregervorrichtung (32R) zum Erzeugen einer Erregerschwingung variabler Erregerfrequenz (ωE) für den Schwingungsdämpfer;
- - einen Schwingungsausschlags-Sensor (52R) zum Erfassen des Werts (xe) eines Schwingungsausschlags der erregten Schwingung;
- - Mittel (44) zum Ermitteln einer das Verhältnis der Amplitude (xe) der erregten Schwingung und einer Amplitude (xE) der Erregerschwingung repräsentierenden Größe (α), sowie zum Bestimmen einer die Dämpfungsgüte des Schwingungsdämpfers (16R) anzeigenden Größe (D) unter Verwendung der das Amplitudenverhältnis repräsentierenden Größe (α);
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregervorrichtung (32R) die Erregerfrequenz (ωE) zumindest im
Bereich der Resonanzfrequenz des Schwingungsdämpfers (16R) mit einer
Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1 Hz/sec verändert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß Erregervorrichtung (32R) die Erregerfrequenz (ωE) nach Erreichen einer
maximalen Erregerfrequenz durch reibungsbedingtes Auslaufen verändert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schwungmasse (48R) der Erregervorrichtung (32R) derart gewählt
ist, daß sich zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz des
Schwingungsdämpfers (16R) eine Frequenzänderungsrate von höchstens 0,1
Hz/sec ergibt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerfrequenz (ωE) in kontrollierter Art und Weise veränderbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Erregerfrequenz-Sensor (146R) zum Erfassen eines Werts der
Erregerfrequenz (ωE) vorgesehen ist und daß eine mit dem Erregerfrequenz-
Sensor (146R) verbundene Regeleinrichtung (144) vorgesehen ist, welche die
Erregervorrichtung (132R) unter Verwendung des Werts der Erregerfrequenz
(ωE) regelt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer Frequenz-Sensor (260R) zum Erfassen eines Werts (ωe) der
Frequenz der erregten Schwingung des Schwingungsdämpfers (216R)
vorgesehen ist, und daß eine mit dem weiteren Frequenz-Sensor (260R)
verbundene Regeleinrichtung (244) vorgesehen ist, welche die
Erregervorrichtung (232R) unter Verwendung des Werts (ωe) der Frequenz der
erregten Schwingung regelt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zum Erfassen eines Werts der Phase der Erregerschwingung und
Mittel zum Erfassen eines Werts der Phase der erregten Schwingung
vorgesehen sind, und daß eine Regeleinrichtung die Erregervorrichtung unter
Verwendung der Differenz der beiden Phasenwerte regelt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (44) zum Ermitteln der das Verhältnis der Amplitude (xe) der
erregten Schwingung und einer Amplitude (XE) der Erregerschwingung
repräsentierenden Größe (α) diese Größe (α) bei der Resonanzfrequenz des
Schwingungsdämpfers (16R) bestimmen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (44) zum Bestimmen der die Dämpfungsgüte des
Schwingungsdämpfers (16R) anzeigenden Größe den Wert der das Verhältnis
der Amplitude (xe) der erregten Schwingung und der Amplitude (xE) der
Erregerschwingung repräsentierenden Größe (α) bei der Resonanzfrequenz
des Schwingungsdämpfers (16R) als die die Dämpfungsgüte anzeigende
Größe bestimmen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (44) zum Bestimmen der die Dämpfungsgüte des
Schwingungsdämpfers (16R) anzeigenden Größe (D) das aus der das
Verhältnis der Amplitude (xe) der erregten Schwingung und der Amplitude
(xE) der Erregerschwingung repräsentierenden Größe (α) ermittelte Lehr′sche
Dämpfungsmaß (D) als die die Dämpfungsgüte anzeigende Größe bestimmen.
Priority Applications (1)
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DE19944439997 DE4439997C1 (de) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Dämpfungsgüte eines Schwingungsdämpfers |
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