DE660989C - Motorenpruefstand mit einem federnd gegen das Fundament abgestuetzten Motortraeger - Google Patents

Description

• Motorenprüfstand mit einem rfedernd gegen das Fundament abgestützten .Motorträger Es ist bekannt, Motoren zu Prüfzwecken starr auf Prüfstandsrahmen zu befestigen, die entweder starr oder elastisch auf dem Fundament aufgestellt sind. Beide Befestigungsarten haben sich gegenüber der betriebsmäßigen elastischen Aufhängung der Motoren im abgefederten Fahrzeug oder im frei schwebenden Flugzeug .als ungeeignet erwiesen, da aus den so .erhaltenen Prüfungsergebnissen Rückschlüsse auf das tatsächliche Verhalten der Motoren im praktischen Betrieb nicht gezogen werden können. Die vom Triebwerk herrührenden Massenkräfte und -momente erzeugen Schüttelschwingungen des Motors, die sich bei elastischer Befestigung des Motors teilweise innerhalb des Motors als Verdreh-und Biegungsschwingungen ausgleichen und sich teilweise .auf das abgefederte Fahrzeug oder frei schwebende Flugzeug übertragen. Bei den bekannt-en Aufhängungsarten m einem als elastisch zu bewertenden Vorbau beim Flugzeug oder nach Art der Zwei- und Dreipunktaufhängung im Kraftfahrzeug bleiben die Schwingungsbeanspruchungen erfahrungsgemäß innerhalb der elastischen Grenzen des Baustoffes und sind für den Motor unschädlich. In dieser Beziehung hat die starre Befestigung des Motors, selbst auf einem federnd gelagerten Prüfstand, den Nachteil, daß sich die Schwingungen des Motors nicht mehr als .elastische Verformungen des Motorgehäuses oder .als Schüttelschwingungen des ganzen Motors in der elastischen Aufhängung ausgleichen, so daß^I unberechenbare zusätzliche Beanspruchungen im Baustoff auftreten, die häufig zu Gehäusebrüchen führen, obwohl die Motoren beispielsweise im normalen Flugbetrieb durchgehalten hätten.
• Bei der bei federnder Aufstellung der Motorträger üblichen Anordnung besitzt der Motorträger sechs Freiheitsgrade der Bewegung. Entsprechend ergeben sich für diese im allgemeinen miteinander gekoppelten sechs Freiheitsgrade auch sechs Eigenschwingungszahlen, die sich nur schwer so beherrschen lassen, daß keine von ihnen im Drehzahlbereich des zu prüfenden Motors Resonanz mit den erregenden Kräften oder Momenten des Motors ergibt.
• Die Erfindung betrifft einen federnd aufgehängten Motorenprüfstand zur Prüfung von Fahrzeug-, insbesondere von Flugmotoren und besteht im wesentlichen darin, daß die sechs Freiheitsgrade des federnd gegen das Fundament abgestützten Motorenträgers auf drei Hauptschwingungen zurückgeführt werden; nämlich auf. die Drehschwingungen in den drei Ebenen. Zu diesem Zwecke ist der Motorträger an der dem Motor abgewandten Seite in einem allseitig nachgiebigen Zentrallag -er gelagert und an der dem Motor zugewandten Seite mit Federn derart gegen das feste Fundament abgestützt, daß der Motor träger freie Drehschwingungen in drei Eb4ri@n mit dem elastischen Zentrallager als Dreh= . p 'kt ausführen kann, wobei die Eigens U un ciiiiiii gungszahlen für diese drei Freiheitsgrade' unterhalb der im Leerlauf auftretenden niedrigsten Erregerfrequenz liegen. Infolge des allseitig nachgiebigen Zentrallagers sind auch kleine Bewegungen in den drei Achsenrichtungen möglich.
• Der Motor wird mit dem Motorträger mit einer der natürlichen Federung des Vorbaues entsprechenden Federung befestigt, gegebenenfalls in der Weise, daß der Vorbau selbst benutzt wird. Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung.
• Die Erfindung ist in den Abbildungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar ist Abb. i eine Seitenansicht des Prüfstandes, Abb.2 eine Queransicht.
• Abb.3 zeigt die Möglichkeit der Drehmomentmessung aus der Stützfederauslenkung. Abb. q. und 5 zeigen in Seitenansicht und . Queransicht eine andere Ausführungsform der Abfederung.
• i .ist das feste Fundament des Prüfstandes, in welchem die schwere ,als Motorträger ausgebildete Trommel 2 in #einem Wälzlager 3 gelagert.ist. Der Außenring des Wälzlagers 3 ist mit dem elastischen Ring q. allseitig nachgiebig in das. feste Fundament i eingelassen. Am vorderen Ende stützt sich die Trommel 2 mit den Federn 5 und 6 in senkrechter und waagerechter Richtung gegen das Fundament ab. Die Handräder 7 ermöglichen eine- Korrektur der Durchbiegung, die beim Aufbringen des zu prüfenden Motors und sonstiger Vorrichtungen auf den Prüfstand entsteht. Die einstellbaren Anschläge 8 und 9 sichern die Konstruktion vor Beschädigung bei zu großen Ausschlägen, wozu ferner noch eine Dämpfungseinrichtung 16 vorgesehen ist, die die beim ungleichmäßigen Betrieb auftretenden, stoßartig wirkenden Impulse auf ein erträgliches Maß zurückführt.
• Der zu prüfende Motor 12 wird beispielsweise mit Hilfe eines normalen Vorbaues i o an der auswechselbaren, senkrecht angeordneten Aufspannplatte i i befestigt. Mit dem Motor ist beispielsweise über eine Welle 13 und die beiden einstellbaren Kupplungen 1q. eine Bremse 15 gekuppelt.
• Durch diese Anordnung ist erreicht, daß die sechs möglichen Freiheitsgrade beim praktischen Flugbetrieb auf die drei wesentlichen zurückgeführt sind, und zwar bewirken die in den drei Ebenen auftretenden Massenkräfte und -momente sowie die harmonischen Schwingungen des Drehkraftdiagrammes Drehschwingungen der Trommel e um das elastische .. Zentrallager 3, ¢. In Abb. i sind die drei :::Ebenen durch die drei. Achsen x, y" z gekenn--z@Ichnet. Die elastische Lagerung des Zentral-..'.@jägers 3, q. ermöglicht die Einstellung in der x-Richtung bei größeren Ausschlägen.
• Bei der Ausbildung des Lagers 3, q. ist die y-z-Ebene dadurch ausgezeichnet, daß bei reiner Drehung um die x-Achse die Federung des elastischen Ringes q. nicht wirkt. Das in dieser Ebene auftretende Drehmoment bewirkt eine Verdrehung des Prüfstandes, die sich bei Verwendung :eines Kugellagers reibungslos einstellen kann, so daß die Größe der Verdrehung als Maß für die Motorleistung dienen kann.
• Unter Wirkung des Drehmomentes ist die Achse a-b der Meßvorrichtung (Abt. 3) durch Drehung um den Punkt o in die Lage a', b' übergegangen, wobei sich die Winkeländerung.aus der Stellung des Zeigers 17 über der Skala i B :ersehen läßt, so daß bei entsprechender Eichung der Skala das Drehmoment unmittelbar abgelesen werden kann.
• Nach dem Ausführungsbeispiel der Abfederung in Abb. q. und 5 werden Eigengewicht und Drehmoment von getrennten Federsätzen aufgenommen. Die Feder z9 nimmt dabei das Eigengewicht der Trommel 2 auf, während das Federpaar 2o zur Aufnahme des Drehmomentes dient. Mit Hilfe der radial verstellbaren Gewichte 21, die auf der Stange 22, 23 gleiten können, läßt sich das Trägheitsmoment um' die Achse x verändern. Durch Aufbringen von Zusatzgewichten kann die Masse der Trömmel2 verändert werden. Federn 24. nehmen Stöße in waagerechter Richtung auf. Ist de Federung so bemessen, daß die Eigenschwingungszahlen der Drehgchwingungen in den drei Achsenrichtungen unterhalb der im Leerlauf auftretenden niedrigsten Erregerfrequenz der zu untersuchenden Motore liegen, so werden die von den Massenkräften und -momenten des Motors herrührenden Impulse außerordentlich weich aufgenommen, ohne daß Resonanzerscheinungen zu befürchten sind.
• Sollen für die Prüfung eines Motors die im praktischen Flugbetrieb vorliegenden Verhältnisse auf dem Prüfstand sehr genau nachgeahmt werden, so können auf die beschriebene Weise leicht die Massen und Massenträgheitsmomente der Trommel um die drei Hauptschwingungsachsen denen -des jeweiligen Flugzeuges angepaßt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Motorenprüfstand mit einem federnd gegen -das Fundament abgestützten Motorträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorträger an seiner dem Motor abgewandten Seite in einem elastisch nachgiebigen Zentrallager, z. B. einem. Wälzlager, gelagert und an der dem Motor zugewandten Seite mit Federn gegen das Fundament abgestützt ist, so daß seine. sechs: Freiheitsgrade auf die Hauptschwingungen a zurückgeführt-sind, nämlich auf die Drehschwingungen in den drei Ebenen. z. Motörenprüfstand nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen als waagerecht liegende Trommel ausgebildeten Motorträger mit einer senkrechten Aufspannplatte, an der der zu untersuchende Motor mittels des im Fahrzeug oder Flugzeug vorgesehenen elastischen Fundamentes bzw. Vorbaues oder mittels einer entsprechenden Federung befestigt wird.