DE102004021645A1

DE102004021645A1 - Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen

Info

Publication number: DE102004021645A1
Application number: DE200410021645
Authority: DE
Inventors: Martin Dr.-Ing. Aenis; Christof Dipl.-Ing. Klesen
Original assignee: Mecatronix GmbH
Current assignee: Mecatronix GmbH
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2005-12-01

Abstract

Bei bekannten Vorrichtungen zum Prüfen von Maschinenbauteilen in rotierenden Systemen sind keine Hinweise auf die Bestimmung des dynamischen Verhaltens der zu prüfenden Bauteile bekannt. Insbesondere lassen sich die zur Prüfung nötigen Kräfte nicht berührungslos in die rotierende Struktur einleiten. Mit der neuen Vorrichtung ist es möglich, das dynamische Verhalten der rotierenden Struktur, und zwar nur der Struktur, zu ermitteln und dies darüber hinaus noch berührungslos. DOLLAR A Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen besteht im Wesentlichen aus einer Tragkonstruktion 1, einer mittels eines Elektromotors 2 angetriebenen Welle 3, die in der Tragkonstruktion 1 in Magnetlagern 4, 5, 6 gelagert ist. Die Magnetlager 4, 5, 6 bilden gleichzeitig die elektromagnetischen Aktuatoren, die Kräfte erzeugen, die auf die Welle 3 übertragen werden und diese sowie das zu prüfende Bauteil 7 in Schwingungen versetzen. Ferner besteht die Vorrichtung aus Kraftmesselementen 8, 9, 10 sowie Messelementen 11-13 (Figur 1). DOLLAR A Die Vorrichtung ermöglicht das Prüfen von verschiedenen Maschinenbauteilen in einer rotierenden Struktur, insbesondere von Lagern, Dämpfern, Dichtungen, aber auch von kompletten Maschinen, insbesondere Pumpen, Werkzeugmaschinen, Verdichtern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen beziehungsweise Maschinen mit einer Tragkonstruktion, mit einer in der Tragkonstruktion in mindestens einem Lager gelagerten rotierenden Welle, die antriebsmäßig mit einem Motor verbunden ist und auf der die zu prüfenden Maschinenbauteile angeordnet sind, mit mindestens einem Aktuator zur Übertragung von Kräften auf die zu prüfenden Maschinenbauteile sowie mit Messelementen zum Ermitteln der auf die Welle wirkenden Kräfte und der resultierenden Schwingungen bzw. Bewegungen.
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE 44 10 639 A1 bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung, die vorzugsweise als Lagerprüfstand Verwendung findet, weist mehrere Aktuatoren auf, die über eine Traverse auf die zu prüfenden Lager Kräfte oder Belastungen übertragen. Mit der erwähnten Vorrichtung können auf die zu prüfenden Lager hinsichtlich der Größe und Richtung genau definierte radiale Kräfte, axiale Kräfte und Kippmomente aufgebracht werden. Mit Hilfe eine Computers können die radialen und axialen Kräfte sowie die Kippmomente bezüglich Zeit der Erzeugung, Zeitdauer ihrer Wirkung und Wirkungspausen und Häufigkeit ihrer Erzeugung automatisch erzeugt und geregelt werden. Der bekannten Vorrichtung sind jedoch keine Hinweise auf die Bestimmung von dynamischen Koeffizienten bzw. des dynamischen Verhaltens der zu prüfenden Bauteile zu entnehmen. Ferner lassen sich die erzeugten Kräfte auch nicht berührungslos in die Welle einleiten, wodurch die zu prüfende Struktur beeinflusst wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, mit der das dynamische Verhalten (Kraft-Weg-Beziehung, Resonanzen, Dämpfungsmaß) und die dynamischen Koeffizienten (Masse-, Dämpfungs- bzw. Steifigkeitskoeffizienten) der zu prüfenden Bauteile zuverlässig ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Aktuator als ein Schwingungen bzw. Bewegungen erzeugender, elektromagnetischer oder elektrodynamischer Kraft- und/oder Weganreger ausgeführt ist, wobei zur Ermittlung des dynamischen Verhaltens der zu prüfenden Maschinenbauteile Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräfte ausgewertet werden.
Zum Ermitteln der Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen sind vorzugsweise Messelemente, vorzugsweise berührungslose Schwingungsaufnehmer, in mindestens einer Achse vorgesehen.
Zur Ermittlung der Parameter der auf die Welle wirkenden Kräfte sind berührungslose Sensoreinrichtungen vorgesehen.
Die berührungslosen Sensoreinrichtungen sind als Sensoreinrichtungen zur Messung des magnetischen Flusses, der magnetischen Flussdichte oder der magnetischen Feldstärke ausgebildet, und vorzugsweise im Luftspalt des Aktuators vorgesehen.
Eine andere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Sensoreinrichtungen als Hallsensoren, magnetoresistive Messelemente, Feldplatten oder induktiv gekoppelte Umspulen ausgebildet sind.
Eine andere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräfte zur Ermittlung der Kraft/Weg-Beziehung, beispielsweise der Übertragungsfunktion, und/oder der dynamischen Koeffizienten, beispielsweise der Massekoeffizienten, der zu prüfenden Maschinenbauteile ausgewertet werden.
Bei anderen Ausführungen der Erfindung werden die Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräfte zur Ermittlung der Eigenfrequenz und/oder des Dämpfungsmaßes der zu prüfenden Maschinenbauteile ausgewertet.
Eine besonders kompakt bauende Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Aktuator im Motor integriert ist.
Der Aktuator ist vorzugsweise durch das Lager gebildet, das als ein Magnetlager ausgeführt ist.
Zur Lagerung der Welle sind bei einer anderen vorteilhaften Ausführung mindestens ein radiales oder ein axiales Magnetlager vorgesehen.
Sehr genaue Ermittlungsergebnisse werden bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Aktuator in einer Regelschaltung geschaltet ist, in der dem Aktuator ein Positionsregler mit einem nachgeschalteten Verstärker vorgeschaltet und das zu prüfende Maschinenbauteil nachgeschaltet ist, wobei ein Adaptionsmodul zum exakten Einstellen der gewünschten, auf die zu prüfenden Maschinenbauteile einwirkenden Kräfte oder der Wellenschwingungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen vorgesehen ist, dem als Eingangsgröße Signale zugeführt werden, die entweder die auf die zu prüfenden Maschinenbauteile einwirkenden Kräfte oder die Schwingungen bzw. Bewegungen repräsentieren und dessen Ausgangsgröße entweder zu der Sollposition der Welle hinzu addiert wird und die adaptierte Sollposition mit der Istposition der Welle verglichen und die so entstehende Regelabweichung dem Regler zugeführt wird, oder auf die Ausgangsgröße des Reglers in Form einer Störgrößenaufschaltung addiert dem Verstärker zugeführt wird, und wobei die im Aktuator ermittelten Kräfte sowie die Schwingungen bzw. Bewegungen in einem Auswertemodul ausgewertet werden.
Bei einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist der Aktuator in einer Steuerschaltung geschaltet, in der dem Aktuator ein Verstärker vorgeschaltet und das zu prüfende Maschinenbauteil nachgeschaltet ist, wobei ein Adaptionsmodul zum exakten Einstellen der gewünschten, auf die zu prüfenden Maschinenbauteile einwirkenden Kräfte oder Schwingungen bzw. Bewegungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen vorgesehen ist, dem als Eingangsgröße Signale zugeführt werden, die entweder die auf die zu prüfenden Maschinenbauteile einwirkenden Kräfte oder die Schwingungen bzw. Bewegungen repräsentieren und dessen Ausgangsgröße zu der auf die Welle einwirkenden Sollkraft hinzuaddiert und die adaptierte Sollkraft dem Verstärker zugeführt wird, und wobei die im Aktuator ermittelten Kräfte sowie die Schwingungen bzw. Bewegungen in einem Auswertemodul ausgewertet werden.
Das Adaptionsmodul kann dabei vorzugsweise als ein Kraftregler ausgebildet sein. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich durch die berührungslose Anregung des Systems und die Möglichkeit des berührungslosen Messens der Kräfte und Bewegungen, wodurch insbesondere Lager, Dämpfer (beispeilsweise Quetsch filmdämpfer) und Dichtungen (beispeilsweise Gleitringdichtungen) unter Drehzahl geprüft und deren dynamisches Verhalten bestimmt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung komplette Maschinen (beispeilsweise Pumpen, Werkzeugmaschinen) geprüft und das dynamische Verhalten unter Drehzahl bestimt werden kann.
Die Erfindung wird im nachfolgenden Text mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
1 den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten schematischen Darstellung,
2 eine Regelschaltung, die bei der in 1 dargestellten Vorrichtung Verwendung finden kann,
3 eine alternative Regelschaltung, die bei der in 1 dargestellten Vorrichtung Verwendung finden kann,
4 eine Steuerschaltung, die bei einer Vorrichtung Verwendung finden kann, deren Aufbau der in 1 dargestellten Vorrichtung entspricht, und
5 eine alternative Steuerschaltung, die bei einer Vorrichtung Verwendung finden kann, deren Aufbau der in 1 dargestellten Vorrichtung entspricht.
Die in 1 vereinfacht dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen besteht im wesentlichen aus einer Tragkonstruktion 1, einer mittels eines Elektromotors 2 angetriebenen Welle 3, die in der Tragkonstruktion 1 in zwei radialen Magnetlagern 4, 5 und einem axialen Magnetlager 6 gelagert ist. Die Magnetlager 4, 5, 6 bilden gleichzeitig die elektromagnetischen Aktuatoren, die Kräfte erzeugen, die auf die Welle 3 übertragen werden und diese sowie das zu prüfende Bauteil 7 in Schwingungen versetzen. Ferner besteht die Vorrichtung aus Kraftmesselementen 8, 9, 10 sowie Messelementen 11 – 13. Zwischen dem Elektromotor 2 und der Welle 3 ist eine elastische Kupplung 14 geschaltet. Denkbar ist selbstverständlich auch eine Anordnung, bei der die Welle direkt in dem zu prüfenden Maschinenbauteil 7 gelagert ist und die Bauteile 4, 5 oder 6 reine elektromagnetische Aktuatoren darstellen. Dabei ist weiterhin denkbar, dass le diglich einer der Aktuatoren 4, 5 oder 6 eingesetzt wird und dieser zusätzlich im Elektromotor integriert ist.
Die Kraftmesselemente 8 – 10, die als berührungslose Sensoreinrichtungen ausgebildet sind, dienen der Ermittlung der auf die Welle 3 und damit auch auf das zu prüfende Maschinenbauteil 7 wirkenden Kräfte, beispielsweise durch Messen des magnetischen Flusses, der magnetischen Flussdichte oder der magnetischen Feldstärke, ggf. im Luftspalt der Aktuatoren 4 – 6. Zu diesem Zweck können beispielsweise Hallsensoren, magnetoresistive Messelemente oder Feldplatten verwendet werden, während zur Ermittlung des magnetischen Flusses induktiv gekoppelte Umspulen eingesetzt werden können. Die Messelemente 11 – 13 sind als berührungslose Schwingungsaufnehmer ausgebildet, die im gezeigten Beispiel zur Ermittlung der Bewegung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung in fünf Achsen vorgesehen sind.
Die in 2 gezeigte Regelschaltung dient der Ermittlung des dynamischen Verhaltens des zu prüfenden Maschinenbauteils 7, die durch die Auswertung der die Schwingungen bzw. die Bewegungen der Welle 3 sowie die Kräfte charakterisierenden Parameter erfolgt. Dabei weist die Regelschaltung einen Positionsregler 14 sowie einen dem Positionsregler 14 nachgeschalteten Verstärker 15 auf, dessen Ausgangssignale I_Akt der Ansteuerung des elektromagnetischen Aktuators 4 (5, 6) dienen. Die die Kräfte repräsentierenden Signale der Sensoreinrichtungen 8 – 10 werden zusammen mit den Ausgangssignalen der Schwingungsaufnehmer 11 – 13 einem Auswertemodul 16 zugeführt, in dem aus den gemessenen Signalen mittels der bekannten Methoden der Systemidentifikation (mit parametrischen und/oder nicht parametrischen Verfahren) charakteristische Parameter (z. B. Eigenfrequenz, dynamische Koeffizienten usw.) des zu prüfenden Maschinenbauteiles 7 ermittelt werden. Um die gewünschten, auf das zu prüfende Maschinenbauteil 7 einwirkenden Kräfte oder die Schwingungen bzw. Bewegungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen möglichst exakt einzustellen ist ein Adaptionsmodul 17 vorgesehen, dem die die Kräfte repräsentierenden Signale der Sensoreinrichtungen 8 – 10 zugeführt werden und dessen Ausgangsgröße S_ad in einer Additionsstelle 18 zu einem vorgegebenen Sollwert S_soll der Position der Welle 3 hinzuaddiert wird. Das Ergebnis der Addition, die adaptierte Sollposition S_{soll,ad,kraft} wird in einer Subtraktionsstelle 19 mit dem Ausgangssignal der Schwingungsaufnehmer 11 – 13 verglichen, wonach das Vergleichsergebnis als Eingangsgröße ΔS dem Positionsregler 14 zugeführt wird. Eine andere Alternative sieht vor, dass die Ausgangsgröße S_ad des Adaptionsmoduls 17, wie gestrichelt angedeutet ist, als eine Störgrößenaufschaltung zu der Ausgangsgröße des Positionsreglers 14 hinzuaddiert und dem Verstärker 15 zugeführt wird.
Der Aufbau der in 3 dargestellten alternativen Regelschaltung entspricht weitgehend dem Aufbau der Regelschaltung gemäß 2, die im vorhergehenden Textabsatz erläutert wurde. Dem Adaptionsmodul 17' werden jedoch anstelle der die Kräfte repräsentierenden Signale der Sensoreinrichtungen 8 – 10 die Ausgangssignale der Schwingungsaufnehmer 11 – 13 zugeführt, wobei der Subtraktionsstelle 19' anstelle der adaptierten Sollposition S_{soll,ad,kraft}, die positionsadaptierte Sollposition S_{soll,ad,position} zugeführt wird, die sich aufgrund der Addition von S_soll und S_ad,position an der Additionsstelle 18' ergibt.
Die in 4 gezeigte Steuerschaltung dient der Ermittlung des dynamischen Verhaltens des Maschinenbauteils 71, das in einer nicht dargestellten Vorrichtung geprüft wird, deren Aktuator(en) 41 Schwingungen erzeugende, elektromagnetische oder elektrodynamische Kraft- und/oder Weganreger ausgeführt sind, die jedoch nicht durch Magnetlager gebildet sind. Die Ermittlung des dynamischen Verhaltens erfolgt wie bei der Vorrichtung gemäß 1 durch die Auswertung der die Schwingungen bzw. die Bewegungen der Welle sowie die Kräfte charakterisierenden Parameter. Dabei weist die Steuerschaltung einen Verstärker 151 auf, dessen Ausgangssignale I_Akt der Ansteuerung des elektromagnetischen Aktuators 41 dienen. Die Signale der Sensoreinrichtungen 81, die die auf das zu prüfende Maschinenbauteil 71 einwirkenden Kräfte repräsentieren, werden zusammen mit den Ausgangssignalen der Schwingungsaufnehmer 111 einem Auswertemodul 161 zugeführt, in dem aus den gemessenen Signalen mittels der vorhin erwähnten bekannten Methoden der Systemidentifikation charakteristische Parameter (z. B. Eigenfrequenz, dynamische Koeffizienten usw.) des zu prüfenden Maschinenbauteiles 71 ermittelt werden. Um die gewünschten, auf das zu prüfende Maschinenbauteil 7 einwirkenden Kräfte oder die Schwingungen bzw. Bewegungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen möglichst exakt einzustellen ist ein Adaptionsmodul 171 vorgesehen, dem die die Kräfte repräsentierenden Signale F_mess der Sensoreinrichtungen 81 zugeführt werden und dessen Ausgangsgröße F_ad in einer Additionsstelle 181 zu einem vorgegebenen Sollwert F_Soll der auf das zu prüfende Maschinenbauteil 71 einwirkenden Kraft hinzuaddiert wird. Das Ergebnis der Addition, die adaptierte Sollkraft F_{Soll,ad,kraft} wird als Eingangsgröße dem Verstärker 151 zugeführt.
Der Aufbau der in 5 dargestellten alternativen Steuerschaltung entspricht schließlich weitgehend dem Aufbau der Steuerschaltung gemäß 4, die im vorhergehenden Textabsatz erläutert wurde. Dem Adaptionsmodul 171' werden jedoch anstelle der die Kräfte repräsentierenden Signale der Sensoreinrichtungen 81 die Ausgangssignale der Schwingungsaufnehmer 111 zugeführt, wobei der Additionsstelle 181' anstelle der kraftadaptierten Sollkraft F_ad die Ausgangsgröße des Adaptionsmoduls 171', die positionsadaptierte Sollkraft F_ad,position zugeführt wird. Das Ergebnis der Addition, die adaptierte Sollkraft F_{Soll,ad,position}, wird als Eingangsgröße dem Verstärker 151 zugeführt.
Im nachfolgenden Text wird die Auswertung der ermittelten Parameter aus den gemessenen Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräften am Beispiel eines Eingrößensystems erläutert:
Das oben beschriebene Problem der Bestimmung des dynamischen Verhaltens einer Struktur bzw. eines Maschinenbauteils gehört zu dem Aufgabengebiet der experimentellen Systemanalyse bzw. Systemidentifikation. Die Identifikation elastomechanischer Systeme zählt zu der großen Klasse der Strukturprobleme, die durch die Ein-/Ausgangsbeziehung gekennzeichnet ist. Üblicherweise stellen die auf eine Struktur eingeprägten Kräfte die Eingangsgrößen und die resultierenden Verschiebungen bzw. Schwingungen die Ausgangsgrößen dar.
Mit Hilfe der beschriebenen Erfindung ist es möglich, berührungslos eine rotierende Struktur mit definierten Testsignalen (z.B. Impuls, Rauschen, harmonische Signale) anzuregen und sowohl die in das System eingeleiteten Kräfte als auch die resultierenden Bewegungen bzw. Schwingungen zu messen.
Betrachtet man die Wellenbewegung q (komplexe Größe) als Ausgang des Systems infolge der auf dieses wirkenden Kraft F (Eingang – komplexe Größe) und setzt li neares, stationäres Verhalten des Systems voraus, lässt sich das Systemverhalten durch q = H·F beschreiben. Dieses Eingangs-Ausgangs-Modell H (auch Übertragungsfunktion genannt) ist ein rein mathematisches Modell und lässt sich aus den gemessenen Größen q und F berechnen: H = q·F^–1.
Zur Identifikation der komplexen Amplituden q, F werden beispielsweise harmonische Anregungen vorgegeben. Nachdem ein stationärer Zustand erreicht ist, wird die Aktuatorkraft bzw. Magnetlagerkraft und die Rotorbewegung zeitgleich gemessen. Zur Bestimmung der realen Kraft- und Wegamplitude aus den verrauschten, gemessenen Größen wird z.B. ein nichtrekursives Parameterschätzverfahren nach der Methode der kleinsten Quadrate verwendet. Durch Wiederholung des Verfahrens für alle in Betracht kommenden Frequenzen ergibt sich für den Fall der schrittweise harmonischen Anregung die diskrete Übertragungsfunktion H.
Die Eigenfrequenzen, das zugehörige Dämpfungsmaß und die dynamischen Koeffizienten des Systems lassen sich aus der Berechnung der Nullstellen des Nenners der Übertragungsfunktion H und dem Zusammenfassen der konjugiert komplexen Lösungen berechnen.

Claims

Vorrichtung zum Prüfen von Maschinenbauteilen beziehungsweise Maschinen, mit einer Tragkonstruktion, mit einer in der Tragkonstruktion in mindestens einem Lager gelagerten rotierenden Welle, die antriebsmäßig mit einem Motor verbunden ist und auf der die zu prüfenden Maschinenbauteile angeordnet sind, mit mindestens einem Aktuator zur Übertragung von Kräften auf die zu prüfenden Maschinenbauteile sowie mit Messelementen zum Ermitteln der auf die Welle wirkenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (4, 5, 6) als ein Schwingungen erzeugender, elektromagnetischer oder elektrodynamischer Kraft- und/oder Weganreger ausgeführt ist, wobei zur Ermittlung des dynamischen Verhaltens der zu prüfenden Maschinenbauteile (7) Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen sowie der Kräfte ausgewertet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln der Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen Messelemente (11, 12, 13), vorzugsweise berührungslose Schwingungsaufnehmer, in mindestens einer Achse vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Parameter der auf die Welle (3) wirkenden Kräfte berührungslose Sensoreinrichtungen (8, 9, 10) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslosen Sensoreinrichtungen als Sensoreinrichtungen zur Messung des magnetischen Flusses, der magnetischen Flussdichte oder der magnetischen Feldstärke ausgebildet sind und vorzugsweise im Luftspalt des Aktuators (4, 5, 6) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtungen als Hallsensoren, magnetoresistive Messelemente, Feldplatten oder als induktiv gekoppelte Umspulen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräfte zur Ermittlung der Kraft/Weg-Beziehung, beispielsweise der Übertragungsfunktion, und/oder der dynamischen Koeffizienten, beispielsweise der Massenkoeffizienten, der zu prüfenden Maschinenbauteile ausgewertet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Schwingungen bzw. Bewegungen und Kräfte zur Ermittlung der Eigenfrequenz und/oder des Dämpfungsmaßes der zu prüfenden Maschinenbauteile ausgewertet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator im Motor integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator durch das Lager gebildet ist, das als ein Magnetlager (4, 5, 6) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Welle (3) mindestens ein radiales (4, 5) oder ein axiales Magnetlager (6) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (4, 5, 6) in einer Regelschaltung geschaltet ist, in der dem Aktuator (4, 5, 6) ein Positionsregler (14) mit einem nachgeschalteten Verstärker (15) vorgeschaltet und das zu prüfende Maschinenbauteil (7) nachgeschaltet ist, wobei ein Adaptionsmodul (17, 17') zum exakten Einstellen der gewünschten, auf die zu prüfenden Maschinenbauteile (7) einwirkenden Kräfte oder der Schwingungen bzw. Bewegungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen vorgesehen ist, dem als Eingangsgröße Signale zugeführt werden, die entweder die auf die zu prüfenden Maschinenbauteile (7) einwirkenden Kräfte (F_mess) oder die Schwingungen bzw. Bewegungen repräsentieren und dessen Ausgangsgröße (S_ad,S_ad,position) entweder zu der Sollposition (S_Soll) der Welle (3) hinzu addiert wird und die adaptierte Sollposition (S_{Soll,ad,kraft}, S_{Soll,ad,position}) mit der Istposition (S_Ist) der Welle (3) verglichen und die so entstehende Regelabweichung (ΔS) dem Positionsregler (14) zugeführt wird, oder auf die Ausgangsgröße des Positionsreglers (14) in Form einer Störgrößenaufschaltung addiert dem Verstärker (15) zugeführt wird, und wobei die im Aktuator (4, 5, 6) ermittelten Kräfte (F_mess) sowie die Schwingungen bzw. Bewegungen in einem Auswertemodul (16) ausgewertet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (41) in einer Steuerschaltung geschaltet ist, in der dem Aktuator (41) ein Verstärker (151) vorgeschaltet und das zu prüfende Maschinenbauteil (71) nachgeschaltet ist, wobei ein Adaptionsmodul (171) zum exakten Einstellen der gewünschten, auf die zu prüfenden Maschinenbauteile (71) einwirkenden Kräfte oder Schwingungen bzw. Bewegungen bei verschiedenen Amplituden und/oder Frequenzen der Schwingungen vorgesehen ist, dem als Eingangsgröße Signale zugeführt werden, die entweder die auf die zu prüfenden Maschinenbauteile (7) einwirkenden Kräfte (F_mess) oder die Schwingungen bzw. Bewegungen repräsentieren und dessen Ausgangsgröße (F_ad,F_ad,position) zu der auf die Welle einwirkenden Sollkraft (F_Soll) hinzuaddiert (181, 181') und die adaptierte Sollkraft (F_{Soll,ad,kraft},F_{Soll,ad,position}) dem Verstärker (151) zugeführt wird, und wobei die im Aktuator (41) ermittelten Kräfte (F_mess) sowie die Schwingungen bzw. Bewegungen in einem Auswertemodul (161) ausgewertet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionsmodul als ein Kraftregler ausgebildet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfenden Maschinenbauteile als Lager, Dämpfer und/oder Dichtung ausgebildet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Maschinenbauteil als eine Maschine, insbesondere eine Pumpe oder Verdichter oder Werkzeugmaschine, ausgebildet ist.