DE19537639A1 - Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem Lastprüfstand - Google Patents
Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem LastprüfstandInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
- G01M13/021—Gearings
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von
Getrieben nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher de
finierten Art.
Lastprüfstände werden in der Fahrzeugindustrie sehr
vielfältig eingesetzt. Dabei werden sonst in Fahrversuchen
ermittelte Ergebnisse auf dem Lastprüfstand simuliert.
Je nach der spezifischen Aufgabe gelingt die Prüf
standssimulation jedoch nur bedingt. Anfahrvorgänge, Bela
stungen bei geringen Geschwindigkeiten, Reversiervorgänge
und dergleichen können häufig nur mit erheblichen Ein
schränkungen oder überhaupt nicht am Prüfstand realisiert
werden.
Aus der Praxis bekannte Prüfstandshauptkomponenten
sind ein Antrieb für das zu prüfende Getriebe, das Prüfge
triebe selbst und ein Abtrieb in Form einer Belastungsma
schine. Belastungsmaschinen sind im allgemeinen als Wasser
wirbelbremsen, Wirbelstrombremsen oder auch als Gleich
strommaschinen, die im Generatorbetrieb eingesetzt werden,
ausgebildet.
Bei Verwendung einer Bremse als Belastungsmaschine
kann nur eine Widerstandssimulation vorgenommen werden. Die
Simulation eines Schubbetriebes ist nicht möglich. Darüber
hinaus kann nur ein eingeschränktes Drehmomenten-/Drehzahl
kennfeld überprüft werden.
Bei Verwendung einer Gleichstrommaschine im Generator
betrieb können bei Drehmomentenfreiheit und/oder Drehzahl
Null keine Belastungsmessungen am Prüfgetriebe vorgenommen
werden, denn bei jedem Quadrantenwechsel müssen Tyristoren
leistungsfrei sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, bei der, unabhängig von der Art der verwendeten
Belastungsmaschine, genauere, d. h. wirklichkeitsnähere Ar
beiten mit dem Prüfgetriebe durchgeführt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die Verwendung von zwei parallel geschalteten
Belastungsmaschinen, die in vorteilhafter Weise in einem
als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebe zusammengeführt
sind, lassen sich wesentlich wirkungsnähere Prüfungen des
Prüfgetriebes durchführen. So ist es z. B. möglich, einen
Betriebszustand mit Drehmoment Null und/oder Drehzahl Null
zu erfassen. Auch in diesem schwierig zu erfassenden Be
triebszustand ist ein stabiles und genaues Messen ohne
Zeitbeschränkung möglich.
Mit den beiden erfindungsgemäßen Belastungsmaschinen
ist eine genaue Anpassung an Realmassen möglich. Dies wird
durch Veränderungen der Drehzahlen (Übersetzungsbereiche)
an den Belastungsmaschinen erreicht.
Praktisch wird eine Verbesserung der "elektrischen
Massensimulation" durch eine Veränderung der Realmassen
erreicht.
Den Regelungen der beiden Belastungsmaschinen wird
eine Rampensteuerung überlagert. Mit den jeweils positiven
und negativen Sollwert-Rampen wird der Bereich unbefriedi
gender Maschinenregelungen überbrückt, ohne daß sich dabei
die Werte am Prüfgetriebe ändern.
Weiterhin wird bei jedem Quadrantenwechsel (Drehzahl-
oder Moment-Nulldurchgang) die erforderliche Simulations
belastung (Fahrgleichung) am Prüfling durch folgende Maß
nahmen erhalten:
- - einem gesteuerten Durchfahren, d. h. Drehzahl-Verände rungen an den Belastungsmaschinen;
- - eine Moment-Abstützung über das Planetengetriebe durch eine positive und negative Beschleunigung der beiden Einzelmaschinen;
- - durch eine "elektrische Verspannung" zwischen den bei den Belastungsmaschinen kann das Prüfgetriebe auch bei Drehzahl Null ein volles Moment ohne Zeitbegrenzung abstützen.
Weiterhin können Reversiervorgänge erfolgen, wobei
eine Belastungsmaschine nach dem Moment geregelt und die
zweite Belastungsmaschine nach der Drehzahl geregelt wird.
Bei dynamischen Drehzahländerungen des Prüfgetriebes
verändern sich die Drehzahlen der Massen der beiden Bela
stungsgetriebe am Hohlrad bzw. Sonnenrad des Planetenge
triebes umgekehrt proportional. Über das Planetengetriebe
als Summiergetriebe ist die Drehmomentenaufteilung in Form
eines Waagebalkens vorgegeben. Die abstützenden Momente und
somit das Massen-Verhältnis sind damit durch das Planeten
getriebe vorgegeben. Im Rahmen des jeweiligen Maschinen
kennfeldes können die Massen elektrisch simuliert werden.
Wird das reale Massenverhältnis nicht eingehalten
(oder durch die elektrische Simulation dargestellt), so
wird jeweils der Strang der Belastungsmaschine mit dem ge
ringeren wirksamen Moment zum "Waagebalken" hin beschleu
nigt.
Erfindungsgemäß können durch eine Übersetzungsänderung
(Maschinenregelung) die am Prüfgetriebe wirksamen Rota
tionsmassen verändert werden. Dadurch wird auch der Bereich
der elektrischen Massensimulation erweitert.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau der erfindungs
gemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ein Beispiel eines Leistungsflusses bei
Schubbetrieb;
Fig. 3 ein Beispiel eines Leistungsflusses bei Zug
betrieb und
Fig. 4 ein Beispiel eines Leistungsflusses bei
Drehzahl Null des Prüfgetriebes.
Der Lastprüfstand beinhaltet eine Antriebseinrich
tung 1 von beliebiger Art, die über eine Anfahreinrich
tung 2, z. B. eine Kupplung oder eine Hydrostatikeinrich
tung, mit einem Prüfgetriebe 3 verbindbar ist.
Dem Prüfgetriebe 3 ist als Summiergetriebe ein Plane
tengetriebe 4 mit einem Sonnenrad 5, Planetenrädern 6 und
einem Hohlrad 7 nachgeschaltet. Die Verbindung zu dem Prüf
getriebe 3 erfolgt über die Planetenräder 6.
Eine Belastungsmaschine 8 ist über ihre Ausgangswelle 9
mit dem Sonnenrad 5 des Planetengetriebes 4 und eine
zweite Belastungsmaschine 10 ist über ihre Ausgangswelle 11
und eine dazwischen geschaltete Zahnradübersetzung mit
Zahnrädern 12 und 13 mit dem Hohlrad 7 des Planetengetrie
bes 4 verbunden.
In Fig. 1 ist außerdem noch der Geschwindigkeitsplan
mit dem Regelbereich der drei Planetensatzglieder darge
stellt, wobei die Geschwindigkeit v auf der Abszisse und
der halbe Durchmesser des jeweiligen Zahnrades auf der Ordinate
aufgetragen sind. "Z" bezeichnet die Zähnezahl und
"m" den Modul.
In den Fig. 2 bis 4 sind prinzipmäßig verschiedene
Leistungsfluß-Arten dargestellt.
Gemäß Fig. 2, die den Schubbetrieb simuliert, wird von
der Belastungsmaschine 8 beispielsweise eine Leistung von
250 kW und von der Belastungsmaschine 10 eine Leistung von
200 kW in das Planetengetriebe 4 eingespeist. Beide Lei
stungen werden auf das Prüfgetriebe mit einer Gesamtlei
stung von 450 kW weitergeleitet. In Fig. 2 ist ebenfalls
der Geschwindigkeitsplan angegeben.
Gemäß Fig. 3, die den Zugbetrieb darstellt, wird die
von dem Prüfgetriebe kommende Gesamtleistung auf die beiden
Belastungsmaschinen 8 und 10 aufgeteilt. Wie ersichtlich,
arbeiten beide Belastungsmaschinen in Generatorbetrieb, wo
bei die Belastungsmaschine 8 300 kW und die Belastungsma
schine 10 250 kW aufnimmt.
Gemäß Fig. 4 kann nunmehr erfindungsgemäß eine Prüfung
bei Drehmoment und/oder Drehzahl Null des Prüfgetriebes
vorgenommen werden. Wie ersichtlich, arbeitet dabei die
Belastungsmaschine 8 im Motorbetrieb mit 250 kW, während
die Belastungsmaschine 10 im Generatorbetrieb mit ebenfalls
250 kW arbeitet.
Die von der Belastungsmaschine 8 erzeugte Leistung
wird dabei über das Planetengetriebe 4 der Belastungs
maschine 10 vollständig zugeführt.
Entsprechend der realen Belastungssimulation, d. h.
Simulation der Fahrgleichung
- - bei Fahrzeugbeschleunigung,
- - bei Fahrzeugverzögerung,
- - beim Befahren von Steigungen und von Gefälle,
- - beim Anfahren und
- - beim Reversieren,
wechseln die in Fig. 2 bis 4 dargestellten Leistungsfluß
arten.
Bezugszeichenliste
1 Antriebseinrichtung
2 Anfahreinrichtung
3 Prüfgetriebe
4 Planetengetriebe
5 Sonnenrad
6 Planetenräder
7 Hohlrad
8 Belastungsmaschine
9 Ausgangswelle
10 Belastungsmaschine
11 Ausgangswelle
12 Zahnrad
13 Zahnrad
2 Anfahreinrichtung
3 Prüfgetriebe
4 Planetengetriebe
5 Sonnenrad
6 Planetenräder
7 Hohlrad
8 Belastungsmaschine
9 Ausgangswelle
10 Belastungsmaschine
11 Ausgangswelle
12 Zahnrad
13 Zahnrad
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem
Lastprüfstand, insbesondere zum Prüfen von Getrieben von
Nutzfahrzeugen, Bau- und Arbeitsmaschinen, mit einem An
triebsmotor, einem Prüfgetriebe, einem dem Prüfgetriebe
nachgeschalteten Getriebe zur Anpassung an das Maschinen
kennfeld einer Belastungsmaschine und mindestens einer Be
lastungsmaschine, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei parallel geschaltete Belastungsmaschinen (8, 10)
vorgesehen sind, die unterschiedlich und getrennt vonein
ander regelbar sind und die in einem Getriebe (4) zur Lei
stungsteilung bzw. Leistungssummierung zusammengeführt
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Getriebe für die beiden
Belastungsmaschinen (8, 10) ein Planetengetriebe (4) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Belastungsmaschine (8)
mit dem Sonnenrad (5) des Planetengetriebes (4) und die
andere Belastungsmaschine (10) mit dem Hohlrad (7) des
Planetengetriebes (4) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß bei Maschinen
drehzahlregelung die am Prüfgetriebe (3) wirksamen Rota
tionsmassen veränderbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995137639 DE19537639A1 (de) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem Lastprüfstand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995137639 DE19537639A1 (de) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem Lastprüfstand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19537639A1 true DE19537639A1 (de) | 1997-04-17 |
Family
ID=7774439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995137639 Withdrawn DE19537639A1 (de) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Vorrichtung zum Prüfen von Getrieben auf einem Lastprüfstand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19537639A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19751452A1 (de) * | 1997-11-20 | 1999-05-27 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zum Betrieb eines Lastprüfstandes |
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WO2013011109A1 (de) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Thyssenkrupp System Engineering Gmbh | Getriebeverspannendes verfahren zum messen und prüfen eines mindestens zwei teilgetriebe aufweisenden getriebes, insbesondere eines doppelkupplungsgetriebes |
CN102996720A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 北京林业大学 | 一种多功能齿轮故障诊断齿轮箱 |
DE102013104175A1 (de) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Getriebeeinheit für Prüfstandsanordnung |
-
1995
- 1995-10-10 DE DE1995137639 patent/DE19537639A1/de not_active Withdrawn
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CN102996720A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 北京林业大学 | 一种多功能齿轮故障诊断齿轮箱 |
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DE102013104175A1 (de) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Getriebeeinheit für Prüfstandsanordnung |
DE102013104175B4 (de) | 2013-04-25 | 2023-05-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Getriebeeinheit für Prüfstandsanordnung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |