DE3108229C2 - - Google Patents
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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
- G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
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- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
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- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
- G01M7/04—Monodirectional test stands
- G01M7/045—Monodirectional test stands in a circular direction
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Erzeugung pulsierender Drehmomente für eine Prüfma
schine mit einer von einem Antrieb antreibbaren An
triebswelle und einer damit gekoppelten Abtriebs
welle. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 21 65 945 bekannt.
Zum Testen von Maschinenteilen ist es seit langer
Zeit üblich, Prüfmaschinen zu benutzen. Prüfma
schinen sollen die normalerweise auftretenden Last
verhältnisse soweit wie möglich nachbilden, um ein
realistisches Verhalten vom Prüfling unter Last zu
erhalten. Während das Erzeugen von gleichmäßigen
Lastbedingungen keine besonderen Probleme mit sich
bringt, ist das Erzeugen pulsierender Lasten wesent
lich komplizierter. Besonders schwierig ist es, pul
sierende Drehmomente zu erzeugen, wenn zum Beispiel
die Drehzahl in die Größenordnung von 1000 pro min
und größer kommt.
Pulsierende Drehmomente derartiger Drehzahlen kommen
zum Beispiel bei Verbrennungsmotoren, insbesondere
bei mehrzylindrigen Verbrennungsmotoren vor. Wenn ein
hier eingesetztes Maschinenteil, zum Beispiel ein die
Kurbelwelle mit der Nockenwelle verbindender Zahnrie
men, auf sein Verhalten im Betrieb zu untersuchen ist,
ist es daher notwendig, das normalerweise pulsierende
Drehmoment eines Verbrennungsmotors in der Prüfmaschi
ne nachzubilden. Dies ist mit der aus der DE-OS 21 65 945
bekannten Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitere
Vorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, pulsierende Dreh
momente, vorzugsweise zur Nachbildung pulsierender Drehmomente
an der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, zu erzeugen. Diese
Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merk
male des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Prinzip der in den Ausführungsbeispielen verwirklichten
Erfindung,
Fig. 2 eine konkretisierte Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 3 das Prinzip einer Prüfmaschine mit einer Vorrichtung zur
Erzeugung pulsierender Drehmomente.
In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel das Prinzip der Erfindung darge
stellt, bei der ein bei 0 mit der Antriebswelle gekoppelter Steg 10
an seinen beiden Enden je ein drehbar angebrachtes Zahnrad 11, 12 trägt.
Die beiden gleich bemessenen Zahnräder 11, 12 sind lediglich mit ihren
Teilkreisen dargestellt, und sie kämmen an der Innenverzahnung eines
Steuerrades 13. Von der Innenverzahnung des Steuerrades 13 ist ebenfalls
nur der Teilkreis gezeichnet. Beide Zahnräder sind mit je einer Zusatz
masse m 1, m 2, gleicher Größe versehen, welche jeweils mit gleichen
Radius und mit 180° versetzter Phasenlage an den Zahnrädern 11, 12
angebracht sind. Die Zahnräder 11, 12 und die Zusatzmassen m 1, m 2 sind
so ausgebildet, daß zum Beispiel durch Einschrauben und Ausschrauben
ein leichter Austausch und damit eine Anpassung an andere Betriebs
bedingungen möglich ist.
Bei der in Fig. 1a dargestellten Position steht der Steg
10 aufrecht und die Zusatzmassen m 1 bzw. m 2 bilden mit
den Drehachsen ihrer Zahnräder 11, 12 und dem Steg 10 ei
nen rechten Winkel. Aufgrund der bei der Drehung entste
henden Fliehkraft erzeugen die Zusatzmassen jeweils eine
Kraft F 11 bzw. F 21, welche durch den Angriffspunkt der
Zusatzmassen gehen und senkrecht auf der Drehachse der
Zahnräder 11, 12 stehen. Gleichzeitig entstehen aufgrund
der Tatsache, daß die Zahnräder mit gleichem Abstand an
den Enden des Steges drehbar angebracht sind, zwei Kräfte
F 12, F 22, welche jeweils durch den Angriffspunkt
der Zusatzmassen m 1, m 2 und die Drehachse 0 des Steges 10
gehen. Diese Kräfte F 12, F 22 sind ebenfalls gleich groß
und heben sich daher in ihrer Wirkung auf den Steg auf.
Die Kräfte F 11 bzw. F 21 erzeugen daher, da sie ihre Rich
tung beim Abrollen der Zahnräder 11, 12 an der Innenver
zahnung des Steuerrades 13 ändern, eine pulsierende Wirkung
auf das Drehmoment der ebenfalls mit dem Steg verbundenen
Abtriebswelle. Fig. 1b zeigt eine um 45° gegenüber
Fig. 1a verdrehte Position, welche die veränderte Richtung der
Kräfte zeigt.
Bei dem geschilderten Funktionsablauf des in Fig. 1 darge
stellten Prinzips wurde davon ausgegangen, daß das Steuer
rad feststehend ausgebildet ist.
Es ist aber auch möglich, das Steuer
rad selbst zu verdrehen bzw. umlaufen zu lassen und damit
zusätzlichen Einfluß auf den zeitlichen Verlauf des pulsie
renden Drehmomentes auszuüben. Beim dargestellten Prinzip
sind die Zähne der Zahnräder 11, 12 und die der Innenver
zahnung so bemessen, daß sich hiermit die Verhältnisse
eines Vierzylindermotores nachbilden lassen. Durch Aus
tausch der Zahnräder können selbstverständlich die Ver
hältnisse eines Motors mit anderer Zylinderzahl simuliert
werden.
Fig. 2 zeigt eine konkretisierte Ausführungsform des in Fig. 1
dargestellten Prinzips. Eine Welle 30 ist dabei in zwei La
gern 33, 34 je eines Lagerbockes 31, 32 gelagert. An beiden Enden
besitzt diese Welle 30 je einen Flansch 35, 36 zum Ankoppeln des
Antriebes 35 bzw. des Abtriebes 36. Zwischen den beiden Lager
böcken 33, 34 sind an der Welle 30 zwei Flansche 37, 38 befestigt,
und außerdem ist über die Welle 30 eine Hohlwelle 39 gestreift.
An den beiden mit bestimmten Abstand zueinander an der Welle 30
befestigten Flanschen 37, 38 sind, wie angedeutet, Stege 40, 41
befestigt, welche dem Steg 10 nach Fig. 1 entsprechen. Beide
Stege 40, 41 besitzen an ihren Enden Lager zur Aufnahme jeweils
einer Welle 42, 43. Die Wellen tragen zwischen den Stegen mit
einem geeigneten Unwuchthalter 44, 45 die jeweilige Unwucht
46, 47, während auf einem über die Stege 40, 41 hervortretenden
Teil jeweils ein Zahnrad 48, 49 sitzt. Diese Zahnräder ent
sprechen den Zahnrädern 11, 12 nach Fig. 1. Beide gleich bemes
senen Zahnräder kämmen an einem Zahnrad 50, das mit einem Ende
der Hohlwelle 39 verbunden ist. Am anderen Ende der Hohlwelle
39 sitzt ebenfalls ein Zahnrad 51, das wahlweise arretiert oder
angetrieben werden kann. Hiermit kann der zeitliche Verlauf des
erzeugten pulsierenden Drehmomentes zusätzlich gesteuert werden.
Fig. 3 zeigt einen Prüfstand, in dem eine Vorrichtung nach
Fig. 1 eingesetzt ist. Der zur Prüfung von Zahnriemen für
Verbrennungsmotore vorgesehene Prüfstand besteht aus einem
Gestell 60, welches in seinem unteren Bereich einen An
triebsmotor 61 aufweist. Die Abtriebswelle des Motors 61
ist über eine Schwungscheibe 62 an eine glatte Welle 63
gekoppelt, welche in Lagern gelagert ist, die den La
gern der Kurbelwelle eines bestimmten Verbrennungsmotors
entsprechen. Auf einem aus dem Gestell 60 hervorstehenden
Teil ist auf die Welle 63 ein Zahnriemenrad 64 aufgesteckt.
Oberhalb der Welle 63 ist in einem mittels Distanzbrücke
65 höhenverstellbaren Teil des Gestells 60 eine weitere
glatte Welle 66 in Lagern gelagert, welche den Lagern ei
ner Nockenwelle entsprechen. Ein aus dem Gestell 60 her
vorstehendes Teil dieser Welle 66 trägt ebenfalls ein Zahn
riemenrad 67, so daß die Zahnriemenräder 64, 67 durch ei
nen zu prüfenden Zahnriemen 68 verbunden werden können.
Auf der anderen Seite ist die Welle 66 über eine Kupplung
mit Drehmomentenbegrenzung 69 mit der Antriebsseite eines
Impulsgebers 70 verbunden, für den vorzugsweise die Aus
führungsform nach Fig. 1 eingesetzt werden kann. Die Ab
triebsseite dieses Impulsgebers 70 ist über eine Schwung
scheibe mit einstellbarem Trägheitsmoment 71, eine elasti
sche Flanschverbindung 72 und eine weitere Schwungscheibe
73 mit einer Bremse 74 für konstante Drehmomente verbun
den. Die Schwungscheibe 71 gestattet dabei, durch Verstel
lung ihres Trägheitsmomentes die Eigenfrequenz des Systems
zu verändern.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Erzeugung pulsieren
der Drehmomente für eine Prüfmaschine mit einer von
einem Antrieb antreibbaren Antriebswelle und einer damit gekoppel
ten Abtriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung ein mit der Antriebswelle und der Ab
triebswelle gekoppeltes als Steg (10) ausgebildetes
Schwungrad aufweist, an dessen beiden Enden je ein
mit einer Unwucht (m 1, m 2; 46, 47) versehenes und an
einem Zahnkranz (13; 50) abrollendes Zahnrad (11, 12;
48, 49) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der als
Steuerrad (13; 50) mit Außen- oder Innenverzahnung
ausgebildete Zahnkranz feststehend ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
als Steuerrad (13; 50) mit Außen- oder Innenverzahnung
ausgebildete Zahnkranz verdrehbar ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Zahnrädern (10, 11; 48, 49) der Stege
(10; 40, 41) vorgesehene Unwucht durch Zusatzmassen
(m 1, m 2; 46, 47) zur Erzeugung bestimmter Unwuchten aus
wechselbar ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19813108229 DE3108229A1 (de) | 1981-03-05 | 1981-03-05 | Vorrichtung zur erzeugung pulsierender drehmomente |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813108229 DE3108229A1 (de) | 1981-03-05 | 1981-03-05 | Vorrichtung zur erzeugung pulsierender drehmomente |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3108229A1 DE3108229A1 (de) | 1982-09-16 |
DE3108229C2 true DE3108229C2 (de) | 1990-04-19 |
Family
ID=6126340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19813108229 Granted DE3108229A1 (de) | 1981-03-05 | 1981-03-05 | Vorrichtung zur erzeugung pulsierender drehmomente |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3108229A1 (de) |
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- 1981-03-05 DE DE19813108229 patent/DE3108229A1/de active Granted
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Also Published As
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