AT526591B1 - Test bench arrangement for a test specimen - Google Patents
Test bench arrangement for a test specimen Download PDFInfo
- Publication number
- AT526591B1 AT526591B1 ATA50962/2022A AT509622022A AT526591B1 AT 526591 B1 AT526591 B1 AT 526591B1 AT 509622022 A AT509622022 A AT 509622022A AT 526591 B1 AT526591 B1 AT 526591B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- adapter
- test bench
- outer ring
- inner ring
- connection
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/56—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/139—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by friction-damping means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Prüfstandsanordnung (101) für einen Prüfling (111), mit einem Dynamometer (102), einem Übersetzungsgetriebe (105) und einer zwischen dem Übersetzungsgetriebe (105) und dem Prüfling (111) angeordneten Drehmomentmesseinrichtung (108), wobei die Drehmomentmesseinrichtung (108) mit einem Getriebeausgang (106) des Übersetzungsgetriebes (105) und/oder die Drehmomentmesseinrichtung (108) mit einer Wellenverbindung (110) zum Prüfling (11) zumindest über einen Adapter verbunden ist, und wobei zumindest eine Komponente der Prüfstandsanordnung (101) mit einer hochfrequenten Anregungsfrequenz angeregt wird. Um die Qualität der Messergebnisse zu verbessern ist vorgesehen, dass zumindest ein Adapter als Torsionsentkoppelungsadapter (107, 109) ausgebildet ist, welcher mit einer definierten niedrigfrequenten Zieleigenfrequenz ausgelegt ist, die geringer ist als die hochfrequente Anregungsfrequenz.The invention relates to a test bench arrangement (101) for a test object (111), with a dynamometer (102), a transmission gear (105) and a torque measuring device (108) arranged between the transmission gear (105) and the test object (111), wherein the torque measuring device (108) is connected to a transmission output (106) of the transmission gear (105) and/or the torque measuring device (108) is connected to a shaft connection (110) to the test object (11) at least via an adapter, and wherein at least one component of the test bench arrangement (101) is excited with a high-frequency excitation frequency. In order to improve the quality of the measurement results, it is provided that at least one adapter is designed as a torsional decoupling adapter (107, 109) which is designed with a defined low-frequency target natural frequency that is lower than the high-frequency excitation frequency.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine Prüfstandsanordnung für einen Prüfling, mit einem Dynamometer, einem Übersetzungsgetriebe und einer zwischen dem Übersetzungsgetriebe und dem Prüfling angeordneten Drehmomentmesseinrichtung, wobei die Drehmomentmesseinrichtung mit einem Getriebeausgang des Getriebes und/oder die Drehmomentmesseinrichtung mit einer Wellenverbindung zum Prüfling zumindest über einen Adapter verbunden ist, und wobei zumindest eine Komponente der Prüfstandsanordnung mit einer hochfrequenten Anregungsfrequenz angeregt wird. Weiters betrifft die Erfindung einen Torsionsentkoppelungsadapter für diese Prüfstandsanordnung. [0001] The invention relates to a test bench arrangement for a test object, with a dynamometer, a transmission gear and a torque measuring device arranged between the transmission gear and the test object, wherein the torque measuring device is connected to a transmission output of the transmission and/or the torque measuring device is connected to a shaft connection to the test object at least via an adapter, and wherein at least one component of the test bench arrangement is excited with a high-frequency excitation frequency. The invention further relates to a torsion decoupling adapter for this test bench arrangement.
[0002] Bekannte Prüfstandsanordnungen für Prüflinge weisen beispielsweise einen Dynamometer, ein Flansch/Kupplung/Wellensystem, einen Getriebeeingang, ein Übersetzungsgetriebe, einen Getriebeausgang, einen ersten Adapter, eine Drehmomentmesseinrichtung, einen zweiten Adapter, eine Wellenverbindung und den zu prüfenden Prüfling auf, wie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. [0002] Known test bench arrangements for test objects comprise, for example, a dynamometer, a flange/coupling/shaft system, a transmission input, a transmission gear, a transmission output, a first adapter, a torque measuring device, a second adapter, a shaft connection and the test object to be tested, as shown schematically in Fig. 1.
[0003] Bei bisherigen Prüfstandsanordnungen erfolgte die Auslegung des rotatorischen FederTrägheits-Systems unter der Annahme eines fremderregten Mehrmassenschwingers mit dem Prüfling als Lokalität der Anregung. Davon ausgehend wird die Wellenverbindung der Drehmomentmesseinrichtung mit dem Prüfling mit einer niederfrequenten Zieleigenfrequenz ausgelegt, um eine Isolationswirkung gegenüber hochfrequenten Anregungen, ausgehend von dem Prüfling, zu erzielen. Durch diese Maßnahme wird bisher eine hohe Datenqualität an der Drehmomentmesseinrichtung sichergestellt. [0003] In previous test bench arrangements, the design of the rotary spring-inertia system was based on the assumption of an externally excited multi-mass oscillator with the test object as the location of the excitation. Based on this, the shaft connection of the torque measuring device to the test object is designed with a low-frequency target natural frequency in order to achieve an insulating effect against high-frequency excitations emanating from the test object. This measure has so far ensured a high data quality on the torque measuring device.
[0004] Prüfstandsanordnungen mit breitbandig anregenden Torsionsschwingungsquellen, insbesondere Prüfstände mit Getriebeanordnungen, Permanentmagnetmaschinen und Elektromotorprüfstände für Maschinen mit hohen Polpaarzahlen, weisen oft hochfrequente Schwingungsquellen nicht nur am Prüfling, sondern auch an anderen Orten der Prüfstandsanordnung auf, beispielsweise an Zahneingriffen des Getriebes. Sämtliche Anregungen, die vor einer Drehmomentmesseinrichtung in die Prüfstandsanordnung eingebracht werden, gelangen in bisherigen Prüfstandsanordnungen direkt und ohne nennenswerte Entkoppelung zur Drehmomentmesseinrichtung. Dadurch werden Messergebnisse nachteilig beeinflusst. [0004] Test bench arrangements with broadband excitation torsional vibration sources, in particular test benches with gear arrangements, permanent magnet machines and electric motor test benches for machines with a high number of pole pairs, often have high-frequency vibration sources not only on the test object, but also at other locations in the test bench arrangement, for example at the gear meshes. In previous test bench arrangements, all excitations that are introduced into the test bench arrangement before a torque measuring device reach the torque measuring device directly and without any significant decoupling. This has a detrimental effect on measurement results.
[0005] Aus der EP 2 470 873 A1 ist ein Rotations-Prüfstand für einen Prüfling bekannt, welche einen im Antriebsstrang oder an der Messeinrichtung angeordneten Schwingungstilger zum Tilgen von Schwingungen, die am Prüfstand entstehen, aufweist. Der torsionale oder lineare Schwingungstilger beruht auf einer primären Dämpfungswirkung. [0005] EP 2 470 873 A1 discloses a rotation test bench for a test object, which has a vibration damper arranged in the drive train or on the measuring device for damping vibrations that arise on the test bench. The torsional or linear vibration damper is based on a primary damping effect.
[0006] Die WO 2008/040491 A1 offenbart einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Speichenradstruktur, welche einen Innenring und einen Außenring aufweist, die über durch Federelemente gebildet Speichen miteinander verbunden sind. Ein ähnlicher Drehschwingungsdämpfer mit einer Speichenradstruktur mit einen Innenring und einen Außenring verbindende Speichen ist aus der WO 2016/160875 A1 bekannt. [0006] WO 2008/040491 A1 discloses a torsional vibration damper with a spoked wheel structure having an inner ring and an outer ring that are connected to one another via spokes formed by spring elements. A similar torsional vibration damper with a spoked wheel structure having spokes connecting an inner ring and an outer ring is known from WO 2016/160875 A1.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es bei einer Prüfstandsanordnung der eingangs genannten Art die Qualität der Messergebnisse zu verbessern. [0007] The object of the invention is to improve the quality of the measurement results in a test bench arrangement of the type mentioned above.
[0008] Ausgehend von einer Prüfstandsanordnung der eingangs genannten Art wird dies dadurch erreicht, dass zumindest ein Adapter als Torsionsentkoppelungsadapter ausgebildet ist, welcher mit einer definierten niedrigfrequenten Zieleigenfrequenz ausgelegt ist, die geringer ist als die hochfrequente Anregungsfrequenz. [0008] Starting from a test bench arrangement of the type mentioned at the outset, this is achieved in that at least one adapter is designed as a torsional decoupling adapter, which is designed with a defined low-frequency target natural frequency that is lower than the high-frequency excitation frequency.
[0009] Vorzugsweise ist die Zieleigenfrequenz geringer als ein definierter Maximalwert, welcher kleiner ist als die hochfrequente Anregungsfrequenz. [0009] Preferably, the target natural frequency is lower than a defined maximum value, which is lower than the high frequency excitation frequency.
[0010] Adapter dienten bisher ausschließlich zur Verbindung von Schnittstellen beispielsweise zwischen UÜbersetzungsgetriebe und Drehmomentmesseinrichtung und nicht zur Torsionsschwingungsentkoppelung. Daher wurde bisher bei der Auslegung von Adaptern der Eigenfrequenz und [0010] Adapters have so far only been used to connect interfaces, for example between transmission gears and torque measuring devices, and not for decoupling torsional vibrations. Therefore, when designing adapters, the natural frequency and
Steifigkeit nicht berücksichtigt. Durch die Reduzierung der Eigenfrequenz und Steifigkeit des Adapters wird erreicht, dass höherfrequente Schwingungen, welche aus anderen Quellen als dem Prüfling stammen - beispielsweise aus Zahneingriffen des Übersetzungsgetriebes - nicht der Drehmomentmesseinrichtung zugeführt werden. Stiffness not taken into account. By reducing the natural frequency and stiffness of the adapter, higher frequency vibrations that originate from sources other than the test object - for example from gear meshing of the transmission gear - are not fed into the torque measuring device.
[0011] Im Vergleich zu Adaptern von bisherigen Prüfstandsanordnungen weist der Torsionsentkoppelungsadapter eine geringere Steifigkeit auf. Um die geforderte Steifigkeitsreduktion zu erzielen ist es vorteilhaft, wenn der Torsionsentkoppelungsadapter eine Speichenradstruktur mit einem Innenring und einem Außenring aufweist, wobei der Innenring und der Außenring über eine Anzahl an im Wesentlichen radialen Speichen fest miteinander verbunden sind. [0011] Compared to adapters of previous test bench arrangements, the torsional decoupling adapter has a lower rigidity. In order to achieve the required reduction in rigidity, it is advantageous if the torsional decoupling adapter has a spoked wheel structure with an inner ring and an outer ring, wherein the inner ring and the outer ring are firmly connected to one another via a number of essentially radial spokes.
[0012] Durch die Speichenstruktur weist der Torsionsentkoppelungsadapter gezielte Materialaussparungen, welche zur Erreichung der geforderten Zielsteifigkeit mit der definierten niederfrequenten Zieleigenfrequenz beitragen. [0012] Due to the spoke structure, the torsional decoupling adapter has targeted material recesses, which contribute to achieving the required target stiffness with the defined low-frequency target natural frequency.
[0013] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenring zumindest eine erste Adapteranbindung und der Außenring zumindest eine zweite Adapteranbindung aufweist und die beiden Adapteranbindungen über einen über zumindest eine Speiche verlaufenden Kraftflusspfad miteinander verbunden sind. Die Adapteranbindungen dienen zur drehfesten Verbindung mit der Getriebeausgangswelle, mit der Drehmomentmesseinrichtung oder mit dem Prüfling. Um den Kraftfluss nur durch die Speichen zu führen ist die erste Adapteranbindung vom Außenring und/oder die zweite Adapteranbindung vom Innenring beabstandet. [0013] In one embodiment of the invention, it is provided that the inner ring has at least one first adapter connection and the outer ring has at least one second adapter connection and the two adapter connections are connected to one another via a force flow path running over at least one spoke. The adapter connections serve for the rotationally fixed connection to the transmission output shaft, to the torque measuring device or to the test object. In order to guide the force flow only through the spokes, the first adapter connection is spaced from the outer ring and/or the second adapter connection is spaced from the inner ring.
[0014] Die Steifigkeit des Torsionsentkoppelungsadapters wird dabei von der Länge des Kraftflusspfades maßgebend beeinflusst. Die Steifigkeit ist dabei umgekehrt proportional zur Länge des Kraftflusspfades. Eine Verminderung der Steifigkeit kann somit durch Vergrößerung des Kraftflusspfades erzielt werden. [0014] The stiffness of the torsional decoupling adapter is significantly influenced by the length of the force flow path. The stiffness is inversely proportional to the length of the force flow path. A reduction in stiffness can therefore be achieved by increasing the force flow path.
[0015] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Adapteranbindung an einer radialen Außenseite des Innenringes und/oder die zweite Adapteranbindung an einer radialen Innenseite des Außenringes angeordnet ist. Dadurch kann der Torsionsentkoppelungsadapter kompakt und mit geringer Steifigkeit ausgeführt werden. Vorzugsweise ist dabei zumindest eine Adapteranbindung in einem von zwei benachbarten Speichen, dem Innenring und dem Außenring aufgespannten Speichenzwischenraum angeordnet. Günstigerweise können die Adapteranbindungen jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Speichen angeordnet sein. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Adapteranbindung außermittig zwischen zwei benachbarten Speichen angeordnet ist. Dadurch ist es möglich einen belastungsrichtungsabhängigen Kraftfluss zu erzeugen. [0015] It is particularly advantageous if the first adapter connection is arranged on a radial outer side of the inner ring and/or the second adapter connection is arranged on a radial inner side of the outer ring. This allows the torsion decoupling adapter to be designed to be compact and with low rigidity. Preferably, at least one adapter connection is arranged in a spoke gap spanned by two adjacent spokes, the inner ring and the outer ring. The adapter connections can advantageously be arranged in the middle between two adjacent spokes. Alternatively, it can also be provided that at least one adapter connection is arranged off-center between two adjacent spokes. This makes it possible to generate a force flow that depends on the direction of the load.
[0016] Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass der Torsionsentkoppelungsadapter einteilig ausgebildet ist und aus einem einzigen Werkstoff, vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus Stahl, besteht. Separate Feder- oder Gummielemente sind somit nicht erforderlich. [0016] Within the scope of the invention, it is provided that the torsion decoupling adapter is designed in one piece and consists of a single material, preferably metal, for example steel. Separate spring or rubber elements are therefore not required.
[0017] Der Torsionsentkoppelungsadapter wird mit einer niederfrequenten Zieleigenfrequenz ausgelegt, um eine Isolationswirkung gegenüber hochfrequenten Anregungen, ausgehend von dem Prüfling, zu erzielen. [0017] The torsional decoupling adapter is designed with a low-frequency target natural frequency in order to achieve an isolation effect against high-frequency excitations emanating from the test object.
[0018] Die Erfindung wird im Folgendem anhand von einem in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigen schematisch: [0018] The invention is explained in more detail below using a non-limiting embodiment shown in the figures. Therein show schematically:
[0019] Fig. 1 und 2 eine bekannte Prüfstandsanordnung, [0020] Fig. 3 eine erfindungsgemäße Prüfstandsanordnung und [0021] Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Torsionsentkoppelungsadapter. [0019] Fig. 1 and 2 show a known test bench arrangement, [0020] Fig. 3 shows a test bench arrangement according to the invention and [0021] Fig. 4 shows a torsional decoupling adapter according to the invention.
[0022] Die Fig. 1 zeigt schematisch eine bekannte Prüfstandanordnung 1 für Prüflinge 11 mit einem eine Leistungsbremseinrichtung bildenden Dynamometer 2, einem Flansch/Kupplung/ Wellensystem 3, einem Getriebeeingang 4, einem Übersetzungsgetriebe 5, einem Getriebeausgang 6, einem ersten Adapter 7, einer Drehmomentmesseinrichtung 8, einem zweiten Adapter 9, einer Wellenverbindung 10 und den zu untersuchenden Prüfling 11. Das Flansch/Kupplung/Wel-[0022] Fig. 1 shows schematically a known test bench arrangement 1 for test objects 11 with a dynamometer 2 forming a power brake device, a flange/coupling/shaft system 3, a transmission input 4, a transmission gear 5, a transmission output 6, a first adapter 7, a torque measuring device 8, a second adapter 9, a shaft connection 10 and the test object 11 to be examined. The flange/coupling/shaft
lensystem 3 verbindet den Dynamometer 2 mit dem Getriebeeingang 4 des Übersetzungsgetriebes 5, welches über den Getriebeausgang 6 mit der Drehmomentmesseinrichtung 8 verbunden ist. Die Drehmomentmesseinrichtung 8 ist über die Wellenverbindung 10 mit dem Prüfling 11 verbunden. Der zwischen dem Getriebeausgang 6 und der Drehmomentmesseinrichtung 8 angeordnete erste Adapter 7 und der zwischen der Drehmomentmesseinrichtung 8 und der Wellenverbindung 10 angeordnete zweite Adapter 9 sind als reine Wellenkupplungen konzipiert und tragen nicht oder sehr wenig zur Torsionsentkoppelung bei. Die Wellenverbindung zwischen der Drehmomentmesseinrichtung 8 und dem Prüfling 11 ist mit einer niederfrequenten Zieleigenfrequenz ausgelegt, um eine Isolationswirkung gegenüber hochfrequenten Anregungen, ausgehend von dem Prüfling 11 zu erzielen. Das Schwingungsniveau ist in den Fig. 1 bis 3 durch die Dichte des Punktemusters angedeutet. Deutlich ist in Fig. 1 durch die Dotierung erkennbar, dass hochfrequente Schwingung vom Prüfling nicht zur Drehmomentmesseinrichtung 8 gelangen. The transmission system 3 connects the dynamometer 2 to the gear input 4 of the transmission 5, which is connected to the torque measuring device 8 via the gear output 6. The torque measuring device 8 is connected to the test object 11 via the shaft connection 10. The first adapter 7 arranged between the gear output 6 and the torque measuring device 8 and the second adapter 9 arranged between the torque measuring device 8 and the shaft connection 10 are designed as pure shaft couplings and contribute little or nothing to torsional decoupling. The shaft connection between the torque measuring device 8 and the test object 11 is designed with a low-frequency target natural frequency in order to achieve an insulation effect against high-frequency excitations emanating from the test object 11. The vibration level is indicated in Figs. 1 to 3 by the density of the dot pattern. It is clearly visible in Fig. 1 due to the doping that high-frequency vibrations from the test object do not reach the torque measuring device 8.
[0023] Allerdings können bei einer Prüfstandsanordnung 1 hochfrequente Schwingungen auch durch andere Quellen, beispielsweise durch eingreifende Zahnflanken des UÜbersetzungsgetriebes 5, eingetragen werden, welche die Messergebnisse der Drehmomentmesseinrichtung 8 nachteilig beeinflussen. In Fig. 2 ist eine bekannte Prüfstandanordnung mit einer durch die Getriebeübersetzung 8 gebildeten zweiten Quelle für hochfrequente Schwingungen dargestellt und der Einfluss auf andere Komponenten, insbesondere die Drehmomentmesseinrichtung 8 durch das Punktemuster schematisch dargestellt. Weder der erste Adapter 7 noch der zweite Adapter 9 dämpfen oder Filtern die hochfrequenten Schwingungen. [0023] However, in a test bench arrangement 1, high-frequency vibrations can also be introduced by other sources, for example by meshing tooth flanks of the U-transmission gear 5, which adversely affect the measurement results of the torque measuring device 8. Fig. 2 shows a known test bench arrangement with a second source of high-frequency vibrations formed by the gear ratio 8 and the influence on other components, in particular the torque measuring device 8, is shown schematically by the dot pattern. Neither the first adapter 7 nor the second adapter 9 dampen or filter the high-frequency vibrations.
[0024] Fig. 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Prüfstandsanordnung 101 für Prüflinge 111 mit einem Dynamometer 102, einem Flansch/Kupplung/Wellensystem 103, einem Getriebeeingang 104, einem UÜbersetzungsgetriebe 105, einem Getriebeausgang 106, einem ersten Torsionsentkoppelungsadapter 107, einer Drehmomentmesseinrichtung 108, einem zweiten Torsionsentkoppelungsadapter 109, einer Wellenverbindung 110 und den zu untersuchenden Prüfling 111. Die Prüfstandsanordnung 101 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Prüfstandsanordnung 1 dadurch, dass die Adapter als Torsionsentkoppelungsadapter 107, 109 ausgebildet sind und eine niedrigfrequente Zieleigenfrequenz aufweisen, die geringer ist als die hochfrequente Anregungsfrequenz. Die Steifigkeit der Torsionsentkoppelungsadapter 107, 109 ist somit wesentlich geringer als die Steifigkeit der Adapter 7, 9 von bekannten Prüfstandsanordnungen 1. In einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Entkoppelung weisen die Torsionskoppelungsadapter 107, 109 beispielhaft eine Zieleigenfrequenz von nur 70 Hz auf. Eine hochfrequente Anregung mit 300 Hz kann dadurch mit -25 dB abgeschwächt werden. Dadurch wird erreicht, dass hochfrequente Schwingungen durch die Torsionsentkoppelungsadapter herausgefiltert und nicht mehr zur Drehmomentmesseinrichtung 108 weitergeleitet werden. [0024] Fig. 3 shows schematically a test bench arrangement 101 according to the invention for test objects 111 with a dynamometer 102, a flange/coupling/shaft system 103, a transmission input 104, a transmission gear 105, a transmission output 106, a first torsional decoupling adapter 107, a torque measuring device 108, a second torsional decoupling adapter 109, a shaft connection 110 and the test object 111 to be examined. The test bench arrangement 101 differs from the known test bench arrangement 1 shown in Figs. 1 and 2 in that the adapters are designed as torsional decoupling adapters 107, 109 and have a low-frequency target natural frequency that is lower than the high-frequency excitation frequency. The rigidity of the torsional decoupling adapters 107, 109 is thus significantly lower than the rigidity of the adapters 7, 9 of known test bench arrangements 1. In one embodiment of a decoupling according to the invention, the torsional coupling adapters 107, 109 have, for example, a target natural frequency of only 70 Hz. A high-frequency excitation of 300 Hz can thus be attenuated by -25 dB. This ensures that high-frequency vibrations are filtered out by the torsional decoupling adapters and are no longer passed on to the torque measuring device 108.
[0025] Die einteilig ausgeführten und aus beispielsweise aus Metall bestehenden Torsionsentkoppelungsadapter 107, 109 weisen eine relativ geringe Steifigkeit auf. Die im Vergleich zu herkömmliche Adapter 7, 9 geringere Steifigkeit wird bei dem in Fig. 4 beispielhaft gezeigten Torsionsentkoppelungsadapter 107, 109 durch eine Speichenradstruktur 112 mit einem Innenring 113 und einem Außenring 114 erreicht. Der Innenring 113 und der Außenring 114 sind über eine Anzahl an im Wesentlichen radialen Speichen 115 fest miteinander verbunden. Der Innenring 112 weist erste Adapteranbindungen 116 und der Außenring 114 zweite Adapteranbindung 117 auf. Uber die Adapteranbindungen 116, 117, welche beispielsweise durch Bohrungen für Verbindungsschrauben gebildet sind, kann jeder Torsionsentkoppelungsadapter 107 mit angrenzenden Elemente der Prüfstandsanordnung 101, wie beispielsweise dem Getriebeausgang 106 und die Drehmomentmesseinrichtung 108, oder die Drehmomentmesseinrichtung 108 und die Wellenverbindung 110 verbunden werden. [0025] The torsion decoupling adapters 107, 109, which are made in one piece and are made of metal, for example, have a relatively low rigidity. The lower rigidity compared to conventional adapters 7, 9 is achieved in the torsion decoupling adapter 107, 109 shown as an example in Fig. 4 by a spoked wheel structure 112 with an inner ring 113 and an outer ring 114. The inner ring 113 and the outer ring 114 are firmly connected to one another via a number of essentially radial spokes 115. The inner ring 112 has first adapter connections 116 and the outer ring 114 has second adapter connections 117. Via the adapter connections 116, 117, which are formed, for example, by holes for connecting screws, each torsional decoupling adapter 107 can be connected to adjacent elements of the test bench arrangement 101, such as the transmission output 106 and the torque measuring device 108, or the torque measuring device 108 and the shaft connection 110.
[0026] Die beiden Adapteranbindungen 116, 117 sind über einen über zumindest eine Speiche 115 verlaufenden Kraftflussweg F miteinander verbunden. Die erste Adapteranbindung 116 ist im Ausführungsbeispiel am Innenring 113 und die zweite Adapteranbindung 117 an einer radialen Innenseite 114a des Außenringes 114 angeordnet. [0026] The two adapter connections 116, 117 are connected to one another via a force flow path F running over at least one spoke 115. In the exemplary embodiment, the first adapter connection 116 is arranged on the inner ring 113 and the second adapter connection 117 is arranged on a radial inner side 114a of the outer ring 114.
[0027] Die erste Adapteranbindung 116 ist vom Außenring 114 und die zweite Adapteranbindung 117 vom Innenring 113 beabstandet. [0027] The first adapter connection 116 is spaced from the outer ring 114 and the second adapter connection 117 is spaced from the inner ring 113.
[0028] Jede zweite Adapteranbindung 117 ist in einem von zwei benachbarten Speichen 115, dem Innenring 113 und dem Außenring 114 aufgespannten Speichenzwischenraum 118 angeordnet, wobei die zweite Adapteranbindung 117 im Ausführungsbeispiel von jeder benachbarten Speiche 115 gleich beanstandet ist. [0028] Every second adapter connection 117 is arranged in a spoke space 118 spanned by two adjacent spokes 115, the inner ring 113 and the outer ring 114, wherein the second adapter connection 117 in the exemplary embodiment is equally spaced from each adjacent spoke 115.
[0029] Dadurch, dass die Torsionsentkoppelungsadapter 107, 109 mit geringerer Eigenfrequenz und Steifigkeit ausgeführt sind, wird erreicht, dass höherfrequente Schwingungen, welche aus anderen Quellen als dem Prüfling 111 stammen - beispielsweise aus Zahneingriffen des Übersetzungsgetriebes 105 - nicht der Drehmomentmesseinrichtung 108 zugeführt werden. Somit kann die Qualität der Messergebnisse der Drehmomentmesseinrichtung 108 wesentlich verbessert werden. [0029] Because the torsional decoupling adapters 107, 109 are designed with a lower natural frequency and rigidity, it is achieved that higher-frequency vibrations which originate from sources other than the test object 111 - for example from tooth meshing of the transmission gear 105 - are not fed to the torque measuring device 108. The quality of the measurement results of the torque measuring device 108 can thus be significantly improved.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50962/2022A AT526591B1 (en) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Test bench arrangement for a test specimen |
| PCT/AT2023/060440 WO2024124269A1 (en) | 2022-12-15 | 2023-12-14 | Test stand assembly for a test object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50962/2022A AT526591B1 (en) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Test bench arrangement for a test specimen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT526591A4 AT526591A4 (en) | 2024-05-15 |
| AT526591B1 true AT526591B1 (en) | 2024-05-15 |
Family
ID=89308171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50962/2022A AT526591B1 (en) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | Test bench arrangement for a test specimen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT526591B1 (en) |
| WO (1) | WO2024124269A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT239612B (en) * | 1962-10-29 | 1965-04-12 | Geislinger Dr Ing Leonard | Vibration damper for torsional vibrations |
| WO2008040491A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Hasse & Wrede Gmbh | Torsional vibration damper |
| EP2206934A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-14 | Ellergon Antriebstechnik Gesellschaft m.b.H. | Torsional vibration damper or torsionally flexible coupling |
| EP2470873A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-07-04 | HORIBA Europe GmbH | Test stand having a vibration damper |
| DE102015213653A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | vibration |
| CN115182963A (en) * | 2022-02-21 | 2022-10-14 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Shock absorber comprising a spoke spring damper |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000161437A (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-16 | Ono Sokki Co Ltd | Load transmission device |
| JP3918435B2 (en) * | 2001-01-11 | 2007-05-23 | 株式会社明電舎 | Automotive parts testing equipment |
| JP4016398B2 (en) * | 2003-03-20 | 2007-12-05 | 現代自動車株式会社 | Torsional vibration damper |
| EP3277983B1 (en) | 2015-03-30 | 2021-07-21 | Dayco IP Holdings, LLC | Torsional vibration damper spoke design |
| DE102016207130B4 (en) * | 2016-04-27 | 2022-04-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | vibration damper |
| JP6968739B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-11-17 | 日本電産コパル電子株式会社 | Torque sensor |
| CN110230660B (en) * | 2019-06-06 | 2021-07-09 | 山推工程机械股份有限公司 | Damping device and engine system |
-
2022
- 2022-12-15 AT ATA50962/2022A patent/AT526591B1/en active
-
2023
- 2023-12-14 WO PCT/AT2023/060440 patent/WO2024124269A1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT239612B (en) * | 1962-10-29 | 1965-04-12 | Geislinger Dr Ing Leonard | Vibration damper for torsional vibrations |
| WO2008040491A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Hasse & Wrede Gmbh | Torsional vibration damper |
| EP2206934A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-14 | Ellergon Antriebstechnik Gesellschaft m.b.H. | Torsional vibration damper or torsionally flexible coupling |
| EP2470873A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-07-04 | HORIBA Europe GmbH | Test stand having a vibration damper |
| DE102015213653A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | vibration |
| CN115182963A (en) * | 2022-02-21 | 2022-10-14 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Shock absorber comprising a spoke spring damper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024124269A1 (en) | 2024-06-20 |
| AT526591A4 (en) | 2024-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19527614B4 (en) | Double mass dynamic damper having two interconnected damper systems and drive shaft equipped with dynamic damper | |
| DE102016217220A1 (en) | hybrid module | |
| DE102017107929B4 (en) | Planetary gear | |
| DE102015115948A1 (en) | Drive shaft with two-stage rigidity | |
| EP3549239B1 (en) | Electric motor for a drive unit of a drive train test bench | |
| DE102009004252B4 (en) | torsional vibration dampers | |
| WO2005093286A1 (en) | Balancer shaft for a multi-cylinder in-line engine | |
| DE10245502A1 (en) | differential assembly | |
| DE102006017694B4 (en) | Hydraulic system with resonator with reduced size | |
| AT526591B1 (en) | Test bench arrangement for a test specimen | |
| DE102007039481A1 (en) | manual transmission | |
| DE102008053632B3 (en) | Rotary vibration damper for coupling to flange of rotating component, comprises external housing with longitudinal axis, and inner part concentric to longitudinal axis of external housing | |
| DE2544254A1 (en) | PROCESS AND BALANCING MACHINE FOR BALANCING ASSEMBLED WORKPIECES, IN PARTICULAR PTO SHAFTS | |
| WO2009089931A1 (en) | Planetary drive | |
| WO2023104956A1 (en) | Brake test stand and test stand system | |
| DE102018126590A1 (en) | Planetary gear for a robot | |
| DE102005047476A1 (en) | Apparatus and methods for simulating non-uniform tire forces, vehicle vibration susceptibility rating and tuning | |
| DE3601766C2 (en) | ||
| DE102005025311B4 (en) | Method for mounting a rolling bearing in a housing bore of a motor vehicle | |
| DE3743715C2 (en) | ||
| DE102007054195A1 (en) | Screwed connection especially for hub with crankshaft of internal combustion engine has screw which screws into threaded bore in shaft, wherein screw and threaded bore are arranged eccentrically to rotational axis | |
| EP3587857B1 (en) | Balance shaft and method for manufacturing same | |
| DE102022004579A1 (en) | Axial flux machine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle | |
| DE102017101709A1 (en) | Modular single cylinder test bench motor | |
| DE102023110866A1 (en) | Gear with multiple slots |