+ 49 (0) 8221 - 905 0
Klotz Spezialmaschinen

Lenkgetriebe-Prüfstand

Aufgabe:

Manuelle und rechnergesteuerte Funktionsprüfungen an mechanischen und hydraulischen Lenkgetrieben in Zahnstangen- und Kugelumlauf-Bauart.

Es können folgende Funktionsprüfungen durchgeführt werden:

  • Kennlinien-Ermittlung mit rechnergestützter Auswertung
  • Lenkmoment-Kennlinie
  • Reibmoment-Kennlinie
  • Druck-Lenkradmoment-Kennlinie
  • Zahnstangenverschiebekraft-Kennlinie
  • Druckspiel
  • Buchsenspiel
  • Simulationsversuche für definierte Fahrzustände mit DV-Auswertung
  • Leckölverluste im Lenkgetriebe
  • Pulsationsversuche bei mechanischen Lenkgetrieben mit DV-Auswertung
  • Wirkungsgradmessung bei mechanischen Lenkgetrieben mit DV-Auswertung
  • Buchsenspiel- und Druckstückspiel-Messung mit DV-Auswertung

Lösung:

Mechanische Ausführung

Die mechanische Prüfeinrichtung besteht aus:

  • Grundgestell mit Grundplatte und integrierten T-Nuten-Schienen
  • Antriebseinheit
  • Belastungseinheit
  • Spielmesseinrichtungen für Druckstück-/Buchsenspiel
  • Aufspannvorrichtungen
  • Schutzhauben und Schutzvorrichtungen

Hydraulische Ausführung

Die Hydraulikanlage besteht aus:

  • Aggregat für Servolenkungsversorgung
  • Aggregat für Servozylinder
  • Servozylinder als Belastungseinheit
  • Druckspeicher im Belastungskreislauf

Elektrische Steuerung und Regelung

Die elektrische Steuerung ist als SPS-Steuerung ausgeführt. Der Prüfablauf lässt Hand-, Halbautomatik- und Automatikbetrieb zu. Im Automatikbetrieb werden vom Rechner über optoentkoppelte Ein-/Ausgänge die Prüfabläufe gesteuert. Ferner werden die Sollwerte für Antriebsdrehzahl, Lenkweg und Belastungskraft vom Rechner vorgegeben und geregelt. Bei der Belastungseinrichtung wird je nach Prüfvorgang Kraft- oder Wegregelung angewählt.

Die elektrischen Steuerungs- und Regelungseinrichtungen sind in 19”-Schaltschränken untergebracht. Die Bedien- und Anzeigeelemente sind in 19”-Frontplatten der Schaltschränke unter ergonomischen Gesichtspunkten angeordnet.

Elektrische Messtechnik

Zur Ermittlung der erforderlichen Messdaten sind folgende Messwertaufnehmer eingebaut:

  • 1 Differenzdruckaufnehmer (Hydraulikdruck an der Lenkung)
  • 1 Drehmomentaufnehmer (Antriebsmoment)
  • 1 Kraftaufnehmer (Belastungskraft auf der Antriebsseite der Lenkungen)
  • 1 Lenkungsdrehwinkel-Aufnehmer
  • 1 inkrementaler Lenkweg-Aufnehmer
  • 2 induktive Wegaufnehmer für Druckstück- und Buchsenspielmessung
  • 1 Durchflussmengenzähler
  • 2 Temperaturfühler (Hydraulikaggregat und Lenkungsvorlauf)

Die Messwertverstärker und Anpasseinheiten mit den zugeordneten Digitalanzeigen sind in 19”-Einschübe bzw. 19”-Frontplatten eingebaut.
Zu jedem Messverstärkersignal ist ein per Rechner ansteuerbarer Tiefpassfilter eingebaut, um Störanteile des Messsignals auszufiltern.

Die gefilterten Messsignale werden auf A/D-Eingangskanäle des Rechnersystems geführt.
Die gewünschten Messwerte können auch über den eingebauten X/Y-Schreiber aufgezeichnet werden.

Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem

Mit Hilfe eines PCs werden der Prüfablauf vorgegeben sowie die Messsignal-Erfassung während des Tests und die Auswertung der Ergebnisse nach dem Test vorgenommen. Insgesamt werden 10 Messsignale im 100 Hz-Takt erfasst und gespeichert, ferner die Sollwerte für Antriebsdrehzahl und Belastungskraft bzw. Lenkweg im Rechner vorgegeben.

Die Eingabe der Testparameter wird vom Bediener mit Hilfe einer Bildschirmführung am Terminal vorgenommen. Alle Vorgänge am System werden auf Wunsch protokolliert. Um die Verdrahtung bzw. die Definition der Kalibrierfunktion überprüfen zu können, steht dem Benutzer ein Testprogramm zur Verfügung.
Die Filtercharakteristik der TP-Filter kann über eine V24-Schnittstelle (RS 232 C) vom Rechner aus verändert werden.

Technologischer Prüfablauf

Vor Prüfungsbeginn muss die Hydraulikaggregat-Heizung eingeschaltet werden, um das ATF-Öl auf die erforderliche Temperatur aufzuheizen.

Nachdem der Prüfling auf die entsprechende Aufspannvorrichtung montiert und die Verbindungselemente angekoppelt wurden, muss vor Prüfungsbeginn entweder Hand-, Halbautomatik- oder Automatikbetrieb gewählt werden. Bei Automatikbetrieb werden die erforderlichen Prüfabläufe vom Rechner durchgeführt.

Die ermittelten Versuchsdaten werden vom Rechner nach Beendigung des Prüfvorgangs als tabellarisches/graphisches Protokoll von einem DIN A3-Drucker als Diagramme ausgegeben.