Aufgabe:
Manuelle und rechnergesteuerte Funktionsprüfungen an mechanischen und hydraulischen Lenkgetrieben in Zahnstangen-Bauart. Es können folgende Funktionsprüfungen durchgeführt werden:
- Lenkmoment-Kennlinie
- Reibmoment-Kennlinie
- Druck-Lenkradmoment-Kennlinie
- Zahnstangenverschiebekraft-Kennlinie
- Leckölverluste im Lenkgetriebe
- Pulsationsversuche bei mechanischen Lenkgetrieben mit DV-Auswertung
- Wirkungsgradmessung bei mechanischen Lenkgetrieben mit DV-Auswertung
- Ermittlung Pumpenkennlinie der Servoölpumpe
Lösung:
Mechanische Ausführung
- Grundgestell mit Grundplatte und integrierten T-Nuten-Schienen
- Antriebseinheit mit Servomotor, Drehwinkel-, Drehmomenterfassung
- Belastungseinheit über Servozylinder mit Kraft-/Wegmessung
- Separater Ölpumpen-Teststand
- Aufspannvorrichtungen
Hydraulische Ausführung
- Aggregat für Servolenkungsversorgung
- Aggregat für Servozylinder
- Servozylinder als Belastungseinheit
- Druckspeicher im Belastungskreislauf
- Alternative Speisung des Lenkgetriebes über Fahrzeugpumpe
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 drei 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 Kraft-Aufnehmer (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
Das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem ist als 19“-Industrierechner aufgebaut.
Mit dem Rechner-System wird der Prüfablauf vorgegeben sowie die Messsignalerfassung 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 Filter-Charakteristik der TP-Filter kann über eine V24-Schnittstelle (RS 232 C) vom Rechner aus verändert werden.
Technologischer Prüfablauf
Bei Testdurchführung mit Hydraulikaggregat muss vor Prüfungsbeginn die Hydraulikaggregat-Heizung eingeschaltet werden, um das ATF-Öl auf die erforderliche Temperatur aufzuheizen. Im Pumpenbetrieb wird der Hydraulik-Kreislauf durch Bypass-Schaltung der Fahrzeugpumpe auf Solltemperatur gefahren.
Nachdem der Prüfling auf die entsprechende Aufspannvorrichtung montiert und die Verbindungselemente angekoppelt wurden, muss vor Prüfungsbeginn 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 auf einen Drucker ausgegeben.
