Automobilindustrie

Für die Gelenkbeweglichkeitsprüfung - d. h. die Ermittlung der Losbrech- und Bewegungswiderstandsmomente sowie der Kraft-Weg-Kennlinie in axialer bzw. radialer Richtung bietet WPM verschiedene Messmaschinen an. Auf der Grundlage der Vorschriften des „Arbeitskreises Deutscher Automobilhersteller“ und in Verbindung mit kundenspezifischen Werksvorschriften hat WPM ein Sortiment von Prüf- und Messmaschinen für Kugelgelenke entwickelt und erfolgreich auf den Markt gebracht.

Anwendungen

Die Dichtheitsprüfmaschine dient zur Durchführung von Umweltsimulationstests an Fahrwerksgelenken. Nach der Verschleißprüfung werden die Eigenschaften des Gelenkes hinsichtlich Gelenkbeweglichkeit (Elastizität, Reibdreh- und Reibkippmomente) über spezielle Messmaschinen ermittelt und mit den Kennwerten der Gelenke vor der Versuchsdurchführung verglichen.

Typen

• Dichtheitsprüfmaschine DPM4: für die Adaption von vier Fahrwerksgelenken gleichzeitig
• Dichtheitsprüfmaschine DPM6: für die Adaption von sechs Fahrwerksgelenken gleichzeitig

Merkmale

• Beaufschlagung komplett montierter Gelenke unter dem Einfluss verschiedener Medien (Klarwasser, Salzwasser, Schmutzwasser o.a.) und Klimate bei gleichzeitiger Kipp- und Drehbewegung mit den jeweiligen Prüfparametern
• Relative Bewegung der Sprühdüse zum Gelenk

Parameter

Drehwinkel bis max. ± 30° bei einer Drehfrequenz bis 1,0 Hz )*

• Kippwinkel bis max. ± 20° bei einer Kippfrequenz bis 3,0 Hz )*
• Der Toleranzbereich für die Kipp- und Drehwinkel beträgt  ± 0,5°
• Prüftemperaturen im Bereich von -50°C bis +120°C mit Anstiegsgeschwindigkeiten bis 2 K/min im Bereich von –40 bis +90°C
• Luftfeuchtigkeit im Bereich von 10 % bis 90 % bei einer Temperatur von 10°C bis +85°C

* Erreichbare Frequenzen sind in Grenzen anpassbar und abhängig von der eingesetzten Motor-Getriebe-Kombination sowie von der Größe der dynamischen Masse (Prüfteil + Adaption)

• Regelgeräte: hauseigene dynaSax-D2-Geräte, die sowohl die zwei Servomotorantriebe als auch den einen servopneumatischen Hubzylinder sowie die Klimaprüfkammer ansteuern, regeln, synchronisieren und überwachen

Dichtbalgfunktionsprüfung/Dichtheitsprüfung Gehäusedeckel

Mit der Prüfvorrichtung für Unterwassertests SPM-1818 kann eine weitere Form der Dichtheitsprüfung durchgeführt werden.

• Durchführung von Dichtheitsversuchen an Fahrwerkslenkern und -gelenken im Flüssigkeitsbad bei Temperaturen bis –20°C
• Oszillierende Drehbewegungen in zwei Achsen für zwei Prüflinge
• Gehäusedeckelabdrücktests mit Hilfe einer Kraftbelastungseinrichtung an Fahrwerksgelenken

Anwendungen

Die Elastizitätsmessmaschinen dienen zur Messung des Federweges und der Elastizität in Fahrwerksgelenken in zwei Belastungsrichtungen.

Merkmale

• Bewegung der Gelenkzapfen gegen das Gelenkgehäuse zuerst in axialer und anschließend in radialer Richtung durch kraftgeregelte Belastungseinrichtungen
• Messung der Relativbewegung zwischen Gelenkkugel und Gelenkgehäuse mittels außerhalb der Belastungskette angeordnetem Messtaster
• Speziell konstruierte Adaptionen für spielfreie Montage der Fahrwerksgelenke in die Elastizitätsmessmaschine

Differenzmesseinrichtung
Zur Erhöhung der Messsicherheit der Elastizitätsmessung in axialer und radialer Richtung ist der Einbau einer Differenzmesseinrichtung möglich. Mit dieser wird, durch jeweils in axialer und radialer Richtung angebrachte zusätzliche Wegmesstaster, die Relativbewegung des Lenkergehäuses während der Elastizitätsmessung ermittelt. Diese kann über die Software der EMM vom Messergebnis abgezogen werden, oder sie kann zur Beurteilung der Messsicherheit (Rutschen des Lenkers in der Aufnahme) genutzt werden.

Freie Aufspannung mit Aufspanntisch und zweiter Messkette
Optional kann eine zweite Kraftmesskette an der Traverse der EMM montiert werden. In Verbindung mit einem speziellen Aufspanntisch, der innerhalb der Zapfenaufnahme montiert wird, können universelle Messaufbauten realisiert werden. Diese optionale Kraftmesskette wird z. B. für Sonderaufbauten und/oder seltene Gelenke für die keine Adaptionen verfügbar sind, wie Kipphebel oder Biegeversuche sowie für Lenkerhersteller typische Messaufbauten genutzt. 

Mit der zweiten Kraftmesskette sind Zug- und Druckkräfte bis 10 kN möglich.

Anwendung

Die Reibmomentenmessmaschine von WPM werden zur Ermittlung des Reibmomentes bei der Bewegung eines in der Lagerschale des Fahrzeuglenkers montierten Kugelzapfens genutzt.

Merkmale

• Je nach Lenkerausführung Messung des Reibdrehmoments oder des Reibkippmoments
• Speziell konstruierte Adaptionen für spielfreie Montage der Fahrwerksgelenke in die Reibmomentenmessmaschine

Optionen

Elektronische Ermittlung des Stick-Slip-Verhaltens

Für die elektronische Ermittlung der Losbrechmomente und der Haft- und Gleitreibungsmomente wird das Anfahrmoment des Drehantriebs definiert erhöht, bis das Gelenk in Drehrichtung losbricht. Die Drehgeschwindigkeit wird auf einen konstanten Wert geregelt. Die Steuerung des Drehantriebs reduziert daraufhin definiert das Antriebsmoment, bis das Gelenk durch Haftreibung wieder zum Stehen kommt. Dann wird der Vorgang wiederholt.
Mit dieser Methode lassen sich sowohl das Losbrechmoment, die Haftreibungsmomente und deren Verlauf und die Gleitreibungsmomente mit zugehörigem Verlauf ermitteln.

Mechanische Ermittlung des Stick-Slip-Verhaltens

Bei dieser Option wird der Bauraum der Prüfmaschine so erweitert, eine Stick-Slip-Messung auf Basis einer mechanischen Ermittlung der Haft-und Gleitreibungsmomente über drehweiche Federelemente möglich sind (zusätzliche Achse).

Kombinierte Elastizitäts-Reibmomentenmessmaschine

Neben den beschrieben separaten Messmaschinen EMM und RMM sind ebenfalls kombinierte Elastizitäts- und Reibmomentenmessmaschinen (ERMM) lieferbar. Innerhalb dieser Messmaschine werden alle Kennwerte der Einzelmaschinen in einer Aufspannung und innerhalb eines automatisierten Messvorganges ermittelt.

Anwendung

Die  Reibmomentprüfvorrichtung RPV ist für die händische Prüfung von Fahrwerksgelenken konzipiert. Die Aufbringung der Beanspruchungen auf die Prüfkörper erfolgt per Hand.
Es können sowohl Reibkippmomente als auch Reibdrehmomente von 0 bis 50 Nm gemessen werden.

Merkmale

• Tischgerät mit wenig Platzbedarf
• maximaler Einspanndurchmesser 60 mm bei einer größten freien Einspannlänge von 80 mm
  Andere Durchmesser können durch austauschbare Einsatzbacken in dem Spannfutter eingespannt werden
• Bedienfeld für alle zur Versuchsdurchführung benötigten Einstellungen zum Ablesen aller Versuchsparameter
• Grafikdarstellung der Messwerte als Balkenanzeige

Anwendung

Der Gelenkverschleißprüfstand ist für Belastungsprüfungen an Fahrwerksgelenken mit radialer und/ oder axialer Belastung ausgelegt. Mit ihm können Verschleißprüfungen an Kugelgelenken und Kugellenkern im Temperaturbereich von -40 °C bis +100 °C durchgeführt werden.

Merkmale

Folgende Belastungskomponenten können realisiert werden:

• als Betriebslastenfolge:
  • mit einer Horizontalkraft bis ± 40 kN
  • mit einer Vertikalkraft im Bereich von -40 kN bis 4 kN (40 kN Druckbelastung der Kugel)
• als Blockprogramme:
  • mit einem Drehwinkel bis ± 30° (bis 3 Hz)
  • mit einem Kippwinkel bis ± 17° (bis 10 Hz)
  • (zusätzlich ist eine Anpassung an die Konstruktionslage des Lenkers bis ± 9° möglich)

Die für die Prüfungen erforderlichen Temperaturen werden mit einem Temperiergerät (Temperaturprüfschrank), das neben dem Prüfstand angeordnet ist, erzeugt. Temperiergerät und Temperaturkammer sind durch Schlauchverbindungen miteinander verbunden. Über diese Verbindungen wird der Innenraum der Temperaturkammer in Abhängigkeit der erforderlichen Prüftemperatur aufgeheizt oder abgekühlt.

Die Prüflinge (Gelenke) werden mittels Adapter in die Prüfeinrichtung eingespannt. Die Adapter sind so ausgeführt, dass die Kraft- und Bewegungseinleitungen immer durch den Kugelmittelpunkt des Prüflings verlaufen. Entsprechend den Forderungen der Automobilindustrie muss die räumliche Anordnung des Gelenkes im Prüfstand in der Regel der Position im Fahrzeug entsprechen.
Die Adapter werden auf den konkreten Prüfling abgestimmt, wie z. B.: Adapter für Traglenker, Adapter für Führungslenker und Adapter für Querlenker.

Als Regelgeräte können die hauseigenen dynaSax-D2-Geräte eingesetzt werden. Diese können sowohl die drei servohydraulischen und den servopneumatischen Prüfzylinder als auch die beigestellte Temperierkammer ansteuern, regeln und überwachen.

Nach der Verschleißprüfung werden die Eigenschaften des Gelenkes hinsichtlich Gelenkbeweglichkeit (Elastizität, Reibdreh- und Reibkippmomente) über spezielle Messmaschinen ermittelt und mit den Kennwerten der Gelenke vor der Versuchsdurchführung verglichen.

Anwendung

Der Gleitlagerprüfstand GPS 100 dient zur Untersuchung von Gleitlagerschalen mit dynamisch hochbelasteter Kraftbeaufschlagung.

Merkmale

• Belastung der Gleitlager über drei servohydraulische Prüfzylinder, die in einem Winkelabstand von 120° angeordnet sind
• Nennkraft der Zylinder: 125 kN bei statischem Betrieb und 100 kN bei dynamischer Belastung
• Ansteuerung der Zylinder über 3-stufige High-response-Servoventile
• Hub der Zylinder: max. 20 mm (+ 2x10 mm Endlagendämpfung)
• Messung der auf den Belastungsring aufgebrachten Prüfkraft über Kraftaufnehmer an der Kolbenstange