Instron

Schlagprüfung von Stoßdämpfern

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Schlagprüfung von Stoßdämpfern

Stoßdämpfer, wie sie in der Radaufhängung eines Fahrzeugs verwendet werden, können durch Schlagbelastungen geschädigt werden. Unter realen Fahrbedingungen unterliegen diese Dämpfer einer Vielzahl von Stößen und Schlägen (z.B. Fahrbahnschwellen) und müssen Schwingungen möglichst effektiv dämpfen.
Besonders im Automobilbau spielen solche Schäden durch Schlagereignisse eine große Rolle. Je nach Bauteil können solche Schläge nur unbedeutende, rein optische Auswirkungen haben, oder zu einem schwerwiegenden, sicherheitskritischen Schaden führen. Sowohl Automobil-Hersteller als auch Zulieferer müssen strengste Sicherheitsstandards erfüllen, um hochwertige Produkte zu produzieren. Die Schlageigenschaften von Baugruppen und Komponenten stehen daher im Mittelpunkt von Prüfstandards und Vorschriften.

Challengeautomotive

Stoßdämpfer, wie sie in der Radaufhängung eines Fahrzeugs verwendet werden, können durch Schlagbelastungen geschädigt werden. Unter realen Fahrbedingungen unterliegen diese Dämpfer einer Vielzahl von Stößen und Schlägen, und müssen Schwingungen möglichst effektiv dämpfen (z.B. Fahrbahnschwellen). Für Lieferanten ist eine detaillierte Kenntnis des Verhaltens von Gummidämpfern oder daran befestigten Kunststoffteilen nach wiederholten Schlagzyklen wichtig.

Solutionautomotive

Instron hat eine spezielle hohe thermostatische Kammer für das Fallwerk 9450 entwickelt, in das eine 600 mm hohe Stoßdämpferbaugruppe eingebaut werden kann, sowie ein Softwaremodul zur Durchführung von Schlagprüfungen. Mit diesem Softwaremodul können automatisch wiederholte Zyklen mit bis zu 1200 auf¬einander folgenden Zyklen durchgeführt werden, die die realen Einsatzbedingungen des Bauteils simulieren. Im Rahmen der Entwicklung eines neuen Produkts wurde so einer unserer Kundenbei der Auswahl eines Stoßdämpferwerkstoffs für seine Anwendung unterstützt.

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Torsionsprüfung von Antriebswellen

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Torsionsprüfung von Antriebswellen

Challenge

automotive

Angesichts der hohen Drehzahlen und Drehmomente ist bei Antriebswellen ein präziser Gewichtsausgleich wichtig. Eine schlechte Qualität der Antriebswellen kann zu Problemen führen, die das Fahrverhalten eines Fahrzeugs negativ beeinflussen.
Antriebswellen bestehen üblicherweise aus Stahl und übertragen die Leistung vom Getriebe auf die Räder eines Fahrzeugs. Im Zuge des Leichtbaus vergrößert sich die Materialpalette, die im Automobilbau verwendet werden, und aktuell werden auch Antriebswellen aus Verbundwerkstoffen entwickelt. Diese bestehen aus Kohle- und Kunststofffasern, die bei einem Bruch in kleine Faserfragmente brechen und dadurch die Sicherheit erhöhen. Antriebswellen aus Verbundwerkstoffen sind außerdem leichter (als typische Stähle) und weisen eine höhere Drehmomentbelastbarkeit, höhere Drehzahlen, geringere Lärm¬entwicklung und geringere Schwingungen auf.Die Bestimmung der Torsions- und Rotationseigenschaften von Antriebswellen ist ein zentraler Faktor bei der Bewertung der Leistungsfähigkeit und Qualität dieser sicherheitskritischen Bauteile.

Solution

Torsion Testing Composite Drive Shaft on MT10

Die Prüfsysteme aus der MT Series von Instron bieten unterschiedliche Nennmomente speziell für die Torsionsprüfung von Antriebswellen und beliebige Drehwinkel bei hoher Torsionssteifigkeit. Einstellbare horizontale Prüfräume und das Spannfutter vereinfachen das Einspannen der Proben.Das System nutzt die leistungsstarke Software Bluehill® Universal in Verbindung mit einem Anwendungsmodul, das spezielle Prüfmethoden für die Torsionsprüfung bereitstellt. Für komplexere Belastungsszenarien, z.B. die Einleitung von Drehmomenten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten innerhalb einer einzigen Prüfung oder für zyklische Prüfungen steht das TestProfiler-Modul zur Verfügung.

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Achsprüfstand

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Achsprüfstand

Challenge

Fahrdynamik, Fahrkomfort und Fahrsicherheit sind Kernelemente bei der Fahrzeugentwicklung. Das Fahrwerk spielt dabei eine entscheidende Rolle. Das Fahrwerk hat die Aufgabe, die Fahrzeugmasse abzustützen, zu federn, Schwingungen und Geräusche zu dämpfen, externe Störgrößen zu kompensieren, das Antriebsmoment auf die Fahrbahn zu bringen und die Räder zu lagern, zu führen, zu lenken und zu bremsen. Neben dieser Vielfalt von Aufgaben ist das Fahrwerk zudem komplexen Belastungen ausgesetzt, denen auch die Vielzahl von eingesetzten aktiven und adaptiven Fahrwerkkomponenten standhalten müssen.
Steigende Ansprüche erfordern eine stetige Weiterentwicklung und Optimierung von Fahrwerkskomponenten, um den Einfluss durch Umwelteinflüsse und Fahrbahnverhältnissen zu minimieren, Gewicht und Kosten zu reduzieren und zeitgleich die Lebensdauer und Sicherheit zu erhöhen. Durch spezielle Prüfstände können bereits in einem frühen Entwicklungsstadium, ohne auf fahrfähige Gesamtfahrzeuge angewiesen zu sein, Untersuchungen von Fahrwerksystemen unter verschiedenen Fahrzuständen und Fahrbahnverhältnissen durchgeführt werden.

Solution

Instron Achsprüfstande für Personen und Nutzfahrzeuge simulieren realitätsnah die im Fahrbetrieb auf die Achsen einwirkenden Belastungen. Vertikalbewegungen hervorgerufen durch Fahrbahnunebenheiten, Kräfte, Momente und Bewegungen erzeugt durch Fahrzeugmanöver werden realitätsnah nachgebildet. Umwelteinflüsse wie Temperatur und korrosive Effekte können parallel simuliert werden. Aktive und adaptive Fahrwerkskomponenten können dabei problemlos über entsprechende Schnittstellen der Prüfstandselektronik synchron in den Prüfablauf integriert werden.Somit lassen sich schnell und zuverlässig Schwachstellen identifizieren, Fahrwerkskomponenten optimieren und Betriebsfestigkeitsnachweise erbringen.
Höchste Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gepaart mit äußerst geringer Geräuschentwicklung im Betrieb sichern Ihre Investition und leisten im täglichen Betrieb einen wichtigen Beitrag zur Fahrzeugkomponentenentwicklung.

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Dynamischer Kupplungsprüfstand

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Dynamischer Kupplungsprüfstand

Challenge

clutch test

Als Schnittstelle zwischen Motor und Getriebe sind Kupplungssysteme extrem hohen Belastungen unterworfen. Neben dem schnellen und zuverlässige Trennen und Anbinden des Antriebsstranges an das Getriebe, dem sanften Anfahren des Fahrzeuges ist die Dämpfung von Motorvibrationen im Fahrbetrieb erforderlich. Zusätzlich muss eine lange Lebensdauer ohne Beeinträchtigung des Komforts sowie eine einfache Bedienung des Systems gewährleistet sein. Um all diesen Ansprüchen gerecht zu werden ist eine stetige Weiterentwicklung dieser Systeme erforderlich.

Solution

clutch test

Der dynamische Kupplungsprüfstand von Instron erlaubt einen koaxialen Torsionstest, bei dem quasi-statischen und hochdynamisch pulsierende Drehmomente zwischen bei umlaufenden Betrieb der Kupplung erzeugt werden können. Der Prüfstand erlaubt den Festigkeitsnachweis von Kupplungskomponenten und die Ermittlung von Kennwerten im Quasi statischen Betrieb. Unter Einbeziehung von thermischen Belastungen lässt der gesamten Lebenszyklus von Kupplungkomponenten abbilden. Zusätzlich kann das Schwingungsverhalten aller rotationselastischen Kupplungselementen untersucht werden.

Antriebswellenprüfung

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Antriebswellenprüfung

CHALLENGE

driveshaft

Antriebswellen sind im Fahrbetrieb ständig Höchstbelastungen ausgesetzt. Um eine maximale Übertragung des Drehmoments von Getriebe oder Differential auf die Räder zu realisieren, müssen Antriebswellen alle Winkel- und Längenveränderungen ausgleichen und dabei stets absolute Gleichlaufeigenschaften zwischen den Gelenken aufweisen. Für den Lebensdauernachweis von Antriebswellen ist es erforderlich, Drehmomente unter Umgebungseinflüssen und Temperaturunterschwankungen einzuleiten.

Solution

driveshaft

Die hydrostatisch gelagerten Hydropuls®-Drehzylinder können hervorragend zur Erzeugung Torsionsbeanspruchungen eingesetzt werden, wobei die Standardausführung mit einer verfügbaren Winkel-Amplitude von bis zu ±50° die realen Bedingungen bestmöglich nachbildet.Damit eine große Varianz an Prüfszenarien umgesetzt werden kann, bieten wir Drehzylinder mit unterschiedlichen Drehmomentgrößen an sowie eine Vielzahl an Zubehör das, zum Beispiel, Exzentrizitäten, Fluchtungsfehler oder Probenverkürzung durch Torsion kompensiert. Zur Simulation von Umgebungseinflüssen und Temperatur steht ebenfalls entsprechendes Zubehör zur Verfügung.