Автомобильная промышленность будет полагаться на электромобильность в будущем. Разработка новых приводов влияет не только на поставщиков автомобилей, но и на испытания новых систем. Электроприводы с высоким крутящим моментом со скоростью до 30 000 оборотов в минуту требуют нового испытательного оборудования и систем испытательных стендов. OPV Engineering из Карлсруэ, дочерняя компания Карлсруэского технологического института (KIT), специализируется на таких испытательных стендах.
Особые требования к испытательным стендам
Требования к этим тестовым системам высоки: механическая конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы их поведение при работе на высоких скоростях и / или высокой динамике не влияло на результаты теста. В современных системах зависящее от порядка радиальное возбуждение, вращательное возбуждение или смешивание порядка (как это происходит, например, при моделировании двигателя внутреннего сгорания) не только влияют на нагрузку на испытываемый объект, но также в значительной степени на механическую конструкцию всей испытательной установки. Когда тест загружен, упомянутые типы стимуляции могут быть установлены специально или быть результатом поведения теста.
Независимо от этого, общая конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы не было негативного влияния на результаты испытаний в любой рабочей области. Таким образом, может повлиять поведение основания испытательного или приводного двигателя, а также подключение испытания к приводу.
Что искать на тестовых столах
Цель состоит в том, чтобы всегда достигать докритической операции; Это единственный способ избежать нежелательно больших прогибов узла испытательного стенда во время запуска и соответствующего резонансного прогона. Подкритическая операция требует очень жесткой структуры, которая, в отличие от мягкой структуры, также приводит к лучшему качеству и воспроизводимости выравнивания компонентов.
Если принять во внимание все эти влияющие факторы, это влияет на качество результатов измерений, а также на временную доступность приводного двигателя. Это механически меньше подвержено нагрузкам, что напрямую ведет к увеличению срока службы и сокращению простоев. При инвестировании в новую тестовую систему приводной двигатель во многих случаях является самой дорогой деталью, которая поэтому может быть особенно хорошо защищена с учетом всех вышеперечисленных факторов.
Пример применения: испытательный стол из бетона Nanodur
Для разработки испытательного стенда OPV Engineering должна соответствовать следующим требованиям:
- Испытательный стол с такой высокой жесткостью, что 1-я собственная частота имеет значение, превышающее 330 Гц
- Компактные размеры
- Высокое демпфирование, так что резонансные колебания не накапливаются, но амплитуда быстро спадает
OPV реализовала эти требования вместе с Durcrete GmbH, специалистами по цементно-минеральному литью в машиностроении. Испытательный стол состоит из твердой основы из нанодурского бетона E80. Это связанное с цементом минеральное литье имеет модуль упругости более 80000 Н / мм², поэтому монолитный испытательный блок имеет особенно высокую жесткость, которая соответствует твердости алюминиевого блока. Материал устойчив к морозу, а также к температурам до 150 ° C, так что охлаждение и нагрев испытательных образцов могут быть легко выполнены. Приводы, узлы и тормоза соединены утопленными стальными пластинами, которые были фрезерованы и просверлены в точном производственном центре.
Нанодур бетон в деталях
По словам производителя Durcrete, необычайно высокий модуль упругости материала является уникальным на рынке массивных станин и достигается благодаря промышленно изготовленному агрегату. Самоуплотняющийся бетон изготавливается без встряхивания, поэтому обычно достаточно легких одноразовых деревянных форм. Точность до 5 микрометров достигается за счет точной последующей обработки. Для чистой комнаты и вакуумной зоны окраска распылением также может быть выполнена безопасным для пищевых продуктов при необходимости. Динамические измерения на испытательных стендах для других клиентов из автомобильного сектора показывают, что бетон Nanodur может быть хорошо рассчитан по закону материала в соответствии с законом Гука, а отклонения от измерений на готовых испытательных стендах составляют менее 5%. Хотя стоимость пресс-формы материала высока,но технические преимущества убедительны для многих пользователей.
Готовые размеры стола:
- Длина: 1450 мм
- Ширина: 1100 мм
- Высота: 625 мм
- Вес: около 3,5 тонн
Преимуществом была простая конструкция испытательного стола: прямоугольный блок может быть сконструирован и нарисован индивидуально без особых усилий, после чего определяются стальные соединительные пластины, качество окраски и точность. Производитель указывает связь между сталью и бетоном, что также значительно упрощает процесс строительства. Кроме того, соображения относительно минимальной толщины, жестких листов или деталей сварного шва могут быть полностью опущены.