DD134145B1

DD134145B1 - DEVICE FOR AUTOMATED TESTING OF ELECTROMAGNETICALLY SWITCHABLE COUPLINGS

Info

Publication number: DD134145B1
Application number: DD20251077A
Authority: DD
Inventors: Guenter Gensch; Hans-Joachim Rensch; Siegfried Nowak
Original assignee: Guenter Gensch; Rensch Hans Joachim; Siegfried Nowak
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1982-05-26
Also published as: DD134145A1

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die eine automatisierte Prüfung elektromagnetisch schaltbarer Kupplungen in einem geschlossenen Prozeß unter Einhaltung standardtechnischer Forderungen mit hoher Produktivität bei Erfassung der Meßwerte aller Punktionsparameter auf maschinenlesbaren Datenträgern zur Weiterverarbeitung auf einer EDVA durchzuführen gewährleistet.The invention relates to a device which ensures automated testing of electromagnetically switchable couplings in a closed process in compliance with standard technical requirements with high productivity upon detection of the measured values of all puncturing parameters on machine-readable data carriers for further processing on an EDVA.

Die Einrichtung gewährleistet die Punktionsparameter unter der durch die vielfältigsten Einsatzbedingungen gegebenen Wirkung der Einflußgrößen und spezifischen Belastbarkeit meßtechnisch zu erfassen.The device ensures the puncture parameters under the given by the diverse conditions of use effect of the influencing variables and specific load capacity by measurement.

Durch die angepaßte Ausführung der Konstruktionsteile zur Aufnahme der Prüflinge ist die Einrichtung auch einsetzbar zur Prüfung mechanisch oder hydraulisch schaltbarer Kupplungen.Due to the adapted design of the structural parts for receiving the specimens, the device can also be used for testing mechanically or hydraulically switchable couplings.

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Die Prüfung von Bremsen ist bei gegebener konstruktiver Anpassung auf Grund des gewählten Prinzips der Messungen im Bremsbetrieb eingeschlossen.The testing of brakes is included for a given design adjustment based on the selected principle of measurements in braking mode.

Characteristic of the known technical solutions

Die Punktionsparameter elektromagnetisch schaltbarer Lamellenkupplungen werden entscheidend durch Einflußgrößen der Betriebsführung und der äußeren Bedingungen festgelegt und variiert. Pur ihre experimentelle Ermittlung unter definierten Bedingungen sind vielfältige Voraussetzungen zu schaffen. Dazu zählen neben den elektrischen Größen der Spannung bzw. des Stromes insbesondere die Werte der Ölqualität, Ölviskosität, Öltemperatur, Ölmenge, der spezifischen Belastung je Schaltvorgang, der Reibgeschwindigkeit, der Drehzahl, der Schaltleistung sowie der Einbauverhältnisse.The puncture parameters of electromagnetically switchable multi-disc clutches are determined and varied decisively by influencing variables of the operational management and the external conditions. Purely their experimental identification under defined conditions are diverse conditions to create. In addition to the electrical parameters of voltage or current, these include, in particular, the values of oil quality, oil viscosity, oil temperature, oil quantity, the specific load per switching operation, the friction speed, the rotational speed, the switching power and the installation conditions.

Pur die bisher bekannten technischen Lösungen ist charakteristisch, daß mehrere funktionsgrößenbezogene Einrichtungen eingesetzt werden.It is characteristic of the hitherto known technical solutions that several function-size-related devices are used.

Durch wiederholte Montage und Demontage der Prüflinge auf den Prüfeinrichtungen ergeben sich veränderte Bedingungen, die die Ermittlung der Punktionsparameter nur mit größeren .Toleranzbereichen der Meßwerte ermöglichen.Repeated assembly and disassembly of the test specimens on the test equipment results in changed conditions which enable the determination of the puncture parameters only with larger tolerance ranges of the measured values.

Bisher bekannte Einrichtungen nutzen zur Ermittlung der Reibmomente als Antrieb Asynchronmotoren, wobei aus dem Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgang eines über den Prüfling beschleunigten bzw. verzögerten bekannten Massenträgheitsmomentes die über· registrierende Geräte aufgezeichnete PunktionPreviously known devices use asynchronous motors for determining the friction torques as the drive, the puncture recorded by means of the acceleration or deceleration process of a known mass moment of inertia accelerated or delayed over the test specimen

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n(t) bzw. M(t) bei Nennreibgeschwindigkeit vorausgesetzt wird·n (t) or M (t) is assumed at nominal friction speed ·

Die Zwischenschaltung von Drehmomentmeßgliedern und die Verwendung drehzahlgestellter Antriebe läßt die unmittelbare Messung des Reibmomentes zu, erfordert jedoch einen erheblichen steuerungs- und meßtechnischen Aufwand. Die mit solchen Anordnungen zu ermittelnden übertragbaren Drehmomente erfordern ein Bremsaggregat, welches bei der vorgegebenen Drehzahl die Erhöhung des Bremsmomentes bis zum Überschreiten des übertragbaren Drehmomentes gewährleistet.The interposition of Drehmomentmeßgliedern and the use of speed-controlled drives allows the immediate measurement of the friction torque, but requires considerable control and metrological effort. The transferable torques to be determined with such arrangements require a brake unit which, at the given speed, ensures the increase of the braking torque until the transmittable torque is exceeded.

Die Messung des Leerlaufdrehmomentes und der Leerlauflosbrechzeit bei vorgegebener Belastung ist prinzipiell möglich, doch auf Grund des komplizierten mechanischen Aufbaues unter Beachtung der erreichbaren Meßgenauigkeit zu bewerten. Ein erheblicher schaltungs- und steuerungstechnischer Aufwand ist zur Drehzahlstellung notwendig. Als Antriebsmotoren überwiegen thyristorgespeiste Gleichstromnebenschlußmotoren oder Drehstromkommutatormaschinen. Die thyristorgespeisten Gleichstromantriebe weisen weiterhin den Nachteil auf, daß oberwellenbedingte Drehmomente die Ermittlung der als Maximalwerte nachzuweisenden übertragbaren Drehmomente bzw. die Losbrechzeiten verfälschen.The measurement of the idling torque and the Leerlauflosbrechzeit at a given load is in principle possible, but due to the complicated mechanical structure under consideration of the achievable accuracy to evaluate. A considerable switching and control engineering effort is necessary for speed setting. As drive motors predominate thyristor powered DC shunt motors or three-phase commutator. The thyristor-fed DC drives furthermore have the disadvantage that torsional torques distort the determination of the transmittable torques to be detected as maximum values or the breakaway times.

Die Meßanlagen bestehen überwiegend aus analog anzeigenden oder registrierenden Meßgeräten. Jede Einrichtung gestattet nur die Prüfung je eines Prüflings.The measuring systems consist predominantly of analogue indicating or recording measuring instruments. Each institution only permits the examination of one test item each.

Die zum Stand der Technik zählenden Meßwerterfassungsanlagen werden dadurch charakterisiert, daß sie für einen begrenzten Umfang physikalischer Größen, die sich in digital bisher ver-The prior art data acquisition systems are characterized by being suitable for a limited range of physical quantities, which are currently known in the digital art.

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arbeitbare Größen umsetzen lassen, die Erfassung und Speicherung auf maschinenlesbaren Datenträgern realisieren, aber den Ablauf des technologischen Prozesses als gegeben voraussetzen oder nur zeitliche Steuerungen zulassen. Eine Anwendung ist deshalb hinsichtlich des technologischen Prüfprozesses nur auf eine einfache Anordnung beschränkt und scheidet unter Anwendung bisher bekannter Kombinationsmb'glichkeiten für die Prüfung elektromagnetisch schaltbarer ^Lamellenkupplungen aus.can implement measurable variables, realize the capture and storage on machine-readable data carriers, but presuppose the course of the technological process as given or allow only temporal controls. An application is therefore limited in terms of the technological testing process only to a simple arrangement and eliminates using previously known Kombinationsmb'glichkeiten for testing electromagnetically switchable ^ multi-plate clutches.

Die für die Prüfung von Dieselmotoren und elektrischen Maschinen bekannt gewordene prozeßrechnergestützte Prüfstandsteuerung und Meßwertjerfassung ist auf diese Anwendungsgebiete präzisiert und nicht auf die erfindungsgemäße Anordnung übertragbar.The process-computer-supported test bench control and measured value acquisition which has become known for the testing of diesel engines and electric machines is specified in these fields of application and can not be applied to the arrangement according to the invention.

Ziel, der Erfindung Aim of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Einrichtung, mit deren Hilfe im besonderen die Prüfung elektromagnetisch schaltbarer Kupplungen bei geschlossener automatischer Prüfprozeßanordnung, die Erfassung der Meßwerte bei eingeschlossener Klassierung und Speicherung auf maschinenlesbaren Datenträgern, die sichtbare Kennzeichnung bei Über- bzw. Unterschreitung der vorgeschriebenen Toleronsbreiten imd gleichzeitigem Stop des Prüfprozesses erfolgt und durch die geschlossene Prozeßführung mit zeitlich gestaffelter Prüfung von zwei Prüflingen der Zeitaufwand je Prüfling wesentlich gesenkt und durch Konzentration in einer Einheit mehrere Arbeitsplätze in einem vereint werden·The object of the invention is a device with the help of which in particular the testing of electromagnetically switchable couplings with closed automatic Prüfprozeßanordnung, the detection of measured values with classifying classification and storage on machine-readable data carriers, the visible marking when exceeding or falling below the prescribed Toleronsbreiten imd simultaneous stop of the test process and significantly reduced by the closed process control with time-staggered examination of two specimens of the time required per specimen and united by concentrating in a single unit several jobs in one ·

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Features of the invention

Die Aufgabe, die entscheidenden Funktionsparameter elektromagnetisch schaltbarer Kupplungen, wie das übertragbare Drehmoment , Reibmotoent, Leerlauf drehmoment, die Leerlauflosbrechzeit, Erregerleistung und Isolationsfestigkeit in einem geschlossenen Prüfprozeß unter standardtechnisch definierten Bedingungen meßtechnisch zu erfassen und auf maschinenlesbaren Datenträgern zu speichern, wobei eine ein Ölkühlsystem, zwei Antriebsaggregate, hydraulische Stellglieder und Meßgrößengeber tragende Konstruktionseinheit sowie eine zentrale Steuer- und Schalteinheit, eine Meßwertspeicher- und Ergebnisanzeigeeinheit Anwendung finden, wird von einer Einrichtung gelöst, bei der erfindungsgemäß einem zentralen Getriebe und zwei drehzahl- und drehmomentgleichen Abgängen zwei gleichartige parallele Prüfstrecken zugeordnet sind, die vom Getriebe aus in einem Wellenzug von Trennkupplungen, Übertragungskupplungen, Drehmomentgebern, den Prüflingen und drehbar gelagerten Planschen gebildet werden, wobei die Plansche mit den das Reaktionsmoment übertragenden Abtriebselementen der Prüflinge drehfest verbunden sind und um einen definierten Winkel versetzt angeordnete mechanische Anschläge aufweisen, die mit hydraulischen Stellgliedern und den je Meßgröße zugeordneten Biegestäben in Eingriff stehen und die zur Positionierung justierten Schaltelemente, tragen, sowie daß an den Abtriebsteilen der Trennkupplungen durch Hydraulikzylinder betätigbare, massebelastete Hebelarme vorgesehen sindThe task, the critical function parameters of electromagnetically switchable clutches, such as the transmittable torque, Reibmotoent, idle torque, Leerlauflosbrechzeit, excitation power and insulation resistance in a closed test process under standard conditions defined conditions to capture and store on machine-readable data carriers, one an oil cooling system, two Drive units, hydraulic actuators and Meßgrößengeber bearing construction unit and a central control and switching unit, a Meßwertspeicher- and result display application find is solved by a device in which according to the invention a central transmission and two speed and torque same outlets two similar parallel test tracks are assigned formed by the transmission in a wave train of separating clutches, transmission clutches, torque sensors, the specimens and rotatably mounted splashing be, wherein the splashing with the reaction torque transmitting output elements of the specimens are rotatably connected and offset by a defined angle arranged mechanical stops, which are engaged with hydraulic actuators and the measuring variable associated bending rods in engagement and adjusted for positioning switching elements, as well as in that actuatable, mass-loaded lever arms are provided on the driven parts of the separating clutches by hydraulic cylinders

In Ergänzung der Erfindung ist dem zentralen Getriebe in einem In addition to the invention is the central transmission in one

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geschlossenen 7/ellenzug ein Antriebsmotor direkt und ein weiterer Antriebsmotor mit einem Getriebe über eine Trennkupplung zugeordnet.closed 7 / ellenzug a drive motor directly and another drive motor associated with a transmission via a separating clutch.

Entsprechend weiteren Erfindungsgedanken steuert eine Schalt» matrix und eine Steuereinheit den gesamten Prüfprozeß, während die Kommando- und Meßwerte mit Hilfe einer an sich bekannten Ergebnisanzeigeeinheit sieht- und speicherbar aufbereitet werden.According to a further concept of the invention, a switching matrix and a control unit control the entire testing process, while the commands and measured values are processed in a manner that can be viewed and stored with the aid of a known result display unit.

embodiment

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher beschriebenThe invention will be described in more detail using an exemplary embodiment

Es zeigt: It shows:

Fig. 1: ein Blockschaltbild der Einrichtung in prinzipieller Anordnung.Fig. 1 is a block diagram of the device in a basic arrangement.

Die Prüflinge 1 werden von auswechselbaren Dornen aufgenommen, die über die Drehmomentgeber 2 und Trennkupplungen 3 mit den Antriebsaggregaten Getriebe 4 und Hauptantriebsmotor 5 bei geöffneter Trennkupplung 6 über Getriebe 7 und Hotor 8 verbunden sind.The specimens 1 are received by interchangeable thorns, which are connected via the torque sensor 2 and separating clutches 3 with the drive units gearbox 4 and main drive motor 5 with open disconnect clutch 6 via gear 7 and Hotor 8.

Die Außenkörper der Prüflinge 1 sind an drehbar gelagerten Planschen 9 befestigt, die mechanische Anschläge 10a und 10b tragen, an denen hydraulische Stellglieder 11a, 11b und 11c und Drehmomentgeber als Biegestäbe 12 angreifen, die Lage fixieren und eine erforderliche Rückdrehung vornehmen bzw. eine den Leerlaufdrehmomenten proportionale Meßgröße liefern.The outer bodies of the specimens 1 are attached to rotatably mounted splash 9, carry the mechanical stops 10a and 10b, at which hydraulic actuators 11a, 11b and 11c and torque sensors attack as bending rods 12, fix the position and make a required reverse rotation or one of the idle torques deliver proportional measurand.

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Bei Antrieb durch den Motor 5 über Getriebe 4, geschlossenen Trennkupplungen 3, erfolgt die Messung der Reibmotnente über die Drehmomentengeber 2 gegen die festen Anschläge 10a der Stellglieder 11a der an den Planschen 9 zur Aufnahme der Außenkörper der Prüflinge 1 und der Messung der Leerlaufdrehmomente durch Anschläge gegen die Drehmomentengeber 12.When driven by the motor 5 via gear 4, closed disconnect couplings 3, the measurement of Reibmotnente via the torque sensor 2 against the fixed stops 10a of the actuators 11a of the splitter 9 for receiving the outer body of the specimens 1 and the measurement of idle torques by stops against the torque sensor 12th

Der Antrieb 8 verdreht mit Hilfe des Getriebes 7 sowie der geschlossenen Trennkupplungen 6 und 3 bei fließenden Nennerregerströmen der Prüflinge 1 an den Anschlägen 10a und den Anschlägen der Stellglieder 11a um einen wählbaren Winkel die Reibpaarungen, danach ohne Gleiten gegen die Anschläge 10a und die Anschläge der Stellglieder 11b, wobei die Messung der übertragbaren Drehmomente mit dem Anlauf gegen die Anschläge 10a und Anschläge der Stellglieder 11b beginnt und nach Erreichen der Maximalwerte über Drehmomentengeber 2 endet о Zur Wiederholung der Messungen wird über die Anschläge 10b und Anschläge der Stellglieder 11c durch die Hydraulikzylinder 11b die Rückdrehung der Plansche 9 vorgenommen.The drive 8 rotates by means of the gear 7 and the closed disconnect couplings 6 and 3 at flowing Nennerregerströmen the DUTs 1 to the stops 10a and the attacks of the actuators 11a at a selectable angle the friction pairings, then without sliding against the stops 10a and the attacks of Actuators 11b, wherein the measurement of the transmittable torques begins with the start against the stops 10a and stops of the actuators 11b and ends after reaching the maximum values via torque transmitter 2 о To repeat the measurements is on the stops 10b and stops of the actuators 11c by the hydraulic cylinder 11b made the reverse rotation of the splitter 9.

Die Belastung der Prüflinge zur Messung der Leerlauflosbrechzeit wird bei ausgeschalteten Antrieben 5 und 8 und Trennkupplungen 3 und 6 und eingeschalteten Übertragungskupplungen 13 über Hebelarme 14 durch Massestücke entsprechener Größe vorgenommen, wobei die Zeitmessungen mit dem Ausschalten der Erregerströme der an den Anschlägen 10a und Anschlägen der Stellglieder 11a arretierten Prüflinge 1 beginnen und mit dem Beginn des Gleitens enden.The load of the specimens for measuring the Leerlauflosbrechzeit is made with switched off drives 5 and 8 and disconnect couplings 3 and 6 and switched transmission clutches 13 via lever arms 14 by mass pieces of the same size, the time measurements with the turning off of the excitation currents at the stops 10 a and stops of the actuators 11a arrested samples start 1 and end with the beginning of sliding.

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Die Wiederholbarkeit wird über die Rückstellung durch die Hydraulikzylinder 15 bewirkt. Die mechanischen und elektrischen Schaltvorgänge werden durch die elektronische Steuereinheit 16 gesteuert.The repeatability is effected via the return by the hydraulic cylinders 15. The mechanical and electrical switching operations are controlled by the electronic control unit 16.

Die Verknüpfung des Prozeßablaufes erfolgt in der Schaltmatrix 17 und in der hydraulischen Steuereinheit 18. Die von den Meßgrößengebern, Drehmoment-, Spannungs- und Zeitimpulsgeber anstehenden, den zu messenden physikalischen Größen proportionalen Werte werden im Meßwertumformer 19, in durch die Meßgerateeinheit 21, bestehend aus dem Digitalvoltmeter und dem Zeitintervallmesser, verarbeitbare bezogene Größen umgeformt und über den Meßwertumschalter 20 dem entsprechenden Gerät zugeordnet. Das Klassiergerät 22 beinhaltet die für die Klassierung erforderlichen Umsetzer sowie Zählerschaltungen zwischen Digitalvoltmeter und Klassierautomatik.The linking of the process sequence takes place in the switching matrix 17 and in the hydraulic control unit 18. The values of the measured variables, torque, voltage and time pulse, proportional to the physical quantities to be measured values in Meßwertumformer 19, in by the Meßgerateeinheit 21, consisting of the digital voltmeter and the time interval meter, processable related variables reshaped and assigned via the Meßwertumschalter 20 the corresponding device. The classifier 22 contains the converters required for the classification as well as counter circuits between digital voltmeter and automatic classification.

Bei Einhaltung der Klassengrenzen werden die Ergebnisse über ein Heßwertlochersystem 23 auf Lochstreifen 24 gespeichert und stehen zur Weiterverarbeitung durch die EDVA 25 zur Verfugung, die in übersichtlicher Form Ließwertanalysen 26 bzw. statistische Unterlagen 26 aus den Meßwerten der Großserienprüfung liefert.If the class limits are adhered to, the results are stored on punched tape 24 by means of a weft punching system 23 and are available for further processing by the EDVA 25, which supplies yield value analyzes 26 or statistical documents 26 from the measured values of the mass production test in a clear form.

Werden Klassengrenzen nicht eingehalten, so erfolgt für diesen Prüfling ein Prozeßstop, der Fehler wird durch eine optische Anzeige sichtbar gemacht und auf dem Lochstreifen 24 durch . Kennzeichnung gespeichert.If class boundaries are not adhered to, a process stop occurs for this test object, the error is visualized by an optical display and transmitted through the perforated strip 24. Label saved.

Claims

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1. A device for automated testing of electromagnetically switchable couplings according to standard conditions defined, consisting of a two drive units, hydraulic actuators, Meßgrößengeber and a 01-cooling system supporting construction unit, a central control and switching unit (16), a Meßwertspeicher- (23; 24) and result display unit (27), characterized in that a central transmission (4) and two speed and torque same outlets two similar
paralle test sections are assigned, which are formed by the transmission in a wave train of separating clutches (3), transmission clutches (13) »torque sensors (2), the test specimens (1) and rotatably mounted flanges (9), wherein the splashing with the reaction torque transmitting output elements of the specimens rotatably connected
are and by a defined angle staggered arranged mechanical stops (10a, 10b) which are in engagement with hydraulic actuators (11a, 11b, 11c) and the respective measured variable associated bending rods and the
Positioning adjusted switching elements wear and that on the driven parts of the separating clutches (13) by hydraulic cylinders (15) actuated, mass-loaded lever arms (14) are provided ·

2 · Device according to item 1, characterized in that the transmission (4) in a closed shaft train, a drive motor (5) directly and a further drive motor (8) with gear (7) via a separating clutch (6) .vorordnet.

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Device according to items 1 and 2, characterized in that a switching matrix (17) and a control unit (16) controls the entire testing process and the command and measured values are processed and stored in a manner that can be viewed and stored with the aid of a known result display unit.

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