Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer LBF entwickelt Prüfstand zur Messung von Torsionsschwingungen

31.01.2013
Torsionsschwingungen an drehenden Wellen sind vor allem in mechanischen Antriebssystemen unerwünscht.

Automobil- und Maschinenbauer begegnen ihnen mit aktiven und passiven Schwingungsdämpfern und Schwingungstilgern. Eine Voraussetzung für deren Einsatz ist die genaue Kenntnis des dynamischen Verhaltens des Dämpfers oder Tilgers.


Rotationsschwingungsprüfstand mit adaptivem Tilger im Fraunhofer LBF in Darmstadt.
Foto: Fraunhofer LBF

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat für diesen Zweck einen Prüfstand zur dynamischen Charakterisierung derartiger Rotationssysteme entwickelt.

Rotierende Komponenten führen zu Eigenfrequenzen des Gesamtsystems. Mit zunehmender Optimierung auf Gewicht und Wirkungsgrad werden vor allem Antriebsstränge immer leichter zu unerwünschten Torsionsschwingungen angeregt. Werden diese durch Resonanz verstärkt, wird es gefährlich:
Bauteile können versagen. Schall und Vibrationen stören den Komfort. Dämpfungssysteme und Tilger sollen Abhilfe schaffen. Dabei können aktive Beeinflussungen das Einsatzspektrum passiver Systeme erweitern. Sowohl im passiven als auch im aktiven Fall muss das dynamische Verhalten der Bauteile möglichst genau bekannt sein.

Vermessung von passiven und aktiven Rotationsschwingungssystemen
Mit seinem neuen Prüfstand verfügt das Fraunhofer LBF nun über die Möglichkeit, Rotationssysteme zu charakterisieren. Der Prüfstand dient der Vermessung rotatorisch wirksamer Systeme sowie passiver, adaptiver und aktiver Tilger und Schwingungsdämpfer. Durch den Einsatz von elektrodynamischen Schwingerregern ist eine hohe Prüffrequenz möglich. Die im Prüfstand vorgesehenen Messstellen ermöglichen die Analyse des Schwingverhaltens des Rotationssystems. Mit dem Prüfstand können im Automobilbereich auch motornahe Komponenten vermessen werden, bei denen die größten Schwingungsamplituden auftreten. Der Prüfstand kann an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden und ermöglicht damit einen flexiblen Einsatz. Bei Bedarf ist auch die Neuentwicklung eines Prüfstands möglich.

Die Langzeitmessung rotatorisch höherfrequent schwingender Komponenten gestattet die Untersuchung des Betriebsverhaltens. Der Prüfstand kann dabei an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden. Ergänzend zur Prüfung können komplexe Schwingformen mittels Laservibrometrie oder Bildkorrelation graphisch dargestellt und verschiedene Sensordaten, wie Kraft, Beschleunigung, Weg und Temperatur, aufgenommen werden.

Unterstützung bei der Lebensdaueruntersuchung und der Entwicklung aktiver Systeme
Der neue Prüfstand wurde bereits bei verschiedenen Untersuchungen eingesetzt. So wurden im Automobilbereich das Betriebsverhalten als auch der Schadensauftritt rotatorisch höherfrequent schwingender Komponenten in Langzeitversuchen untersucht.

Mit seiner Hilfe wurde zudem ein Rotationsschwingungsneutralisator entwickelt, dessen Betriebspunkt an eine sich ändernde Anregungsfrequenz angepasst werden kann. Die Anpassung der Eigenfrequenz geschieht dabei durch die Änderung der aktiven Länge von entsprechenden elastischen Elementen (Blattfedern).

Auch bei der Entwicklung eines Energy-Harvesting-Systems für Antriebsmaschinen wurde der neue Prüfstand schon eingesetzt. Energy-Harvesting ist die Nutzbarmachung von Energieformen, die in der Umgebung vorhanden sind. Speziell wurde hier eine Möglichkeit entwickelt, um die Energie von Torsionsschwingungen nutzbar zu machen, wie sie in rotierenden Maschinen auftreten. Dazu wurde der Energy Harvester auf die Torsionseigenfrequenz des neuen Prüfstands ausgelegt. Mit dem Prototypen ist es gelungen, rund zehn Prozent der mechanischen Energie, die in Torsionsschwingungen auf seiner Eigenfrequenz vorliegt, in elektrischen Strom zu wandeln.

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.lbf.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Luftturbulenzen durch Flugzeuge bald beherrschbar
08.12.2017 | Universität Rostock

nachricht Ein MRT für Forscher im Maschinenbau
23.11.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften