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Die Entwicklung und Qualitätsüberwachung federnder, hoch beanspruchter Fahrzeugkomponenten wie z. B. Federn und Stabilisatoren, erfordert möglichst betriebsnahe Schwingversuche. Die wesentlichen Merkmale der Qualität von Stahlfedern sind z. B. Schwingfestigkeit und Setzverhalten unter möglichst realistischen Last- und Umweltbedingungen. Die IABG-Prüfmaschinen bieten hervorragende zeitgemäße Lösungen für den Einsatz in Forschung, Entwicklung und Qualitätskontrolle zur Gewährleistung der Schwingfestigkeit von federnden Elementen im Feld.
Resonanz Federprüfstand (RFP)
Resonanz Maschine zur Untersuchung der Schwingfestigkeit federnder Bauteile in
normaler Laboratmosphäre
- Zu testende Bauteile : Parallel und kreisförmig verformte Federn aller Art ohne zusätzliche Korrosionseinwirkung
- Max. zulässige Last an jedem
der beiden Prüfplätze : Fmax = 40kN
- Anzahl gleichzeitig prüfbarer
Federn : 2, 4, … begrenzt durch Fmax
- Schwinghub (weggesteuert) : S = 10 bis 250 mm
- Max. Federlänge : Lo = 600 mm
- Prüffrequenz : fo = 0,47 sqrt(n x R) Hz
n = Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Federn
R = Federkonstante N/mm
fo = 2 bis 25 Hz
- Messung von Federkraft und Federlänge
- Leise und vibrationsarm (kein spezielles Fundament notwendig)
- Gewicht ca. 2,4 t
- Abmessungen der Maschine: L = 1800 mm. W = 2000 mm, H = 2500 mm (zusätzlicher Flächenbedarf für: Bedienpult, Schaltschrank und Druckölversorgung)
- Hydrauliköl-Station
Vorteile verglichen mit anderen Federprüfmaschinen
- Niedriger Energieverbrauch (ca. 1 to 3 kW je nach Federtyp und Federanzahl)
- Leicht zu bedienen
- Hohe Lebensdauer (bis zu 30 000 Betriebstunden bevor eine Lagerüberholung notwendig wird)
- Geringer Wartungsaufwand
- Universeller Anwendungsbereich
- Versuche mit variablen Amplituden (Kollektiv) möglich.
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Resonanz-Korrosions-Federprüfstand (KRFP)
Resonanzmaschine für Schwingversuche an federnden Bauteilen unter Salzwasserkorrosion oder in normaler Laboratmosphäre
Technische Spezifikation
- Zu prüfende Bauteile: Parallel- oder kreisförmig verformte Federn aller Art, mit und ohne Korrosionsbeaufschlagung
- Max. zulässige Last für jeden der
beiden Prüfplätze: Fmax = 40 kN
- Anzahl gleichzeitig prüfbarer Federn: 2, 4, … begrenzt durch Fmax
- Schwinghub (weggesteuert): S = 10 to 300 mm
- Max. Federlänge: Lo = 680 mm
- Prüffrequenz: fo = 0,23 ... 0,33 sqrt(n xR) [Hz]
n = Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Federn
R = Federkonstante [N/mm]
fo = 1,8 bis 15 Hz
- Messung von Federkraft und Einfederung (Aufzeichnung der Federkennlinie und der
Relaxation)
- Salzwasserbehälter (250 l) mit einzeln programmierbaren Beregnungsintervallen und Erwärmungsmöglichkeit bis 40 °C)
- Leise und frei von nach außen wirkenden Schwingungen (keine spezielle Fundamentierung notwendig)
- Gewicht ca. 2.4 to
- Abmessungen der Maschine: L = 1800 mm, W = 2000 mm, H = 2500 mm
(zusätzlicher Flächenbedarf für: Schaltpult, Korrosionsanlage, Wasseraufbereitung und Druckölversorgung)
Vorteile Im Vergleich zu anderen Federprüfständen
- Niedriger Energiebedarf (ca. 1 to 3 kW)
- Einfache Bedienung
- Hohe Lebensdauer
- Geringe Instandhaltungskosten
- Universelle Anwendbarkeit (auch für Versuche ohne Korrosion)
- Versuche mit variablen Amplituden (Kollektiv) möglich.
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Prüfstand zum Schwingen großer Schraubenfedern (GRFP)
Resonanzprüfstand für Schwingversuche an großen federnden Bauteilen
(oder einer großen Anzahl kleinerer Bauteile)
Technische Spezifikation
- Zu prüfende Bauteile: Parallel verformte federnde Federn aller Art
- Art der Belastung: konstante oder zufallsartige variable Amplituden (Kollektiv-Belastung)
- Max. zulässige Last an jedem der
beiden Prüfplätze: Fmax = 200 kN
- Anzahl gleichzeitig prüfbarer Federn: begrenzt durch Fmax
- Schwinghub (weggesteuert): H = 10 to 400 mm
- Max. Federlänge: Lo = 1000 mm
- Prüffrequenz: fo = 0,19 ... 0,28 sqrt(n x R) [Hz]
n = Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Federn
R = Federkonstante [N/mm]
fo = 2 bis 20 Hz
- Statische Ermittlung von Last und Federlänge (Aufzeichnung der Federkennlinie,
Relaxationsermittlung)
- Leise und wenig Vibration nach außen (keine spezielle Fundamentierung notwendig)
- Antrieb durch einen servohydraulischen Torsionszylinder (M ≤ 2300 Nm)
- Druckölversorgung
- Gewicht ca. 8,5 to
- Abmessungen der Prüfmaschine: L = 2200 mm, W = 2200 mm, H = 3500 mm
Vorteile im Vergleich zu üblichen servohydraulischen Anlagen
- Hohe Prüffrequenz
- Geringer Energieverbrauch durch Resonanzeffekt (2 to 5 kW)
- Einfache Bedienbarkeit
- Hohe Lebensdauer
- Niedrige Instandhaltungskosten
- Universelle Einsatzmöglichkeiten
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Federwindungs-Prüfstand
Prüfstand zur Ermittlung der Schwingfestigkeit einzelner Schraubenfederwindungen
Technische Spezifikation
- Prüfteile: zwei Federwindungen entnommen aus zylindrischen Pkw-Achsfedern
- Einspannung in der Maschine: zwischen Spitzen
- Drahtdurchmesser: d < 22 mm
- Federdurchmesser: Dm = 40 to 320 mm
- Prüffrequenz
- Langsamantrieb: f = 0,2 bis 1,5 Hz
- Schnellantrieb: f = 8 bis 40 Hz
- Umgebungsbedingungen: normale Laborumgebung oder Salzwasserberegnung
- Gewicht ohne Schaltschrank: 1000 kg
- Abmessungen ohne Schaltschrank: L = 1200 mm, W = 1100 mm, H = 1600 mm
- Art der Belastung: Wöhler- oder Betriebsfestigkeitsversuch
- Rüstzeit für einen Versuch: ca. 10 Min.
- Leistungsaufnahme: < 1 kW
- Eigenschaften: keine Schwingungen nach außen, sehr leise
Ziel der Versuche
Vergleichende Untersuchung der Schwingfestigkeit. Die unten aufgeführte Art von Versuchen lässt sich nicht an ganzen Federn durchführen, zumindest nicht preisgünstig und kurzfristig. Darüber hinaus ergeben sich bei Windungsprüfungen dieser Art ca. 40 % höhere Spannungen als bei der Prüfung der zugehörigen Federn. Dies ermöglicht größere Mittelspannungs-Variationen.
Versuchsmöglichkeiten (Auswahl):
- Untersuchung des Oberflächenschutzes, des Einflusses von Vorkorrosion und Korrosion während des Versuchs unter wirklichkeitsnahen Bedingungen
- Untersuchung des Einflusses der Versuchsfrequenz auf die Lebensdauer unter Korrosion
- Überprüfung des Einflusses des Werkstoffs, der Wärmebehandlung, des Kugelstrahlens, der Oberflächenqualität und des Oberflächenschutzes etc.
- Untersuchungen zum Einfluss der Mittelspannung (Fahrzeugbelastung)
- Wöhlerlinien
- Streuungen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
- Untersuchungen zur Lebensdauervorhersage (Schadensakkumulation) unter Kollektivbelastung
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Ventilfeder-Prüfstand
Prüfstand zur Ermittlung der Schwingfestigkeit von Ventilfedern
- Zwei Versuchsplätze (links und rechts)
- Zulässige Maximallast an jedem der
beiden Versuchsplätze: Fmax = 20 000 N
- Maximal zulässige Mittellast an jedem der beiden Prüfplätze: Fm, max = 13 000 N
- Maximal möglicher Schwinghub: H = 80 mm
- Maximal mögliche Einspannhöhe: L = 250 mm
- Prüffrequenz: fo = 0,6 sqrt(n x R) [Hz]
n = Anzahl sämtlicher Federn
R = Federkonstante [N/mm]
fo = 2 bis 20 Hz
- Vorspannung: Automatisch oder von Hand gemäß der
gewünschten Last oder der Federlänge
- Temperaturregelung: Tmax = 200 °C
- Weggesteuerte Schwinghubregelung (Genauigkeit: ±0,02 mm)
- Konstante oder zufallsartig variabel Amplituden (Kollektiv)
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Stabilisator-Prüfstand (STAP)
Prüfstand für die Ermittlung der Schwingfestigkeit von Pkw-Stabilisatoren
Technische Spezifikation
- Prüfteile: alle Arten von Pkw-Stabilisatoren, ein oder zwei
Stück gleichzeitig
- Stabilisator-Durchmesser: d = 10 bis 42 mm
- Stabilisator-Länge: L ≤ 1800 mm
- Prüffrequenz: f = 10 bis 25 Hz
- Beanspruchungsart: konstante und zufallsartige variable Amplituden (Kollektivversuche), rein wechselnd beansprucht ( R = - 1)
- Installation: Pel entspricht 1 kW, auf ebener Bodenfläche
- Gewicht ohne Schaltschrank: 3200 kg
- Abmessungen der Maschine: L = 4500 mm, W = 1500 mm, H = 1800 mm
Vorteil gegenüber den üblichen Exzenterprüfmaschinen
- 5- bis 10-mal schneller
- kurze Rüstzeiten
- Einfach, schnell, zuverlässig und dokumentierbar
- Geringer Energieverbrauch (ca. 2 kW)
- Kollektivversuche möglich (zufallsartige durchmischte kurze Blöcke)
- Universelle Einsatzmöglichkeiten z.B.: auch für Tests mit Gummilagern und mit kompletten Fahrwerken (siehe Foto auf der folgenden Seite)
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