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Praxis-Seminar

Prüfstandstechnik in der Betriebsfestigkeit mit Praxisvorführungen

Wie man Prüfstände entwirft und betreibt - mit Exkursion zu BMW

Prüfstandstechnik in der Betriebsfestigkeit mit Praxisvorführungen
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09.09.2021 – 10.09.2021

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Prüfstandstechnik in der Betriebsfestigkeit mit Praxisvorführungen

1. Einleitung und Zielsetzung (Warum Prüfstandsversuche? - Abgrenzung)

2. Aufbau von Betriebsfestigkeitsprüfständen

3. Maschinenaufstellung (Bauliche Anforderungen - Arbeitssicherheit - Versorgungstechnik - Technische Ausführung - Schwingungsisolation des Prüfstandes)

4. Aktuatoren (Mechanische Aktuatoren - Resonanzprüfstände - Elektromechanische Aktuatoren - Servopneumatische Aktuatoren - Elektrodynamische Aktuatoren - Servohydraulische Aktuatoren - Auswahlkriterien - Mehrachsige Versuche)

5. Messtechnik (Potentiometrische Wegaufnehmer - Induktive Wegaufnehmer -Wegaufnehmer nach dem Wirbelstrom-Prinzip - Lasertriangulation - Dehnungsmessstreifen - Piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer - Kapazitive Beschleunigungssensoren - Piezoresistive Beschleunigungssensoren - Kraftaufaufnehmer - DMS-Kraftaufaufnehmer - Piezoelektrische Kraftaufaufnehmer - Signalkonditionierung und -auswertung - Filterung - A/D-Wandler - TEDS (Transducer Electronic Data Sheet)

6. Prüfgerüst/Maschinengestell (Universal- oder Speziallösung? - Baukastensysteme - Dimensionierung)

7. Lasteinleitung (Kinematik der Lasteinleitung - Lastumlenkung - Ausgleich von kinematischen Abweichungen im Prüfstand - Konstruktive Umsetzung - Ausrichtung des Laststranges mittels Laser- Dynamische Optimierung von Prüfständen - Frequenzgang des Prüfstandes)

8. Prüfstandsteuerung (Versuchsarten - Wegregelung und Kraftregelung - Regelparameter und deren Optimierung - Spitzenwertregelung - Nachfahrversuche mit Iteration - Versuchszeitverkürzung (Omission) - Datenaufbereitung und -management)

 

Zum Thema

Betriebsfestigkeitsprüfstände haben ein breites Einsatzgebiet in verschiedenen Industriezweigen erlangt. Da diese Prüfstände komplexe und in der Regel individuell auf den Anwendungsfall zugeschnittene Lösungen sind, ist seitens des Anwenders ein fundiertes Wissen über das Gesamtkonzept als auch über Schnittstellen zwischen den einzelnen Bestandteilen des Prüfstandes notwendig. Dieses Wissen ist Voraussetzung für den technisch sinnvollen Betrieb der Prüfstände. Besonderer Wert wird auf die praktische Umsetzung und die Anwendbarkeit im beruflichen Alltag gelegt.

Programm

Tag 1, 10:00 - 11:30 Uhr

1. Einleitung und Zielsetzung (Kuttner, Thomas)

  • Warum Prüfstandsversuche?
  • Abgrenzung – Prüfstandstechnik in der Betriebsfestigkeit

 

2. Aufbau von Betriebsfestigkeitsprüfständen (Kuttner, Thomas) 

 

3. Maschinenaufstellung (Kuttner, Thomas)

  • Bauliche Anforderungen 
  • Arbeitssicherheit
  • Versorgungstechnik
  • CE Konformität und Betreiberpflichten
  • Technische Ausführung
  • Schwingungsisolierung des Prüfstandes

 

11:30 - 12:30 Uhr

4. Aktuatoren (Kuttner, Thomas)

  • Unterteilung nach dem Wirkprinzip
  • Mechanische Aktuatoren
  • Resonanzprüfstände
  • Elektromechanische Aktuatoren
  • Servopneumatische Aktuatoren
  • Elektrodynamische Aktuatoren
  • Servohydraulische Aktuatoren
  • Auswahlkriterien
  • Mehrachsige Prüfstände

 

12:30 - 13:15 Uhr

Mittagspause 

 

13:15 - 14:30 Uhr

Block A: Hydraulik (Ribbe, Thomas)

  • Hydraulik-Grundlagen
  • Energieeinleitung: Druckerhöhung
  • Energiefreisetzung: Druckabbau

 

14:30 Uhr Kaffeepause 

14:45 - 15:45 Uhr

Block A: Hydraulik (Ribbe, Thomas)

  • Steuerungselemente, Zubehör

 

Block B: Krafteinleitung (Ribbe, Thomas)

 

Block C: Schwingungsisolation (Ribbe, Thomas)

 

15:45 - 16:15 Uhr

Transfer zu BMW

 

Tag 2

08:30 - 10:00 Uhr

5. Messtechnik

  • Potentiometrische Wegaufnehmer
  • Induktive Wegaufnehmer
  • Wegaufnehmer nach dem Wirbelstrom-Prinzip
  • Lasertriangulation
  • Dehnungsmessstreifen 
  • Piezoelektrische Beschleunigungsaufnehmer 
  • Kapazitive Beschleunigungsaufnehmer
  • Piezoresistive Beschleunigungsaufnehmer 
  • Kraftaufaufnehmer 
  • Signalkonditionierung und –auswertung
  • Filterung
  • A/D-Wandler
  • TEDS (Transducer Electronic Data Sheet)
  • Kalibrierung von Messketten

 

10:00 Uhr

Kaffeepause 

10:15 - 11:45 Uhr

6. Prüfgerüst/Maschinengestell (Kuttner, Thomas)

  • Universal- oder Speziallösung? 
  • Baukastensysteme
  • Dimensionierung 

 

11:45 - 12:45 Uhr

Mittagspause

 

12:45 - 14:15 Uhr

7. Lasteinleitung (Kuttner, Thomas)

  • Kinematik der Lasteinleitung
  • Lastumlenkung
  • Ausgleich von kinematischen Abweichungen im Prüfstand
  • Konstruktive Umsetzung
  • Ausrichtung des Laststranges mittels Laser
  • Dynamische Optimierung von Prüfständen
  • Frequenzgang des Prüfstandes

 

14:15 Uhr

Kaffeepause 

14:30 - 16:00 Uhr

8. Prüfstandsteuerung (Kuttner, Thomas)

  • Versuchsarten
  • Wegregelung und Kraftregelung
  • Regelparameter und deren Optimierung
  • Spitzenwertregelung
  • Nachfahrversuche mit Iteration
  • Versuchszeitverkürzung (Omission)
  • Mechatronische und Adaptronische Systeme
  • Lastdatenreduktion im Versuch
  • Datenaufbereitung und -management

Zielsetzung

In dieser Veranstaltung wird das Wissen rund um den Aufbau und Betrieb von Prüfständen in der Betriebsfestigkeit vermittelt. Hierbei liegt der Fokus auf der Lasteinleitung mittels Akutatoren und grenzt sich von der Dauerlauferprobung von z. B. Motoren und Getrieben klar ab. Anhand von zahlreichen praktischen Lösungen und Fallstudien ist die Anwendbarkeit in der industriellen Praxis gegeben.

Teilnehmerkreis

Angesprochen werden Ingenieure und Techniker, die Betriebsfestigkeitsprüfstände entwerfen, bauen und betreiben sowie Versuche auf Betriebsfestigkeitsprüfständen durchführen, auswerten und interpretieren.

Weiterführende Links zu "Prüfstandstechnik in der Betriebsfestigkeit mit Praxisvorführungen"

Referenten

Prof. Dr.-Ing. Thomas Kuttner

Universität der Bundeswehr, München

Beruflicher Werdegang
1985-1990 Studium Maschinenbau an der TU Dresden, Schwerpunkt Werkstofftechnik
1990-1993 Promotion TU Berlin zum Kriechverhalten einkristalliner Nickelbasislegierungen für Turbinenschaufeln
1993-1995 Postdoc am Hahn-Meitner-Institut Berlin
1995-2002 Industrietätigkeit (BMW Rolls-Royce, Deutsche Bahn)
seit 2002 Professor für Technische Mechanik, Universität der Bundeswehr München, Fakultät für Maschinenbau

Dipl.-Ing. Thomas Ribbe

BMW Group, Projektleiter Prüfstandsentwicklung

Hinweise

Eine Exkursion zu BMW ist Bestandteil des Programmes. Dipl.-Ing. Thomas Ribbe, BMW Group, Projektleiter Prüfstandsentwicklung, leitet diese und referiert zu den neuesten Versuchsständen.

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