Details

Der Prüfstand für hydraulische Federungseinheiten (HSU) ist ein hochmodernes, vollautomatisches System zur Prüfung und Verifizierung der Festigkeit, Haltbarkeit und Leistung hydropneumatischer Federungseinheiten. Er simuliert reale Bedingungen, indem sowohl dynamische als auch statische Kräfte angewendet werden, um sicherzustellen, dass die Federungseinheiten unter extremen Lasten und rauen Umgebungen strukturelle Integrität und effektive Stoßdämpfung aufrechterhalten. Ausgestattet mit einem leistungsstarken Aktuator, servogesteuerten Ventilen, einem Hochdruck-Hydrauliksystem und einem Echtzeit-Datenerfassungssystem misst der Prüfstand kritische Parameter wie Last, Druck und Weg. Diese Testlösung ist unverzichtbar für Branchen wie Verteidigung, Schwermaschinenbau und Automobilindustrie, in denen leistungsstarke Federungssysteme für Sicherheit und Zuverlässigkeit entscheidend sind.

In modernen Branchen wie Verteidigung, Schwermaschinenbau und Automobilindustrie spielen hydropneumatische Federungssysteme eine entscheidende Rolle für die Fahrzeugstabilität, Stoßdämpfung und einen reibungslosen Betrieb auf schwierigem Gelände. Diese Einheiten sind darauf ausgelegt, unter extremen Bedingungen wie schweren Lasten, unebenen Straßen und Hochimpaktszenarien (z. B. Rückstoß von Artillerie) Sicherheit, Komfort und Effizienz zu gewährleisten. Der Prüfstand für hydraulische Federungseinheiten (HSU) ist eine hochentwickelte Prüflösung zur Verifizierung der Festigkeit, Haltbarkeit und Leistung dieser Federungssysteme. Durch die Simulation realer Bedingungen stellt der Prüfstand sicher, dass jede Federungseinheit strengen Leistungs- und Sicherheitsanforderungen entspricht.

Was ist eine hydropneumatische Federungseinheit?
Antwort: Eine hydropneumatische Federungseinheit kombiniert zwei zentrale Elemente:
1. Gasfeder – Komprimiertes Gas (typischerweise Stickstoff), das einen Dämpfungseffekt erzeugt, um Stöße zu absorbieren und das Fahrzeug im Gleichgewicht zu halten.
2. Hydraulischer Dämpfer – Ein System, das die Bewegung der Federung steuert, indem es kinetische Energie in Wärme umwandelt und so schnelle Schwingungen und Instabilität verhindert.
Diese Komponenten arbeiten zusammen, um sowohl die Fahrzeugstruktur als auch die Insassen vor starken Erschütterungen zu schützen und sorgen für Stabilität bei belastungsintensiven Einsätzen.

Zweck des Prüfstands für hydraulische Federungseinheiten

Der HSU-Prüfstand ist konzipiert, um:
1. Festigkeit und Dichtheit zu prüfen – Durch Anwendung eines statischen Prüfdrucks von bis zu 1000 bar wird sichergestellt, dass die Federungseinheit ihre strukturelle Integrität ohne Leckage oder Verformung beibehält.
2. Dynamisches Lastverhalten zu evaluieren – Simulation von Kräften bis zu 180 kN (entspricht 18 Tonnen Gewicht), um zu bestätigen, dass die Einheit schnelle Lastwechsel während der Bewegung bewältigen kann.
3. Wichtige Leistungsparameter zu messen und zu überwachen – Erzeugung detaillierter Leistungsdaten
durch Sensoren, die Last, Druck und Weg überwachen.

Wichtige Merkmale und Komponenten

Der Prüfstand für hydraulische Federungseinheiten besteht aus mehreren integrierten Komponenten, die eine präzise und zuverlässige Prüfung ermöglichen, darunter:

1. HSU-Hydraulikaggregat:
  - Öltank: Ein 1000-Liter-Servotank speichert Hydraulikflüssigkeit zur Kraftübertragung im System.
  - Hochdruckpumpe: Die Parker PV Plus-Axialkolbenpumpe erzeugt einen Druck von bis zu 250 bar.
  - Stoßdämpfung: Ein Balgensystem in Kombination mit Anti-Vibrationspads reduziert plötzliche Druckänderungen.
  - Filtration und Kühlung: Zweistufige Ölfiltration entfernt Verunreinigungen (bis zu 3 Mikron), während ein luftgekühlter Ölkühler die Temperatur reguliert.

2. HSU-Prüfstand:
  - Aktuator und Kraftmessdose: Belastbar bis zu 50.000 lbs, mit Echtzeit-Datenüberwachung.
  - Servoventilsteuerung: Hält eine präzise Aktuatorgeschwindigkeit von 15–20 mm/s während der Testzyklen ein.
  - Datenerfassungssystem: Erfasst Leistungsdaten in Echtzeit und generiert wichtige Diagramme wie Last-Weg- und Druck-Weg-Kurven.

3. Prüfstand für Dämpfereinheit: Prüft die Fähigkeit des Dämpfers zur Kontrolle von Schwingungen.

4. Prüfstand für statischen Prüfdruck: Testet die strukturelle Integrität bei extremem Druck (bis zu 1000 bar).

Funktionsweise: Die Physik dahinter

Der Prüfstand für hydraulische Federungseinheiten nutzt hydraulische und pneumatische Prinzipien zur Simulation realer Kräfte:

1. Hydraulische Druckübertragung: Hochdruckhydrauliköl überträgt Kräfte effizient aufgrund seiner geringen Kompressibilität.
2. Gaskompression: Die Gasfeder verhält sich nach dem idealen Gasgesetz (PV = nRT), speichert und gibt Energie während der Federbewegung ab.
3. Energiedissipation: Der Dämpfer wandelt kinetische Energie über viskose Dämpfung in Wärme um, kontrolliert die Federbewegung und verhindert schnelle Schwingungen.

Betriebsablauf

Das System automatisiert den Prüfprozess für präzise und effiziente Datenerfassung:

1. Der Bediener meldet sich an der Steueroberfläche an und gibt die Testparameter ein.
2. Das System startet automatisch, sobald die Hauptpumpe aktiviert ist.
3. Dynamische oder statische Kräfte werden angewendet und Sensoren erfassen Echtzeitdaten.
4. Leistungsdiagramme werden zur Analyse generiert und angezeigt.

Sicherheitsfunktionen und -protokolle

Sicherheit ist entscheidend angesichts der hohen Drücke und Kräfte:

1. Druckbegrenzung: Maximaler Betriebsdruck während Tests auf 110 bar begrenzt.
2. Temperaturüberwachung: Der Test wird gestoppt, wenn die Öltemperatur 50 °C überschreitet.
3. Automatisches Abschalten: Das System schaltet bei kritischen Störungen automatisch ab.
4. Bedienerschutz: Manuelle Eingriffe während automatisierter Tests sind nicht zulässig.

Anwendungen und Vorteile für die Industrie
Dieser Prüfstand ist unverzichtbar für Branchen, in denen die Federungsleistung kritisch ist:
- Verteidigung: Stellt sicher, dass Militärfahrzeuge raues Gelände und hohe Belastungen bewältigen können.
- Schwermaschinenbau: Validiert Federungskomponenten für Bau- und Industriefahrzeuge.
- Automobilindustrie: Prüft Hochleistungsfederungssysteme für Geländefahrzeuge und Nutzfahrzeuge.

Durch die Sicherstellung hoher Leistung und Zuverlässigkeit minimiert der Prüfstand das Ausfallrisiko bei realen Anwendungen.