LAK-Kongress 2007 - Landesarbeitskreis … Frequenz [Hz] Fa k t o r © ISRINGHAUSEN 2007...

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LAK-Kongress 2007

Messung und Reduzierung von SchwingungenPraxisbeispiel Fahrersitze

Lutz MeyerISRINGHAUSEN GmbH&CO.KG

Lemgo


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Überblick

• Funktion von Schwingsitzen• Entwicklung von Schwingsitzen• Labor- und Feldmessungen


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Schnitt durch einen luftgefederten Sitz


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Übertragungsfunktionen bei harter und weicher Dämpfung


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Übertragungsfunktionen und SEAT-Faktoren generell

Holzklotz V=1 Polster V ca. 1,25-1,4 Schwingsitz V < 1


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Übertragungsfunktionen statisch / gefedertVergleich der Übertragungsfunktionen

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10

Frequenz [Hz]

Ver

stär

kung

sfak

tor

Sitzpolster mit/ohne Unterfederung

Schwingsitz unterschiedlich hart gedämpft


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Frequenzbewertung z-Achse nach ISO 2631

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Frequenz [Hz]

Fakt

or


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Überblick



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Bauelemente eines luftgefederten Schwingsitzes


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Ermittlung physikalischer Eigenschaften


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Aufbau des Simulationsmodels – IST SIM

Starre Masse

Schwing-System

Anregungs-Signal


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Validierung: Messungen auf dem Hydropulser

Hydropulser

AntwortStarre Masse

Schwing-System Anregungs-

Signal


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Validierung: Im Frequenzbereich (Übertragungsverhalten)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6 8 10 12Frequency [Hz]

Tran

smis

sibi

lity

Simulation Measurement


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Validierung: Im Zeitbereich (Schwingwege)

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

130 135 140 145 150 155 160Time [s]

Rel

ativ

e st

roke

[mm

]

SimulationMeasurement


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Optimierung mittels dynamischer Simulation

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6 8 10 12Frequency [Hz]

Tran

smis

sibi

lity

ConventionalModified

Konventionelles System: SEAT = 0,50

Modifiziertes System: SEAT = 0,36 (-28%)


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Weiterentwicklung von Strukturkomponenten

Profilierte Scheren, Querrohr im Scherendrehpunkt

Erhöhung von Steifigkeit und Festigkeit


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Weiterentwicklung von Strukturkomponenten

Doppelrollen Funktionsprinzip

Reduzierung von Spiel und Verschleiß


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Überblick



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Labor- und Feldmessungen (Beispiele aus dem TBG-Projekt)

Labormessungen Feldmessungen


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Labormessungen: SEAT-Faktoren

Delta (max) = bis 5% vom Mittelwert bei gleichem Fahrergewicht


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Feldmessungen: SEAT-Faktoren

Delta (max) = bis 32% vom Mittelwert bei gleichem Fahrzustand


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Feldmessungen: a(ws)-Werte auf dem Sitz

Delta (max) = bis 38% vom Mittelwert bei gleichem Fahrzustand


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Labormessungen

• Definierte Anregungen• Einaxiale Anregung• Keine reale Arbeitssituation• Hohe Reproduzierbarkeit• Vergleichbare Prüfungen durch

enge Kontrolle der Parameter• Ideal für Sitzentwicklung• Nicht unmittelbar auf die reale

Situation im Fahrzeug übertragbar

• Feldmessungen erforderlich!

Feldmessungen

• Reale Umweltbedingungen• Mehraxiale Anregungen• Reale Arbeitssituation• Geringe Reproduzierbarkeit• Unterschiede trotz gleicher

Parameter (TBG/BG-BAU Projekt)• Parameterstudien schwierig• Vorsicht bei der Extrapolation!

• Laborprüfverfahren zur Sitzbeurteilung notwendig


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Zusammenspiel von Simulation, Labor- und Feldmessungen

• Durchführung von Feldmessungen

• Analyse der Messdaten im Zeit- und Frequenzbereich• Erzeugen von Anregungssignalen für Simulation/Versuch• Dynamische Simulation: Komponentenauswahl/Optimierung

• Aufbau von Versuchsmustern• Labormessungen mit Versuchspersonen (objektiv/subjektiv)

• Einbau für erneute Feldmessungen

Angepasste schwingungstechnische Lösungen für unsere KundenDauerhafte Reduktion der Belastung des Maschinenführers


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Danke für Ihre Aufmerksamkeit

ISRINGHAUSEN GmbH&CO.KG, 32657 Lemgo; www.isri.de

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