Eine flexible, kompakte, hydraulische Antriebseinheit für die aktive Federung

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Eine flexible, kompakte, hydraulische Antriebseinheit für die aktive Federung

Becker, M.

Beschrieben wird der mechatronische Entwurf einer neuen regenerativen hydraulischen Antriebseinheit, die als zentrale Komponente einer aktiven Federung in einem Omnibus eingebaut werden soll. Die mechatronische Komposition wird in drei Phasen unterteilt: 1. Modellbildung, Mit Hilfe eines geeigneten Software-Werkzeuges wird ein Rechenmodell erstellt, das die wesentlichen physikalischen Eigenschaften des Systems abbildet. 2. Analyse. Mit Hilfe des Modells wird das Bewegungsverhalten ermittelt. Man erhält Aussagen über Zeit- und Frequenzverhalten, Stabilität und Empfindlichkeit. Es wird ermittelt, ob das System funktioniert oder nicht. Neben den geometrischen Größen liegen dem Entwickler jetzt auch andere physikalischen Größen vor, z.B. im System auftretende Kräfte, Momente, Drücke, mechanische und elektrische Spannungen. Weiterhin können die Systemsteifigkeit und die Eigenschwingungsformen analysiert werden. 3. Synthese. Mit Hilfe der ermittelten Analyseergebnisse wird das System verbessert und das Modell entsprechend angepasst. Der iterative Prozess der Modellbildung, Analyse und Synthese wird für jede Funktionsgruppe (mechanische Tragstruktur, Aktorik/Sensorik und Informationsverarbeitung) solange durchlaufen, bis entweder ein ausreichend optimiertes System entwickelt ist oder erkannt wird, daß die gestellten Forderungen nicht realisiert werden können. Ist dies abgeschlossen, beginnt der konstruktive Entwurf. Der Entwicklungsprozeß wird beschrieben: 1. Produktplanungs- und Konzeptphase. 2. Konstruktionsphase incl. mechatronische Komposition (Bewegungsmechanismus - Kinematik, Bewegungsverhalten - Dynamik. Geregeltes Bewegungsverhalten - Mechatronik).3. Fertigung. 4. Laborversuche. Ein realisierter Antrieb, bei der eine Aluminiumgusskonstruktion in Packgebauweise entwickelt wurde, bestätigt, daß das neue entwickelte Antriebsprinzip alle gestellten Forderungen erfüllt.