Simulationen zur Konzeption eines LKW-Aufliegerprüfstandes
Fraunhofer ITWM
Unter anderem aus Gründen sehr guter Reproduzierbarkeit von Belastungen, Flexibilität, Verfügbarkeit und Wetterunabhängigkeit werden in vielen Bereichen der Fahrzeugentwicklung Prüfstände verwendet. Bei der Auslegung und Planung ist vorab sicherzustellen, dass das Konzept und die Dimensionierung eines Prüfstandes – wie in diesem Fall eines Fahrzeugprüfstandes für Lkw-Auflieger der Firma SCHMITZ CARGOBULL AG– das Potenzial haben, die notwendigen Belastungen auf dem Prüfstand zu reproduzieren
Ziel ist es, durch Simulation ein Prüfstandskonzept auszuwählen, das möglichst einfach, jedoch ausreichend komplex ist, um an den zu untersuchenden Baugruppen im Auflieger eine Beanspruchungscharakteristik zu erreichen, die der Referenz – der Teststrecke – entspricht. Darüber hinaus ist zu ermitteln, welche Kräfte notwendig sind, um damit auch Mechanik, Hydraulik und Aktuatorik entsprechend dimensionieren zu können.
In einem ersten Schritt wurden Schlechtwegüberfahrten simuliert, die einer Fahrt auf der Teststrecke entsprechen. Dies ist notwendig, um an vielen Stellen im Auflieger die Belastungen zu ermitteln, was messtechnisch nicht praktikabel aber notwendig ist, um Belastungscharakteristik von Teststrecke und verschiedenen Prüfstandskonzepten an vielen Stellen im Auflieger vergleichen zu können. Weiterhin wurden verschiedene Prüftstandskonzepte modelliert und in Verbindung mit Auflieger Versuche simuliert, um dadurch Korrelation von Teststrecke und Prüfstandsversuch konkret zu untersuchen. Für das ausgewählte Konzept wurden anschliessend die notwendigen Kräfte und Beschleunigungen berechnet und als Auslegungskriterium für Hydraulik und Aktuatorik verwendet.
Es kann bereits bei der Konzeption und Auslegung eines Prüfstandes überprüft werden, inwieweit der Prüfstand in der Lage ist, an verschiedenen Stellen des Prüflings – hier ein kompletter Lkw-Auflieger - die gewünschten Belastungen zu reproduzieren. Weiterhin erlaubt die Simulation die Ermittlung notwendiger Auslegungsparameter, wie zu erreichende Kräfte, Beschleunigungen und damit die entsprechende Auslegung von z. B. Pumpen, Ventilen, Ölspeichern und Leitungen.