Der Schwingungsprüfstand wurde speziell für die hochpräzise Ermittlung von Schaufelresonanzen und Modalparameter bei minimalem Einfluss der Einspannung auf die Ergebnisse entworfen.
Vorteile & Innovation
Automatisiertes Prüfsystem zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und Dämpfungen
Testverfahren gemäß firmeninterner Vorschriften
Kosten- und Zeitersparnis durch geringen Personalaufwand
Skalierbar für unterschiedliche Schaufeltypen und –größen
Software gesteuerte Bauteileinspannung mittels Hydraulik
Unterschiedliche Klemmblöcke je nach Schaufelgröße
Anregung durch automatischen Modalhammer
Automatische Messprotokollgenerierung
Schaufel Datenbank
Einfache Bedienbarkeit
Export nach Excel ASCII oder SAP
Software gesteuerte Hydraulikeinspannung (optional)
Vibrationsmessung mit Laser-Doppler-Vibrometer, Beschleunigungsaufnehmer oder Mikrofon
Frequenzbereich bis zu 100 kHz
Frequenzauflösung < 1Hz bei 20 kHz
Projektorientierte Datenbankstruktur
SQL-Datenbank für mehrere Arbeitsstationen
Anwendung & Integration
Komponententests bei Gas- und Dampfturbinen
Komponententests bei Luftfahrttriebwerken
Turbinenschaufeln, Kompressorschaufeln
Schaufelüberarbeitung
Qualitätskontrolle
Serienprüfung
Forschung und Entwicklung
Model updating
Experimentelle Modalanalyse
Die Vereinfachung der Messabläufe und dadurch die Bedienbarkeit durch Werker, ermöglicht eine wirtschaftliche, produktionsprozessbegleitende Prüfung von Bauteilen. So können Toleranzabweichungen früher erfasst werden und ggf. Gegenmaßnahmen eingeleitet oder die Ausschussbauteile vor weiteren Arbeitsschritten aussortiert weden. Um die Prüfzeit zu minimieren weden unter andrem folgende Prozesse automatisiert:
Hydraulikeinspannung
Automatische Resonanzermittlung
Prüfkörper Management (Schaufel Datenbank)
Mit Hilfe dieser Automatisierung wird die Messung zu einer Aktion von wenigen Mausklicks.
Mittels Hammererregung und Ermittlung der Schaufelantwort durch ein Mikrofon oder Laser Doppler Vibrometer und die angeschlossene Datenerfassung wird die hohe Genauigkeit der Messungen gewährleistet.
Die Hauptaufgabe während der Entwicklung war eine einfach bedienbare, sowie auch sehr funktionale Software zu entwickeln. Das Ergebnis ist eine Software, die beinahe von jedem für simple Messabläufe benutzt werden kann. Die folgenden Schlüsselfunktionen sind verfügbar:
Serielle Messung (mit Master Blade Messungen)
Ermittlung der Gestalt der Moden
R&D Prüfmessung
Ablauf-Management
Prüfling-Management (Schaufel-Management)
Analyse & Bericht
Benutzer- & Rechte-Management
Mit Hilfe dieser Automatisierung wird die Messung zu einer Aktion von wenigen Mausklicks.
Alle Daten werden in einer lokalen Datenbank gespeichert, was die Software leicht erweiterbar macht. Bei Bedarf können auch Setups mit zentralem Server eingerichtet werden. Abgesehen vom Export der Daten in Excel oder SAP, ist es auch möglich Berichte direkt auszudrucken. Mit der “Office-Funktion” bietet die Software die Möglichkeit Parameter oder Messabläufe vom Büro aus über eine Netzwerkverbindung zu definieren und zu editieren.
Komponententests bei Gasturbinen
Kompressionsschaufeln
Turbinenschaufeln
Compound-Material Bauteile
Sinus
Rauschen
Chirp
Rechtecksfunktion
Sweep
Step Sinus
Maul-Theet bietet drei verschiedene Standardkonfigurationen zur Bestimmung der Eigenfrequenzen an.
Zusätzlich stehen Eingänge zur Druck– und Temperaturmessung zur Verfügung.
Diese Lösung umfasst alle für die Schwingungsmessung nötigen Geräte (Modalhammer, Sensoren, Datenerfassung) sowie einen PC mit Software. Ist das Bauteil in der kundeneigenen Spannvorrichtung geklemmt kann eine automatische Bestimmung der Resonanzfrequenzen gestartet werden. Wahlweise kann über einen Drucksensor kann eine vorgegebene Klemmkraft kontrolliert und dokumentiert werden. Die Ergebnisse und Messdaten können gespeichert und Berichte erstellt werden.
Diese Lösung umfasst eine manuell zu betätigende Hydraulikeinheit. Sie ist in einem Prüfstand aus Aluminiumprofilen integriert, in dem auch die Klemmeinheit untergebracht ist. Die Ausführung des Prüfstandes kann an die Anwendung des Kunden angepasst werden.
Die Klemmkraft kann über einen Kippschalter eingestellt werden.
Es besteht die Möglichkeit die Klemmkraft mit dem VTS-Controller zu messen und in der VTS Software anzuzeigen. Bei Klemmkräften außerhalb des zulässigen Bereiches wird die Schwingungsmessung durch die VTS Software automatisch blockiert.
Diese Lösung verfügt über eine SPS-Steuerung der Hydraulikeinheit. Die SPS steuert die Proportionalventile zum Vorspannen, Spannen und Regeln der Klemmkraft während der Schwingungsmessung. Die Druckspeicher sorgen dafür, dass die Klemmkräfte ohne Pumpenbetrieb bei experimentellen Messungen bis zu 20 Minuten stabil bleiben. Es sind bei der SPS-gesteuerte Hydraulik Klemmkräfte von bis zu 650 kN möglich.
Prüfstand | Anregung | Klemmung | Schwingungssensoren | Überwachungssensoren |
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VTS mit Kunden Hydraulik | Hammer ohne Messzelle | Kundeneigene Klemmung | Mikrofon | Druck Klemmung (optional) |
Hammer mit Messzelle | Laser (LDV) | Temperatur (optional) | ||
Automatischer Modalhammer | Beschleunigungsaufnehmer | |||
VTS mit manueller Hydraulik | Hammer ohne Messzelle | Hydraulische, manuell | Mikrofon | Druck Klemmung enthalten |
Hammer mit Messzelle | Laser (LDV) | Temperatur (optional) | ||
Automatischer Modalhammer | Beschleunigungsaufnehmer | |||
VTS mit SPS gesteuerter Hydraulik | Hammer ohne Messzelle | Hydraulische mit SPS | Mikrofon | Druck Klemmung enthalten |
Hammer mit Messzelle | Laser (LDV) | Temperatur (optional) | ||
Automatischer Modalhammer | Beschleunigungsaufnehmer |