Eine Prüfbank, die für Hydraulikzylinder konzipiert ist, hat sehr unterschiedliche Anforderungen als eine, die für Pumpen, Ventile oder hydraulische Motoren verwendet wird. Selbst wenn zwei Prüfstände bei ähnlichen Druckniveaus arbeiten, können die erforderliche Durchflusskapazität, Vorrichtungen, Instrumentierung, Steuersystem und Testverfahren völlig unterschiedlich sein.
Aus diesem Grund sollte die Auswahl einer Hydraulikprüfbank nicht nur mit Spezifikationen wie maximalem Druck oder Motorleistung beginnen. Der bessere Ansatz besteht darin, zuerst die Komponente, Testziel, Testprozess und erwartete Arbeitslast zu definieren, und dann zu bestimmen, welche Art von Prüfbank diese Anforderungen unterstützen kann.
Beginnen Sie mit der Komponente, die Sie testen müssen
Die Art der hydraulischen Komponente ist normalerweise der erste Faktor, der die grundlegende Architektur der Prüfbank bestimmt.
A Prüfstand für Hydraulikzylinder muss die physische Größe des Zylinders berücksichtigen und gleichzeitig eine geeignete Druckregelung, Montagevorrichtungen, Platz für Auszug und Rückzug sowie eine Leckagemessung bieten. Abhängig vom Testverfahren muss das System möglicherweise auch Druck- und Zugkräfte anwenden oder messen.
A Hydraulikpumpenprüfbank hat eine andere Aufgabe. Anstatt einen langen Aktuator zu montieren, muss sie normalerweise die Pumpe mit einer kontrollierten Geschwindigkeit antreiben und Druck, Durchfluss, Temperatur und manchmal den Eingangsdrehmoment messen. Der Antriebsmotor und das Kupplungssystem werden daher zu wichtigen Teilen der Bank.
Für eine Hydraulikventilprüfbank, besteht die Herausforderung oft im Prüfverteilersystem und im hydraulischen Kreislauf. Verschiedene Richtungs-, Überdruck-, Reduzier-, Durchflussregel- oder Einsätzeventile erfordern unterschiedliche Anschlüsse und Testverfahren. Eine genaue Druck- und Durchflussregelung kann wichtiger sein als große mechanische Vorrichtungen.
A Hydraulikmotorprüfbank benötigt in der Regel sowohl eine hydraulische Versorgung als auch eine kontrollierte mechanische Last. Druck, Durchfluss, Geschwindigkeit und Drehmoment müssen möglicherweise zusammen gemessen werden, damit die Motorleistung und Effizienz bewertet werden können.
Diese Unterschiede bedeuten, dass es keinen einzigen “standardisierten hydraulischen Prüfstand” gibt, der ideal für jede hydraulische Komponente ist.
Definieren Sie, was die Prüfbank tatsächlich überprüfen muss
Nachdem die Komponente identifiziert wurde, besteht der nächste Schritt darin, den Zweck des Tests zu definieren.
Eine Reparaturwerkstatt muss möglicherweise lediglich bestätigen, dass ein überholter Zylinder korrekt ausfahren und einfahren kann, Druck halten kann und innerhalb eines akzeptablen Leckagegrenzwerts bleibt. Ein Zylinderhersteller benötigt möglicherweise einen standardisierteren Produktionstest, der Druckprüfung, Druckhaltetest, Zyklen, Leckagetests und dokumentierte Testergebnisse für jedes fertige Produkt umfasst.
In ähnlicher Weise muss eine Pumpenreparaturwerkstatt möglicherweise hauptsächlich überprüfen, ob eine überholte Pumpe akzeptablen Druck und Durchfluss erzeugen kann, während ein Pumpenhersteller oder ein F&E-Labor möglicherweise detaillierte Effizienzkurven bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Druckniveaus generieren muss.
Dieser Unterschied ist wichtig, da dieselbe Komponente je nach Testziel sehr unterschiedliche Prüfstands-Konfigurationen erfordern kann.
Eine nützliche Möglichkeit, über die Anforderung nachzudenken, ist:
Der Komponententyp sagt Ihnen, was mit dem Prüfstand verbunden werden muss, während das Testziel Ihnen sagt, was der Prüfstand messen und steuern können muss.
Das Testverfahren sollte daher definiert werden, bevor die Gerätespezifikation finalisiert wird.
Dedizierte oder Multifunktions-Hydraulikprüfbank?
Eine weitere wichtige Entscheidung ist, ob ein dedizierte Prüfbank oder eine Multifunktionsprüfbank.
Eine dedizierte Prüfbank ist um eine Hauptkomponenten-Kategorie wie Hydraulikzylinder oder Pumpen herum konzipiert. Da der hydraulische Kreislauf, die Vorrichtungen, die Instrumentierung und das Betriebsverfahren für einen bestimmten Typ von Komponenten optimiert sind, kann das System oft einfacher zu bedienen und leichter zu standardisieren sein.
Eine Multifunktionsprüfbank ist darauf ausgelegt, mehrere Komponententypen auf einer Plattform zu testen. Je nach Konstruktion kann sie Zylinder, Pumpen, Ventile, Motoren oder andere hydraulische Komponenten durch das Wechseln von Vorrichtungen, Verteilern, Anschlüssen und Testmodi unterstützen.
| Auswahlfaktor | Dedizierte Prüfbank | Multifunktionsprüfbank |
|---|---|---|
| Hauptzweck | Wiederholtes Testen eines Komponententyps | Testen mehrerer hydraulischer Komponententypen |
| Befestigungen und Anschlüsse | Optimiert für spezifische Produkte | Flexibler und austauschbarer |
| Bedienereinrichtung | In der Regel einfacher | Es könnten mehr Einrichtungänderungen erforderlich sein |
| Testverfahren | Einfacher zu standardisieren | Mehr Testmodi und Konfigurationen |
| Systemkomplexität | Allgemein niedriger | Allgemein höher |
| Am besten geeignet für | Produktionslinien und spezialisierte Reparatur | Allgemeine Reparatur, F&E und gemischte Tests |
Für einen Hersteller von Hydraulikzylindern, der große Mengen ähnlicher Zylinder testet, kann eine spezielle Zylindertestbank die effizientere Lösung sein. Ein Reparaturzentrum, das Zylinder, Pumpen, Ventile und Motoren von verschiedenen Maschinen bearbeitet, profitiert möglicherweise mehr von einem Multifunktionssystem.
Das Ziel ist nicht, die Anzahl der Funktionen auf einer Maschine zu maximieren. Es besteht darin zu bestimmen, ob die Kombination dieser Funktionen den Prüfworkflow des Kunden tatsächlich verbessert.
Berücksichtigen Sie die Produktgröße und die mechanische Handhabung
Die Auswahl einer Hydrauliktestbank ist nicht nur ein hydraulisches Problem. Die physikalische Größe und das Gewicht des getesteten Bauteils können die Maschinenstruktur erheblich beeinflussen.
Für die Zylindertests sind wichtige Abmessungen Bohrung, Stangen Durchmesser, Hub, eingefahrene Länge, ausgefahrene Länge, Montageart und Gesamtgewicht. Eine Bank, die für kleine landwirtschaftliche Zylinder ausgelegt ist, ist möglicherweise völlig ungeeignet für lange industrielle oder mobile Zylinder, auch wenn die hydraulische Druckbewertung ausreicht.
Schwere Komponenten erfordern möglicherweise auch verstellbare Stützen, Hebevorrichtungen, Gleithilfen, Schutzgehäuse oder andere mechanische Handhabungsmerkmale. Wenn die Testbank für eine Reparaturwerkstatt vorgesehen ist, wird Flexibilität besonders wichtig, da die Abmessungen der eingehenden Komponenten erheblich variieren können.
Pumpen-, Ventil- und Motorentestbänke stehen ähnlichen mechanischen Überlegungen gegenüber. Die Größe der Welle, die Drehrichtung, die Flanschemuster, die Konfiguration der Ventilanschlüsse und die Anforderungen an Adapter können alle beeinflussen, wie schnell der Bediener Testkomponenten installieren und ändern kann.
Ein technisch fähiger hydraulischer Kreislauf ist nicht genug, wenn das Bauteil nicht sicher und effizient montiert werden kann.
Entscheiden Sie, wie viel Automatisierung der Testprozess benötigt
Automatisierung sollte entsprechend dem tatsächlichen Workflow ausgewählt werden, anstatt als ein Merkmal betrachtet zu werden, das automatisch besser ist, wenn es fortschrittlicher wird.
Eine manuelle Bank kann durchaus für Reparaturtests mit geringem Volumen geeignet sein, bei denen die Produkte häufig variieren und ein erfahrener Techniker bereits die Einrichtung für jedes Bauteil anpassen muss. Der halbautomatische Betrieb wird nützlich, wenn sich wiederholende Schritte wie Druckhalten, Timing, Zyklisieren oder Datenerfassung konsistenter gemacht werden müssen.
PLC-gesteuerte Systeme sind besonders wertvoll, wenn Testverfahren häufig wiederholt werden und die Rückverfolgbarkeit der Produktion wichtig ist. Testrezepte, automatische Abfolge, Warnungen, Datenerfassung und Pass-/Fail-Bewertung können die Variation des Bedieners reduzieren und die Qualitätskontrolle vereinfachen.
Das Automatisierungsniveau sollte jedoch vom grundlegenden technischen Potenzial der Bank getrennt betrachtet werden. Ein PLC-gesteuertes System benötigt immer noch einen angemessenen Druck, einen Fluss, einen Messbereich, eine Haltevorrichtungskapazität und einen Sicherheitschutz.
Die detaillierten Unterschiede zwischen manuellen, halbautomatischen und PLC-gesteuerten Testbänken sollten daher separat von der Frage betrachtet werden, für welche Bauteilart die Bank entworfen wurde.
Berücksichtigen Sie die Datenerfassung und Rückverfolgbarkeit
Nicht jeder Benutzer benötigt dasselbe Niveau an Testdokumentation.
Eine Reparaturwerkstatt benötigt möglicherweise lediglich, dass der Bediener den Druck und das Leck überprüfen und bestätigen kann, dass das reparierte Bauteil bestanden hat. Ein Produktionshersteller benötigt möglicherweise, dass jeder Test mit einer Seriennummer verknüpft ist, die aufgezeichneten Druck, Fluss, Temperatur, Leckage, Testzeit und den endgültigen Pass-/Fail-Status enthält.
Für diese Anwendungen benötigt die Testbank möglicherweise ein HMI, PLC, Datenerfassungssystem oder einen industriellen Computer, der in der Lage ist, Testprotokolle zu speichern und zu exportieren. Fortgeschrittenere Systeme können auch Druck- oder Flusskurven anzeigen und eine Historie früherer Tests führen.
Der wichtige Punkt ist, dass die Datenanforderungen zu Beginn des Projekts definiert werden sollten. Detaillierte Rückverfolgbarkeit hinzuzufügen, nachdem die hydraulische und elektrische Architektur bereits festgelegt wurde, kann das System komplizierter machen als nötig.
Die Messgenauigkeit sollte ebenfalls zusammen mit der Datenanforderung berücksichtigt werden. Das Aufzeichnen von Tausenden von Datenpunkten hat nur begrenzte Werte, wenn der Messbereich, die Genauigkeit des Sensors oder die Kalibriermethode nicht geeignet für den Test sind.
Ignorieren Sie nicht die zukünftigen Testanforderungen
Eine Prüfstand wird oft über viele Jahre hinweg eingesetzt, während sich die zu testenden Produkte ändern können.
Ein Zylinderhersteller kann mit einem relativ engen Bohr- und Hübenbereich beginnen, aber später größere OEM-Projekte erhalten. Ein Reparaturunternehmen kann zunächst nur Zylinder testen und später möglicherweise auch Ventil- oder Pumpentests hinzufügen. Die Produktionsvolumina können ebenfalls steigen, was einen Bedarf an mehr Automatisierung oder besserem Datenmanagement schafft.
Das bedeutet jedoch nicht, dass jeder Prüfstand überdimensioniert oder darauf ausgelegt sein sollte, jedes mögliche Produkt zu testen. Übermäßige ungenutzte Kapazität erhöht die Kosten und die Systemkomplexität.
Es sollte jedoch eine angemessene zukünftige Erweiterung berücksichtigt werden, wenn die Maschinenstruktur, die hydraulische Leistungskapazität, die Steuerarchitektur, das Auslegungsdesign und die verfügbaren Messkanäle bestimmt werden. In einigen Fällen ist es praktischer, Platz oder Schnittstellen für zukünftige Optionen bereitzustellen, als zu versuchen, das gesamte System später neu zu gestalten.
Ein praktischer Auswahlansatz
Der effektivste Auswahlprozess für hydraulische Prüfstände bewegt sich von der Anwendung hin zur Maschinenspezifikation, anstatt mit einem Katalogmodell zu beginnen.
Zuerst sollte die hydraulische Komponente und die durchzuführenden Tests definiert werden. Dann sollten die Größe und der Anschlussbereich der Produkte, wie häufig sie getestet werden, ob das Verfahren standardisiert werden muss und welche Testdaten aufgezeichnet werden müssen, berücksichtigt werden.
Sobald diese Anforderungen klar sind, können der erforderliche Druck, die Durchflussmenge, die hydraulische Leistung, die Messbereiche, das Automatisierungsniveau, die Vorrichtungen und die Sicherheitssysteme viel genauer spezifiziert werden.
Dieser Ansatz erleichtert auch die Kommunikation mit einem Hersteller von Prüfständen. Anstatt einfach nach “einem 400 bar hydraulischen Prüfstand” zu fragen, kann der Benutzer die tatsächliche Testaufgabe beschreiben und den Prüfstand nach dieser Anforderung gestalten lassen.
Schlussfolgerung
Die Auswahl des richtigen hydraulischen Prüfstands besteht hauptsächlich darin, die Ausrüstung an das zugehörige Komponente, das Testziel, den Arbeitsablauf und das erforderliche Validierungsniveau abzustimmen..
Zylinder-, Pumpen-, Ventil- und Motorprüfstände haben unterschiedliche hydraulische und mechanische Anforderungen, während spezielle und multifunktionale Systeme verschiedene Betriebsumgebungen bedienen. Automatisierung und Datenerfassung können die Wiederholbarkeit und Rückverfolgbarkeit verbessern, sollten jedoch nach den tatsächlichen Produktions- oder Reparaturanforderungen ausgewählt werden, anstatt unnötig hinzugefügt zu werden.
Ein guter Auswahlprozess beginnt daher damit, dass definiert wird, was getestet werden soll, wie es getestet wird, wie oft es getestet wird und welche Ergebnisse produziert werden müssen..
Sobald diese Fragen beantwortet sind, kann die detaillierte technische Spezifikation von Druck, Durchfluss, Leistung, Genauigkeit, Automatisierung und Messbereich um die tatsächlichen Testanforderungen herum festgelegt werden.
