Abstract

Beim Betrieb von Maschinen entstehen durch sich bewegende Teile Schwingungen. Um schon in der frühen Entwicklungsphase das Verhalten der einzelnen Bauteile bestimmen zu können, benötigt es neben einem Versuchsaufbau Komponenten zur Schwingungsanregung. Der technische Bericht „Shakerregelung“ befasst sich mit der Umsetzung eines, im Labor für Fahrzeugtechnik, -dynamik und -akustik der Hochschule München, geplanten Projektes zur Schwingungsprüfung mit Shakeranregung. Das Ziel ist es, ein Versuchsobjekt mit einem sinusförmigen Signal anzuregen. Innerhalb des Versuches kann ein Frequenzspektrum in beliebigen Intervallschritten durchlaufen werden. Start- und Endfrequenz sind dabei beliebig einstellbar. Um reale Prozesse abbilden zu können, ist eine Kraft-, Beschleunigungs- oder Wegregelung möglich. Der Versuchsingenieur kann entscheiden, welcher dieser Parameter zur Einleitung des Signales konstant gehalten wird. Hierdurch wird die Art der Regelung festgelegt. Die Arbeit beschäftigt sich im Wesentlichen mit der Programmierung einer Software zur Regelung des zur Verfügung gestellten Shakers sowie der Festlegung und dem Aufbau der benötigten Hardware. Das Regelungsprogramm ist mit Lab-VIEW programmiert. Die Schnittstellen von Messcomputer und Versuchsaufbau bilden hierbei Komponenten von National Instruments. Der technische Bericht gibt einen Überblick über die eingesetzte Hardware, Software und Herangehensweise, die zur Umsetzung der Projektearbeit nötig gewesen sind. Hierzu gehört neben dem Aufbau und der Dokumentation der Hardware, die Verarbeitung und Auswertung der Messsignale sowie eine Erläuterung der einzelnen Regelkreise bzw. des gewählten Regelungskonzepts. Abschließend wird das Benutzerinterface beschrieben, verschiedene Optimierungspotenziale genannt und die Erfahrungen der Projektmitarbeiter erwähnt.

Im Anhang befinden sich sämtliche Unterlagen der eingesetzten Hardware wie auch eine Anleitung zum Quickstart der Shakerregelung.

Die Projektarbeit wurde im Rahmen des 6. Fachsemesters des Studiengangs Maschinenbau an der Hochschule München durchgeführt. Das Projektteam setzte sich aus Lars Schauerhammer, Sebastian Schürmann und Markus Wiegele zusammen, unterstützt durch Dipl.-Ing. Armin Rohnen LbA.

Every part connected to a running machine is exposed to vibrations. To be able to determine the behavior of the individual components in the early stages of development, it is necessary to have an experimental setup including a vibration stimulator. The technical report “Shakerregelung” describes the implementation of a planned vibration analysis project of the laboratory for vehicle technology, dynamics and acoustics of the University of Munich. The goal is to stimulate a test object with a sine signal coming from the shaker. It is possible to go through a frequency spectrum in any interval steps selected. The start and the end frequency can be set as desired. In order to run real processes, a force, acceleration or position control can be chosen. One of these parameters is kept constant, which can be chosen by the test engineer. As a result of this decision, the control is determined. The main task of the project was the programming of the software to control the provided shaker as well as setting up the required hardware. The control program was written in LabVIEW. The computer and the test setup are both connected to National Instruments components, which receive and send out signals. The technical report gives an overview of the used hard- and software as well as the approach of how to complete the project successfully. This includes in addition of the construction and documentation of the hardware, the processing and evaluation of the measured signals additionally an explanation of the various control loops and the selected control concept. The description of the user interface, a few aspects for improvement and the experience of the team can be found at the end of the report.

The appendix contains all the documents of the used hardware as well as a quick start guide for the shaker control.

The project was carried out at the University of Munich during the 6th semester of the mechanical engineering study program. The project team comprises of Lars Schauerhammer, Sebastian Schürmann and Markus Wiegele and was supported by Dipl.-Ing. Armin Rohnen LbA.

Downloads:

1. • Dokumentation