Utveckling av en stötdämpardynamometer för bättre fordonsdynamik

Sammanfattning

Denna rapport dokumenterar utvecklingen av en stötdämpardynamometer utfördpå uppdrag av Chalmers Formula Student (CFS). Arbetet omfattar hela kedjanfrån kravställning och beräkningar till den praktiska tillverkningen av testriggen iChalmers verkstäder. Bakgrunden till arbetet är teamets behov av att kunna karak-terisera och validera beteendet hos bilens stötdämpare under kontrollerade former.Kommersiella testriggar är ofta för kostsamma och inte anpassade för de specifikalaster och komponenter som används i Formula Student. Genom att utveckla enskräddarsydd lösning skapas förutsättningar för att optimera bilens väghållning ochförkorta den tidskrävande processen med iterativa ändringar av dämparinställningarvid testning av bilen.Konstruktionen baseras på en robust ram av fyrkantsprofiler i stål som inrymmerbåde mekaniska och elektriska delsystem. Den centrala funktionen, att omvandlarotation till linjär rörelse, uppnås genom en scotch yoke-mekanism som drivs av entrefas asynkronmotor via en remväxel. För att möjliggöra testning av olika dämpar-typer har systemet utrustats med en specialdesignad rotationsskiva som medgerjustering av slaglängden mellan 5 och 50 mm. Säkerheten har varit en prioriteradaspekt i arbetet, vilket har resulterat i en helt inkapslad testmiljö med integreradenödstopp och gränslägesbrytare som uppfyller kraven i gällande maskindirektiv.Mät- och styrsystemet är uppbyggt kring en National Instruments DAQ-enhet ochomfattar sensorer för dämparkraft, position och temperatur. Genom ett egenutveck-lat användargränssnitt i LabVIEW kan operatören reglera testriggens hastighet ochlogga mätdata i realtid, vilket ger CFS värdefull information om dämparnas egen-skaper och beteende i både kompressions- och returfasen.Resultaten visar att samtliga mekaniska krav har uppfyllts. Testriggen hanterardämparkrafter på upp till 1 880 N utan oönskad deformation och uppnår den krav-ställda hastigheten 0.263 m/s vid 25 mm slaglängd.Projektet har resulterat i en mekaniskt fungerande stötdämpardynamometer som gerCFS ett värdefullt verktyg för att optimera bilens väghållning. Implementeringen avtestriggen skapar därmed goda förutsättningar för förbättrad fordonsdynamik ochökad konkurrenskraft i framtida tävlingar.