RWTHアーヘン、ドイツ研究ステータスブリーフ2013

Technische Hochschule Aachen Institute of Fluid Technology Transmission and Control (IFAS - Institut fuerfluidtechnische Antriebe und Steuerungen、以下、Institute of Fluid Technology) 以前は、世界の流体技術リーダーであるバーカー教授によって1968年に設立された油圧空気圧駆動制御研究所 (IHP) として知られていました。 これは、世界で最も古く、最大で、最も才能のある流体技術の大学です。 現在のディレクター、Dr.-Ing.H. Murrenhoffは、1983年に研究所で博士論文を完成させ、1986年までチーフエンジニアを務めました。 その後、彼は最初にアメリカの航空技術会社でエンジニアリングおよびマーケティングの副社長を務め、その後、有名なドイツの電気機械会社の技術社長を務めました。 彼はバーカー教授の後任として1994年10月に研究所に戻った。 流体技術研究所の目標は、流体技術の分野で創造的な研究開発と教育を実施し、若いエンジニアが博士号を取得して業界の要件を満たすことができるようにすることです。コースデザインと修士論文を通してこの分野に興味がある大学生に連絡するために、 産業機械技術者と電子技術者を訓練する。 そして専門の情報技術者。

1979年2月から1981年9月まで、中国科学院の前学長であるLuYongxiang教授がここで博士号を取得しました。 これまでに、20人近くの中国人学者が博士号を取得または追求するためにここに来ています。

2013年8月16日、流体技術研究所は、ムレンホフ教授の60歳の誕生日を祝う学術報告書と科学研究報告書 (初日) を開催しました。 著者は参加するよう招待されました、そして今私は以下のように研究所の科学的研究状況を簡単に紹介します。

2012年、流体技術研究所の研究資金は333万ユーロ (約2,700万人民元) で、そのうち40% は企業からの科学研究契約によるものでした。州政府からの教育助成金から29% 、さまざまな公共部門や財団からの科学研究契約から31%。 現在、134の企業と長期的な協力関係を築いています。 テストホールは約50のテストスタンドで1250平方メートルです。 -70〜 + 70 ℃ の制御可能な温度と95% の湿度、4.7メートルx 3.5メートルx 3メートルの可動式制御室もあります。そして吸音室。 一般的な油分析方法に加えて、液体実験室には酸化試験、摩擦酸化試験、加水分解試験、高圧試験ベンチがあります。 材料および表面測定室には、通常の顕微鏡、光学三次元顕微鏡、光透過顕微鏡、さまざまな一般的な硬度テスター、微小硬度テスター、ゴムおよびプラスチック硬度テスターがあります。固定およびポータブル粗さテスター、およびラウンド2セットの円柱状テスター、高さテスターなど。 トライボロジーテストに関しては、自作の回転摩擦テスター、高周波応答摩擦テスター、燃料 (低粘度) 回転摩擦テスターなどがあります。部品テストの面では、自作の汚染物質添加テストベンチ、燃料噴射ポンプラジアルプランジャーテストベンチ、油圧バルブ短期老化テストベンチがあります、 ガスフローテストベンチ、効率テストベンチ、油圧バルブテストベンチ、ラジアルプランジャーユニットユニット。 プランガーテストベンチ、ポンプ汚染テストベンチ研究所には現在、18人のマネージャー、実験室スタッフ、すべてのレベルの技術者、24人の博士課程の学生がいます。コースデザインと卒業論文を行っている約70人の修士課程の学生。 流体技術研究所の各博士課程の学生には、彼の下に数人の修士課程の学生がいます。 博士課程の学生は科学研究プロジェクトの実際の主催者であり、特定の科学研究の仕事はしばしば修士の学生に割り当てられます。 流体工学研究所の研究分野は、车両油圧、产业オートメーション、医疗技术、环境保护技术、マニピュレータ技术、制造技术、定常油圧などの5つの研究グループに分かれている。

1.トライボロジーと流体分析

1 1. 1研究の焦点には、研究所の表面研究所での摩擦対の表面特性の測定と、石油研究所での流体特性のテストが含まれます。 テストホールのテスト装置は摩擦損失、摩耗および漏出の実用的なテストを可能にします。 有害な摩擦システムの分析から得られた知識は、最適化に役立ちます。 トライボロジシステムをシミュレートし、流体小道具を予測する汎用および自己開発のデジタルツールを使用して、プロセスの最適化を支援します。

(1) コンポーネント

1) さまざまな方法を使用して、流体技術コンポーネントの摩擦ペアとその主な機能を分析、評価、最適化する

2) 摩擦特性を改善する機械部品の表面コーティング

3) 摩擦と摩耗に対する表面テクスチャの効果を研究する

4) 油圧回路の汚染とろ过

5) フィルター要素の静電蓄積と流体との相互作用

(2) 圧力媒体

1) 鉱油と環境保護流体の老化特性をテストして説明する

2) 流体と金属および非金属材料との相互作用を决定する

3) 大きな温度と圧力の範囲で流体の特性を研究する

4) 油圧システムの効率に対する異なる流体の効果をテストする

(3) シーリング技術

1) translationalシールの摩擦、摩耗および漏出特性を測定して下さい

2) 油圧および空気圧シールシミュレーション

3) 柔らかい弾性シーリングギャッププロセスの可視化

(4) 燃料

1) 燃料潤滑特性の予測

2) 摩擦接触モード再生

3) 燃料噴射ポンプにおける摩擦接触のシミュレーション

1 1. 2部分的に完了した研究プロジェクト

(1) 油圧ポンプモーターの接触面にあるマイクロテクスチャのモデリング、最適化、製造

(2) プランジャーユニットの摩擦ペアのシミュレーションとテスト

(3) バイオベースの潤滑油のための連邦経済省の市場参入プロジェクト

(4) 植物油のおおよその実際の試験と状態のモニタリング

(5) 砂糖の派生物および植物油に基づく圧力媒体の开発および応用テスト

(6) 油圧部品の滑りおよびシーリング接触摩擦特性に対する表面状態および作動媒体の影響。

(7) コンパクトな組み合わせシールリングは、モバイルサーボ油圧用の生分解性流体の複雑なシールシステムに代わるものです。

(8) 油圧シリンダーのピストン棒のクロムなしのコーティングテスト

(9) 適切な複合材料と中間物質による工作機械の環境に優しい摩擦システムの実現

(10) 環境的に持続可能な中間物質の老化特性

(11) 油圧ポンプモーターは環境保護の基本システムに合わせられます

(12) 油圧装置の多層フィルターの分離機能の分析とテスト

1 1. 3現在進行中の研究プロジェクト

(1) 油圧装置のエネルギー消費に対する圧力媒体の影響

(2) フィルターを通過するときの圧力媒体の静電蓄積に関する研究

(3) 高速でピストンとピストンロッドシールの摩擦測定

(4) バイオベースのカスタム燃料 (第2グループと協力して)

2 2. ポンプとモーター技術

2 2. 1研究の焦点は、油圧変位メカニズムの研究と、効率を改善するための流体技術ドライブの改善を含む新しいコンポーネントの開発にあります。電力密度、耐用年数、環境受容性、およびコストを削減します。 重要なR & Dの目標は、一方で私にありますそれらが完全に荷を積まれていないときさまざまな油圧部品の効率を高めるために一方で、新しい材料および表面のコーティングを適用することによって摩擦システムをmproveして下さい。 一般的なシミュレーションプログラムを适用し、また変位メカニズムのための特别な研究开発ツールを开発します。

(1) コンポーネント开発

1) 効率テスト

2) 変位メカニズムのテストによって滑り接触を改善して下さい

3) 成分特性に対する表面コーティングの効果

4) 水油圧トランスミッションの構造

5) ワーククランプ機構用マイクロ油圧部品の研究開発

(2) ノイズと脈動

1) エアノイズ测定

2) 伝送振動測定と計算

3) パターン分析

4) 構造の改善によって固体ノイズを減らす

5) コントローラの改善によって流体ノイズを減らす

(3) デザインツール

1) ポンプとモーターの設計ソフトウェアの開発

2) 制御プロセスシミュレーション

3) 変位メカニズムの油圧、力学およびトライボロジーの计算

2 2. 2いくつかの完了した研究プロジェクト

(1) 油圧変位のメカニズムは環境保護システムに合わせます

(2) 非フルロード条件の効率を改善する

(3) 構造の改善によって固体ノイズを減らす

(4) 油圧部品およびシステムの騒音および流体の脈動を減らす

2 2. 3現在進行中の研究プロジェクト

(1) プランジャーメカニズムの摩擦システム

(2) バイオベースのカスタム燃料 (第1グループと協力して)

(3) 工業化プロジェクト「プランジャー機構に真空コーティングを使用したスライディング摩擦ペア」

(4) 風力エネルギー設備の油圧ドライブチェーン

(5) ハイブリッド油圧ドライブ

3 3. バルブ技術とメカトロニクス

3 3. 1研究バルブ、アクチュエータ、センサーの開発と最適化に焦点を当て、比例バルブとサーボバルブに加えて、機械部品、バルブアクチュエータを組み合わせたオンオフバルブがあります。センサーと情報通信技術。 これらは、高い要求と新しい動作原理の出現により、非常に挑戦的なメカトロニクスシステムを構成します。 さらなる開発の目標は、必要な制御力、機能的信頼性、摩耗、動的動作を考慮して、これらのコンポーネントを体系的に改善することです。 同時に、漏れの回避や騒音の低減など、環境保護も考慮する必要があります。

(1) バルブ技術

1) スイッチングバルブと調整バルブの静的および動的伝達特性を改善する

2) 弁の運転力を減らして下さい

3) 高ダイナミック比例バルブとサーボバルブの开発

4) スライドバルブ圧力バランス溝の設計

(2) 流体力学

1) 油圧力の補償と圧力損失の軽減を目的としたバルブ内のフローラインのCFDシミュレーション

2) 弁の流れの特性 (油圧力-、流れストロークカーブ) の測定

3) パイプとジョイントの圧力損失を減らすための合理化計算

4) シミュレーション結果を改善するためにキャビテーションモデルをシミュレーションソフトウェアに組み込む

(3) センサーとdriVers

1) 圧電セラミックドライブや浸漬コイルドライブなどの新しいバルブアクチュエータの開発とテスト

2) 渦電流ストロークセンサーなどの新しいセンサーの開発

3) マンガン-ニッケル-銅合金ワイヤー圧力センサー

3 3. 2完成した研究プロジェクト

1) 高荷重剛性のサーボ油圧ドライブ

2) モバイル作业机械のためのドライブチェーン方式

3) サーボ油圧圧力のエキスパートシステム

4) バスによって運転される防爆スイッチ弁

5) 自律型制造セルのための自己駆动油圧クランプシステム

6) 油圧スライドバルブ圧力バランスタンク

7) 非常にダイナミックな油圧バルブの圧電作動用パイロットステージ

8) 高いダイナミック油圧ドライブ

3 3. 3现在の研究プロジェクト

1) 油圧弁の短期老化テスト

2) パワースイッチドライブ

3) バルブシミュレーション

44だ システムと制御技術

4 4. 1研究焦点は、流体技術伝送システムの動的特性とエネルギー消費にあります。 流体技術コンポーネントの数学的モデルを確立した流体技術研究所の豊富な経験は、このための確固たる基盤を築きました。 優先事項の1つは、最新の変調制御概念の開発と信頼性の高い適応戦略です。これにより、ユーザーの油圧システムの統合がますます簡素化されます。 この研究は、流体トランスミッションのエネルギー消費量を削減するのに役立つ最新の規制スキームを適用する際にユーザーをサポートしています。

(1) 流体技術システムシミュレーション

1) 非線形シミュレーション

2) シミュレーションモデルの确立

3) 流体技術システムのテストと分析

(2) バスシステム

1) 油圧バルブ、空気圧バルブ、ドライブシステムのバス接続

2) 流体技術のための装置のコンセプト

3) 分散制御方式

(3) 省エネ戦略

1) 新しい回路スキームを开発する

2) 油圧トランスミッションのシステム最適化とサイクル最適化

(4) 条件モニタリング

1) プロセスバルブのエラーモニタリング

2) 油圧部品のリモート診断

(5) 調整の質

1) 調整戦略のシステムへの適応

2) 信頼できる適応戦略

4 4. 2研究プロジェクト完了

(1) 油圧オイルおよびトランスミッションオイルの状態モニタリング

(2) 高剛性サーボ油圧ドライブ

(3) 电気ヒステリシスを使用した高ダイナミックサーボドライブ

(4) サーボ運転の騒音を減らす

(5) 鉄道車両用インテリジェント統合シングルホイール駆動ブレーキモジュール

4 4. 3现在の研究プロジェクト

(1) 流体技術メカトロニクスシステムのR & D環境

(2) 自己补强电気油圧ブレーキ

(3) 品質保存の多相フローシステムのシミュレーション

(4) 波エネルギー変换および吸収テストベンチ

(5) 油圧システムの助けを借りて海洋エネルギーを得る

55だ 空気圧

5 5. 1研究は、空気圧コンポーネントとシステムの設計、分析、シミュレーションに焦点を当てています。 材料搬送技術に関しては、ステップ搬送の研究開発が既存の搬送方式に取って代わります。 新しい小型化されたサーボ空気圧調整ソリューションにより、柔軟性の高いグリッパーとマニピュレーターの構築が可能になります。 空気圧システムにすでに存在するセンサー信号を評価することにより、機器の状態を予測して、メンテナンス間隔を最適に計画し、システムを最も節約して操作できるようにすることができます。 現在、システムシミュレーションでは、シーリングシステムによって引き起こされる摩擦に十分な注意が払われていません。 したがって、さらなる研究開発の目標は、シーリングリングの構造メカニズムを組み合わせ、システムシミュレーションにおける摩擦モデルを改善することです。

(1) 空気圧コンポーネントの开発と改善

1) 弁の制御力を減らして下さい

2) バルブコントローラの小型化

3) マイクロ力学の応用

4) 空気圧コンポーネントの小型化

5) 新しい比例弁

(2) 空気圧システムシミュレーション

1) 空気圧部品のモデリング

2) 合理化シミュレーションCFD

3) コンポーネントライブラリを展開する

(3) 新しいアプリケーションエリア

1) オートメーション技術

2) 伝送とグラビング技術

3) 歩く機械

4) サーボ空気圧

5 5 .2完成した研究プロジェクト

(1) 空気圧ステッピング搬送

(2) サーボ空気圧ハンド

(3) 空気圧装置の診断

(4) ミニチュア空気圧シートバルブのシーリング

(5) インテリジェントな2プライヤーのグラバー

(6) 空気圧バルブマグネットのダイナミック特性を改善するための不安定な計算

(7) パワーリダクションを制御する空気圧調整バルブ

5 5 .3 3進行中の研究プロジェクト

(1) 空気圧コンポーネントの迅速な测定

(2) 高度に統合されたマルチドライバーサーボ空気圧ハンドドライブ

(3) シーリング接触の摩擦モデル

(4) フローパルス、フローガイダンス、圧力波伝播を考慮して、空気力学のモデリングを改善

(5) 排気を使用して効率を向上させるフローテクノロジーインスティテュートでは、すべての理論的研究、シミュレーション、およびモデリングを実際のテスト結果と比較する必要があります。 午後の学術報告書会議で、Hytekのバウアー博士は、このハイブリッドドライブにおけるアキュムレータの役割を紹介しました。 フェストの投稿教授は、生体模倣によって自動化を改善する方法を説明しています。 FultronicsのDr. Kempermannは、モバイル油圧で統合システムを提供する方法を説明しています。 RexrothのDr. Breuerは、現在、油圧ポンプモーターの開発に最新の開発ツールがどのように使用されているかを説明しています: MKS、FEM、EHD、CFD、M。Elemente。 夕方、ムレンホフ教授は自分のポケットから支払いをし、贈り物を受け取らずに古代のラール城で宴会を開きました。 夕食の間、彼の友人、メンター、同僚、そして子供たちはスピーチをし、教授があらゆる面でこれまでに旅した旅を、多くの善意の皮肉、ユーモアでレビューしました。そして夜遅くまで絶え間ない笑いと拍手。 Murenhof教授は、たとえば、中国企業に研究結果を提供し、中国企業から委託されたテストを受け入れるために、中国企業と協力する用意があると著者に語った。または研究プロジェクトに参加する。