Shock Dynos Compared: Scotch-Yoke vs Electromechanical (LUD)
Shock dyno machines, are essential tools for evaluating the performance and durability of shock absorbers in various vehicles. Selecting the right type of mechanism for a shock dyno can significantly impact its accuracy, efficiency, and cost. This article explores two distinct approaches: Scotch-yoke dynos and Shock absorber testing machines with electromechanical actuators. Understanding the fundamental differences between these systems is crucial for making an informed decision about which technology best suits your testing requirements.
Wie funktionieren Scotch-Yoke-Systeme?
Der Unterschied zwischen diesen Systemen geht weit über ihre grundlegenden Funktionsprinzipien hinaus.
Der Scotch-Yoke-Mechanismus dreht sich um eine rotierende Scheibe mit einem versetzten Stift, der in ein Gleitjoch eingreift.
Während sich die Scheibe, angetrieben von einem Elektromotor über ein Getriebe oder einen Riemenantrieb, dreht, bewegt sich der versetzte Stift auf einer Kreisbahn.
Das Joch, das sich nur vertikal bewegen kann, wandelt diese Drehbewegung in eine lineare Hin- und Herbewegung um.
Diese mechanische Umwandlung führt natürlich zu einer sinusförmigen Bewegung, die seit langem der Standard für grundlegende Stoßdämpferprüfungen ist.
Das Verhältnis zwischen der Rotation der Scheibe und der Bewegung des Jochs ist durch die Geometrie des Systems festgelegt, wodurch ein vorhersehbares und zuverlässiges Prüfmuster entsteht.
How do electromechanical shock dynos work?
Instead, electromechanical shock dynos represent the cutting edge of testing technology, employing a sophisticated combination of servo motors and precision screws. At the heart of these systems lies a servo motor that works in conjunction with a ball screw mechanism. This integration creates a direct drive system that converts rotary motion into precise linear movement. The servo motor’s rotation drives the precision screw, which in turn moves a carrier block up and down with exceptional accuracy. This carrier block, connected to the shock absorber, provides the testing motion. Modern control systems monitor and adjust the motion in real-time, allowing for complex testing profiles that can precisely replicate real-world driving conditions.
STEP Lab has brought this advanced technology to market with LUD, an innovative electromechanical shock dyno that exemplifies these principles while bridging the gap between high-end electrodynamic testing machines and simple Scotch-yoke systems. The system offers robust testing capabilities including:
- Motor power: 20/28 HP
- Peak load@Peak speed: Up to 20 kN
- Variable stroke: Up to 250 mm
- Road profiles replication
- Stroke and Speed adjustable by software
This combination of robust mechanical design and advanced control systems makes LUD an ideal solution for manufacturers seeking professional-grade shock testing without the complexity and cost of high-end test benches.
Elektromechanisch vs. Scotch-Yoke: Pro und Kontra
Elektromechanische Lösungen bieten ein Maß an Kontrolle und Anpassungsfähigkeit, mit dem herkömmliche mechanische Systeme nur schwer mithalten können.
Ihr Direktantrieb in Kombination mit einer fortschrittlichen Servosteuerung ermöglicht praktisch jedes Bewegungsprofil – ein wesentlicher Vorteil für die Prüfung moderner adaptiver Dämpfungssysteme oder die Entwicklung der nächsten Generation von Stoßdämpfern.
Dank der präzisen Kraft- und Positionssteuerung über den gesamten Hub können diese Systeme die realen Fahrbedingungen mit unübertroffener Genauigkeit nachbilden. Darüber hinaus ermöglicht ihre elektronische Beschaffenheit mühelose Änderungen an Prüfprofilen, wodurch mechanische Anpassungen entfallen und der Prüfprozess effizienter und zukunftssicherer wird.
- Unerreichte Kraft- und Positionskontrolle über den gesamten Hub
- Vollständig anpassbare Bewegungsprofile für komplexe Prüfanforderungen
- Kann eine spezielle Ausbildung erfordern
- Höhere Erstinvestition
Scotch-Yoke-Systeme hingegen folgen einem einfacheren, seit langem bekannten mechanischen Prinzip.
Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und ihrer Fähigkeit, mit hohen Frequenzen zu arbeiten, sind sie eine praktische Wahl für Haltbarkeitstests und Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen.
Ihr festes sinusförmiges Bewegungsmuster bringt jedoch inhärente Einschränkungen mit sich, die ihre Flexibilität für moderne Prüfanforderungen verringern.
Sie bieten zwar eine geringere Anfangsinvestition und einfachere Kontrollanforderungen, aber ihre Anpassungsfähigkeit ist grundlegend eingeschränkt.
- Einfaches, bewährtes Design
- Geringere Vorabinvestitionen
- Starres sinusförmiges Bewegungsmuster
- Begrenzte Anpassungsfähigkeit für erweiterte Testszenarien
| Feature | Scotch-Yoke | LUD |
|---|---|---|
| Stroke | Fixed / Mechanically adjustable | Fully variable via software |
| Cycle types | Sinusoidal only | Sinusoidal, triangular, etc. (software programmable) |
| Load vs Peak velocity |  Extremely low |  Comparable to load at maximum speed |
| Road profile reproduction | No | Yes |
| Data acquisition and control electronics | Typically low-end | Test Center by STEP Lab – same as high-end machines (HUD/XUD) |
| Available stroke | Max 100 / 150 mm | 250 mm |
| Price | Systems range from €12,000 to €25,000 | Contact us for pricing! |
So, What Test System Do I Choose?
The choice between these two technologies should be based on a clear understanding of your testing needs and long-term objectives. As automotive testing continues to evolve, modern vehicles increasingly rely on sophisticated suspension systems that demand precise and adaptable testing solutions. Electromechanical systems stand out in development environments where adaptive damping requires comprehensive evaluation across a wide range of conditions. Their ability to replicate complex road profiles and seamlessly switch between different test patterns makes them particularly well-suited for research and innovation. >LUD Series
Budget considerations go beyond just the initial investment. While Scotch-yoke systems generally come with a lower upfront cost, the long-term financial picture is more nuanced. Electromechanical systems, despite their higher initial investment, often offset costs with lower maintenance needs and superior testing flexibility. In contrast, the mechanical simplicity of Scotch-yoke systems may lead to lower repair costs when maintenance is required, but their inherent mechanical wear can result in more frequent servicing needs over time.
Elektromechanische Dämpferprüfmaschine – LUD
Schlussfolgerung
Die Entscheidung zwischen einem elektromechanischen und einem Scotch-Yoke-Dämpferprüfstand hängt von einer sorgfältigen Bewertung der Prüfanforderungen, des Budgets und des langfristigen Prüfbedarfs ab.
Elektromechanische Systeme bieten eine unvergleichliche Flexibilität und präzise Steuerung und sind damit ideal für anspruchsvolle Prüfanforderungen und Forschungsanwendungen.
Scotch-Yoke-Systeme bieten zuverlässige, kosteneffiziente Prüflösungen, die sich besonders für die Prüfung von Großserien mit konstanten Parametern eignen. Die Kenntnis dieser Faktoren stellt sicher, dass das gewählte System die erforderlichen Prüffunktionen bietet und während seiner gesamten Betriebsdauer einen Mehrwert liefert.
