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12.7.20061 Meßsystem und Auswertung RotasPro Geräuschanalyse.

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Präsentation zum Thema: "12.7.20061 Meßsystem und Auswertung RotasPro Geräuschanalyse."—  Präsentation transkript:

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2 12.7.20061 Meßsystem und Auswertung RotasPro Geräuschanalyse

3 12.7.20062 Discom Industrielle Meß- und Prüftechnik Die Firma wurde 1985 gegründet. Der Sitz ist Göttingen. Seit 1989 Meßsysteme für die akustische Qualitätssicherung. Zur Zeit 24 Mitarbeiter. Die Basis-Systeme sind Rotas und MESAM-4 (DC-Entwicklung). Darauf basieren stationäre und mobile Systeme für die Prüfung von Gesamtfahrzeugen (APAS), Getrieben (ROTAS-GP), Zahnrädern (ROTAS- ZP), Kegelrollenlagern (ROTAS-TMO) und einer Reihe weiterer Komponenten. MESAM 4 APAS-II GrundsystemeKomponentenprüfungInnengeräusch ROTAS-Mobil

4 12.7.20063 New Venture Gear, D Ausgleichsgetriebe Opel Schaltgetriebe Renault, Peugeot Automatikgetriebe Robert Bosch Starter, Einspritzpumpen,Produktionsdaten SKF D, USA, Indien, Ukraine Kegelrollen-Lager Saab, S Schaltgetriebe Skoda, Cz Schaltgetriebe Magna Powertrain Achsgetriebe Tongil, Korea Schaltgetriebe, Dauerlaufprüfung Volkswagen D,SA,AR, China,B,SK,BR Getriebe, Innengeräuschprüfung, ZR-Abrollprüfung, Produktionsdaten ZF D ZR-Abrollprüfung DISCOM: Kunden und Anwendungen American Axle, USA Achsgetriebe Bentley, UK Innengeräuschprüfung APAS Borg-Warner, USA,UK Ausgleichsgetriebe und Achsen DaimlerChrysler D, US Kooperation MESAM4, Getriebe und Motoren. First Automobile Works, China Schaltgetriebe Fiat Schaltgetriebe Ford, D ZR-Abrollprüfung Gearbox, SP Schaltgetriebe, ZR-Abrollprüfung Graziano Schaltgetriebe für Audi, Lamborghini und Ferrari Hyundai, Korea ZR-Abrollprüfung Linamar, Canada Achsgetriebe

5 12.7.20064 MESAM4, Rotas Analysator-Bauformen 19-Industrie-PC. 3 DSPs, Drehzahlerfassung, Monitorausgang 2.6 GHz P4 BlackBox, 3 DSPs Frontend, Drehzahlerfassung, Monitorausgang Mobilsystem, 12 Volt Versorgung 3 DSPs, Monitorausgang.

6 12.7.20065 2.6 GHz P4 512 MB Ram Hardware eine 19-MESAM 4 Rechners DSP Frontend bestehend aus 3 DPM42 Signalproyessormodulen, jedes mit 4 20-Bit A/D-Wandlern (Sigma/Delta, 50 kHz Fs) Programmierbare Verstärkung (1,10,100), AC/DC/ICP- Kopplung, SE und Differentiell 2 Drehzahleingängen 24 Volt 1 Drehzahleingang TTL 1 OT-Synch-Eingang 2 20-Bit D/A-Wandler (Sigma/Delta, 50 kHz Fs) Signalprozessor TMS320C44 mit 4 MByte SRAM Bus-Interface for Host and DSP-Interlink Real Time Message Passing OS Monitor-Summationverstärker Drehzahl-Anpassungskarte für Drehzahleingänge bis 100 kHz 2.6 GHz Pentium-4 PC-System mit 60 GByte Disk, 512 MByte RAM, Windows-XP Multi- Language Edition. Industrie-PC mit 3 eingebauten DSP-Karten, 12 Analogkanälen, 6 unabhängige Drehtakteingängen Soundaufzeichnung und Wiedergabe.

7 12.7.20066 Parameter- und Grenzwertdatenbank Parameter- und Grenzwertdatenbank Rotas Messapplikation Rotas Messapplikation Ergebnis-Datenbank Archive, SQL-DB Ergebnis-Datenbank Archive, SQL-DB Web-Statistik Präsentation Prüfstands- steuerung Prüfstands- steuerung Sensoren Rotas in einer Prüfstandsapplikation In dieser Prüfstandsapplikation wird Rotas als stand-alone System mit eigenständiger Parametrierung, Archivierung und Ergebnisdarstellung betrieben.

8 12.7.20067 Rotas Geräuschprüfung End of Line Test Trennung und Bewertung der Geräuschanteile der Getriebewellen Kalibriertes System zum Vergleich mit dem Produktionsprozess und mit dem Fahrversuch Gleichzeitige Analyseund Bewertung aller Getriebeordnungen Erkennung von Beschädigungen an Rädern und Lagern Lernfähiges System mit vorgebbaren Grenzen Statistische Erfassung der Getriebemessungen

9 12.7.20068 RotasPro trennt das gemessene Geräusch in die Anteile der Komponenten des Getriebes: Antrieb, Zwischenwelle und Abtrieb. Als viertes wird das Gesamtgeräusch ausgewertet. Aus dem Geräusch wird das Spektrum berechnet. Es zeigt die Charakteristik (den Klang) des Geräusches als Kurve. Im Spektrum zeichnen sich besonders die Zahneingriffs-Ordnungen und deren Harmonische ab. Zu den Spektren gehören Grenzkurven. Überschreitet ein Spektrum die Grenze, so kann aus dem Ort der Überschreitung auf den Defekt geschlossen werden. Außerdem werden weitere Werte berechnet, wie Crest, Peak, RMS. Auch zu diesen Werten gibt es Grenzen. Sie zeigen andere Defekte an als die Spektren. Geräusch- Quellen Eine hauptsächliche Geräuschquelle sind die Zahnräder. Analyse von Getriebegeräuschen

10 12.7.20069 Eingang Pro Umdrehung Unabhängig von der Eingangsdrehzahl wird eine konstante Anzahl von Meßwerten pro Umdrehung berechnet. Das Eingangssignal wird mit fester Abtastrate erfaßt und digital weiterverarbeitet. Eine Neuabtastung liefert die gewünschten Meßwerte. Die exakt gleiche Anzahl von Meßwerten wird für jede Umdrehung des mechanischen Teils unabhängig von der Drehgeschwindigkeit erfaßt. 3 mechanische Wellen werden gleichzeitig und in Echtzeit berechnet. Ordnungsanalyse Eingang Pro Umdrehung Eingang Pro Umdrehung Konstante Anzahl von Meßwerten pro Umdrehung

11 12.7.200610 Umdrehunssynchrone Getriebeanalyse AntriebZwischen-WelleAbtrieb Das Getriebegeräusch setzt sich aus der Summe der Einzel- geräusche der mechanischen Komponenten zusammen. Aus den Übersetzungsverhältnissen lassen sich die Einzelgeräusche zurückgewinnen Umdrehungssynchrone Getriebeanalyse: Die Signale werden synchron zu den Getriebe- wellen erfaßt: Akustisches Stroboskop. Antrieb Zw.-Welle Abtrieb

12 12.7.200611 Signal Hintergrund Mittelwert: Signal isoliert Für jede Welle erfolgt die Mittelung synchron zu den Umdrehungen. Signalkomponenten der betrachteten Welle werden verstärkt, die der anderen Wellen abgeschwächt. Hier wird das Verfahren für eine Welle gezeigt. Gleichzeitig können jedoch von Rotas drei oder mehr mechanische Wellen gemessen und separiert werden. Gemessen wird in der Regel über einen einzigen Sensor. Die Sychronisation kann auch für Wellen hergestellt werden, von denen nur das Übersetzungsverhältnis bekannt ist. Nur damit ist es möglich, die inneren Wellen eines Getriebes voneinander zu trennen. Synchrone Mittelung I Signal Hintergrund Signal Hintergrund + + + + + Summe * 1/n =

13 12.7.200612 Synchrone Mittelung II Beschädigungen werden in dem Synchron-Kanal angezeigt, der auf die beschädigte Welle synchronisiert ist. Als Meßgröße dient der Crest-Faktor des Zeitsignals Crest = Spitzenwert/Effektivwert AG4 V4.0 Typ 39 Palette 67 04.Jun'2000,17:10:16 ------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E Kx 448 Beschaedigung 3.-Gang / Zug 3-Z 16.8/ 12.0/ 9.5 Crest ZwAn -------------------------------------------------------------------- AG4 V4.0 Typ 39 Palette 67 04.Jun'2000,17:10:16 ------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E Kx 448 Beschaedigung 3.-Gang / Zug 3-Z 16.8/ 12.0/ 9.5 Crest ZwAn --------------------------------------------------------------------

14 12.7.200613 Entfernung der Zahneingriffsfrequenz Umdrehungssynchrone Analyse des Körperschalls in der Zweiflanken- Abrollprüfung. Erkennung falscher Zahnräder durch einen weiteren Spektralkanal. Unterdrückung der Zahneingriffsordnungen bei der Beschädigungserkennung zur Erhöhung der Empfindlichkeit: Von jedem Zahn wird der Mittelwert der drei rechten und der drei linken Zähne subtrahiert. Selbstlernendes Verfahren, das Grenzen für die Erkennung falscher Zahnräder sowie Grenzen für die Erkennung von Geometrieproblemen ermittelt. Die Grenzen für die Beschädigungserkennung können fest eingestellt werden. Ausschnitt aus der Konfigurationsansicht des Analysators, Oben: Umdrehungssynchrones Zeitsignal eines beschädigten Zahnrads. Unten: Das Signal nach Entfernen der Zahneingriffsordnung.

15 12.7.200614 5060708090100110120130Ord 40 50 60 70 80 dBV Mix Antrieb Umdrehungssynchrone Analyse liefert nach Mittelung periodische Signale, die ohne Fourier-Fenster analysiert werden können. Damit lassen sich im Spektralbereich Ordnungen mit bis zu 60 dB Dämpfung zur Nachbarordnung trennen. Rundlauf-Fehler können durch die hohe Auflösung klar von Eingriffsfrequenzen getrennt werden. Nur damit ist auch eine eindeutige Zuordnung der Rundlauffehler zu den Getriebewellen möglich. Blau: Spektrum eines Getriebes mit konventioneller Ordnungsanalyse (Kaiser- Bessel Fenster). Grün: Ordnungsspektrum des umdrehungsynchron gewonnenen Signals Synchrone Mittelung III ZE 2 *ZE Rundl. Geister ordnung

16 12.7.200615 Trennung von Verzahnungsfehlern Im akustischen Signal sind die Anteile aller Verzahnungen enthalten. Aus den Übersetzungsverhältnissen des Getriebes lassen sich Ausschnitte des Signals ermitteln, die zu einer Umdrehung einer Welle gehören. Die Zahneingriffspegel sind physikalisch bedingt nur von der Zahnradpaarung abhängig. Rundlauffehler und Oberflächenfehler jedoch lassen sich den Wellen und Zahnrädern zuordnen. Dazu gehören: Exzentrizitäten, Abweichung von der Kreisform Teilungsfehler, Oberflächenwelligkeiten (Geisterordnungen) Beschädigungen Der Zahneingriff hängt von der Paarung ab. Rundlauf- und Oberflächenfehler lassen sich den Rädern zuordnen. 16 20 16 20

17 12.7.200616 Fouriertransformation: Ordnungsspektrum Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Zahngeometrie Sinus gleichförmiger Zahneingriff Ordnung bei Zähnezahl 5 Grundwelle H1 Dreieck ungleichförmiger Zahneingriff Oberwellen bei geraden Vielfachen der Zähnezahl 5 H1, H3, H5,.. Sägezahn stark ungleichförmiger Zahneingriff Starke Oberwellen bei den Vielfachen der Zähnezahl 5 H1, H2, H3,.. Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet

18 12.7.200617 Fouriertransformation: Ordnungsspektrum Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Modulationen Sinus mit Sinusmodulation gleichförmiger Zahneingriff mit Exzentrizität Ordnung bei Zähnezahl, Grundwelle H1 mit Seiten- bändern +/- 1 Ordnung Dreieck mit Sinusmodulation ungleichförmiger Zahneingriff mit Exzentrizität Oberwellen H1,.. mit Seitenbändern +/- 1 Ordnung Dreieck mit Dreiecksmodulation ungleichförmiger Zahneingriff mit Rundlauffehlern Oberwellen H1,.. mit Seitenbändern +/- n.Ordnung Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet

19 12.7.200618 Ordnungsspektrum eines Automatikgetriebes. Geräuschanteile von oben: Antriebswelle Zwischenwelle Triebwelle Gesamt-Spektrum aller Komponenten Ordnungsspektrum eines Automatikgetriebes.

20 12.7.200619 Ordnungsspektren R25, 5-Z Antrieb VGW HW Mix Antrieb H1Antrieb H2 VZ1 H1VZ1 H2VZ5 H1VZ5 H2 5. Gg H15. Gg H2OW 5. Gg -10 dB-12 dB Grenzkurven: rot O-Spektren: schwarz Antrieb: 26 Z VZ1: 35 Z VZ 4: 43 Z 5. Gg 27 Z i = 1.1764

21 12.7.200620 Bewertung von Ordnungsspektren 102030405060708090 Ord 45 60 75 90 105 dBg VGW VGW-lim Die Ordnungsspektren der Synchronkanäle und des Mixkanals werden mit einer Grenz- kurve verglichen. Jeder Ordnung dieser Grenzkurve ist ein Fehlercode zugeordnet, der im System automatisch vergeben werden kann. Bei Überschreitung wird eine Klartext- Fehlermeldung ausgelöst. Die Grenzkurven bestehen aus Abschnitten, die über einen Lernvorgang ermittelt werden sowie aus Abschnitten, die fest vorgegeben werden können. Das automatische Lernen wird in Ordnungsbereichen angewandt, über die zunächst keine Kenntnis der Geräuschauswirkungen vorliegt. Hierzu gehören Teilungsfehler, Geister- ordnungen und Lagergeräusche im Mix-Kanal. Die festen Grenzen werden nach Fahrversuchen auf die Zahneingriffsordnungen und deren Seitenbänder angewandt (Hüte), um unzulässige Ab- weichungen der Zahngeometrie und des Rundlaufs festzustellen

22 12.7.200621 Spektrale Grenzkurven Grenzkurve aus Mittelwert + Offset + n-fache Standardabweichung. Begrenzung durch: Hüte, Min- und Max-Polygon Hüte für Zahneingriffsordnungen und Seitenbänder

23 12.7.200622 Lernverfahren Gelernt wird für die zu bewertenden Größen Mittelwert (MW) und Standardabweichung (STD) Aus diesen statistischen Größen wird die Grenze G gebildet als G = MW + Offset + n* STD. Offset und Faktor der Standardabweichung n sind wählbar. Für Spektren ist ein Offset von 5 dB und dreifache Standardabweichung geeignet. Die Grenze G wird über Maximum- und Minimumwerte daran gehindert, zu hohe oder zu niedrige Werte anzunehmen. Das Lernverfahren besteht aus einem Grundlernen (meisten 5 Aggregate), in dem alle Teile hinzugenommen werden, die unterhalb der Maximalgrenze liegen. Danach kommt das Hinzulernen für ca. 100 Aggregate (einstellbar). Hier wird jedes Aggregat bereits mit der bisher berechneten Grenze bewertet. Nur gute Teile werden hinzugelernt. Auch das laufende Hinzulernen mit einer einstellbaren Zeitkonstanten ist selektierbar. Während der gesamten Lernphase sind die festen Grenzen aktiv und verhindern, dass Aggregate mit Beschädigungen und zu hohen Zahneingriffsordnungen durchgelassen werden. Was wird gelernt Wie wird gelernt

24 12.7.200623 Bewertung von Meßgrößen Zur Erkennung von Beschädigungen, losen Teilen und Lagerfehlern werden aus dem umdrehungssynchronen Zeitsignal jeder Welle sowie aus dem Gesamtsignal laufend die folgenden Werte berechnet und mit Grenzwerten verglichen: Crest-Wert (= Spitzenwert/Effektivwert) Effektiv-Wert Spitzen-Wert Zusätzlich werden Sensorsignale vom Körperschall- und vom Drehzahlsensor überwacht. Der Grenzwert kann fest eingestellt werden oder wie bei den Spektren gelernt werden. Zu jeder Grenzwertüberschreitung gehört ein Fehlercode, der zu einer Klartextmeldung führt. Die Einstellungen werden gangspezifisch in der Getriebedatenbank Rotas vorgenommen.

25 12.7.200624 -12.0-8.0-4.004.08.012.016.020.0mm -400 -200 0 200 400 N -400 -200 0 200 400 N -400 -200 0 200 400 N R-Gang 1-Gang 2-Gang 3-Gang 4-Gang 5-Gang Messungen an der Schaltwelle. Hier dargestellt: Ein Seriengetriebe. Aufnahme der Schaltkraft über dem Schaltweg Positive Kräfte: Einlegen eines Gangs Negative Kräfte: Herausnehmen eines Gangs Gang einlegen: Im Fenster A muß die Schaltkraftfläche über dem Fensterwert einen einstellbaren Mindestwert erreichen: Synchronring vorhanden. Gang einlegen Im Fenster B darf die Kraft die Fensterobergrenze nicht überschreiten. Sonst: Schwerschalter Gang herausnehmen: In zwei unabhängig parametrierbaren Fenstern C, D darf die Kraft die Fensterobergrenze nicht überschreiten. Sonst: Schwerschalter. B A CD Schaltkraft-Bewertungsverfahren

26 12.7.200625 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ; ;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager"500 101: 101 "Antriebswelle laut"500 102: 102 "Vorgelegewelle laut"500 103: 103 "Hauptwelle laut"500 104: 104 "RLR laut"500 ;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 111: 111 "Antriebswelle ZE laut"600 112: 112 "Verzahnung I ZE laut"600 ;------ R-Gang 113: 113 "RLR ZE laut"600 114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut"600 115: 115 "RwG RG HW ZE laut"600 ;------ 1.-Gang 116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut"600 117: 117 "1.Gg HW ZE laut"600 ;------ 2.-Gang 118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut"600 119: 119 "2.Gg HW ZE laut"600 ;------ 3.-Gang 120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut"600 121: 121 "3.Gg HW ZE laut"600 ;------ 5.-Gang 122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut"600 123: 123 "5.Gg HW ZE laut"600 ;------ Rundlauf, Seitenbänder, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 211: 211 "Antriebswelle Rundlauf"700 212: 212 "Verzahnung I Rundlauf"700 ;------ R-Gang 213: 213 "RLR Rundlauf"700 214: 214 "VZ-4 RG VGW Rundlauf"700 215: 215 "RwG RG HW Rundlauf"700 ;------ 1.-Gang 216: 216 "VZ-4 1G VGW Rundlauf"700 217: 217 "1.Gg HW ZE Rundlauf"700 ;------ 2.-Gang 218: 218 "VZ-3 2G VGW Rundlauf"700 219: 219 "2.Gg HW Rundlauf"700 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ; ;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager"500 101: 101 "Antriebswelle laut"500 102: 102 "Vorgelegewelle laut"500 103: 103 "Hauptwelle laut"500 104: 104 "RLR laut"500 ;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 111: 111 "Antriebswelle ZE laut"600 112: 112 "Verzahnung I ZE laut"600 ;------ R-Gang 113: 113 "RLR ZE laut"600 114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut"600 115: 115 "RwG RG HW ZE laut"600 ;------ 1.-Gang 116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut"600 117: 117 "1.Gg HW ZE laut"600 ;------ 2.-Gang 118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut"600 119: 119 "2.Gg HW ZE laut"600 ;------ 3.-Gang 120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut"600 121: 121 "3.Gg HW ZE laut"600 ;------ 5.-Gang 122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut"600 123: 123 "5.Gg HW ZE laut"600 ;------ Rundlauf, Seitenbänder, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 211: 211 "Antriebswelle Rundlauf"700 212: 212 "Verzahnung I Rundlauf"700 ;------ R-Gang 213: 213 "RLR Rundlauf"700 214: 214 "VZ-4 RG VGW Rundlauf"700 215: 215 "RwG RG HW Rundlauf"700 ;------ 1.-Gang 216: 216 "VZ-4 1G VGW Rundlauf"700 217: 217 "1.Gg HW ZE Rundlauf"700 ;------ 2.-Gang 218: 218 "VZ-3 2G VGW Rundlauf"700 219: 219 "2.Gg HW Rundlauf"700 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ;------ 3.-Gang 220: 220 "VZ-2 3G VGW Rundlauf"700 221: 221 "3.Gg HW ZE Rundlauf"700 ;------ 5.-Gang 222: 222 "VZ-5 3G VGW Rundlauf"700 223: 223 "5.Gg HW Rundlauf"700 ;------ Beschädigungen, Crest 300: 300 "Getriebe Klopfer"900 ;------ R-Gang 310: 310 RLR Klopfer"900 311: 311 "VZ-4 o. VZ-1 RG VGW Klopfer"900 312: 312 "RwG RG HW Klopfer"900 ;------ 1.-Gang 320: 320 "Antrieb Klopfer"900 321: 321 "VZ-4 o. VZ-1 1G VGW Klopfer"900 322: 322 "1.Gg HW Klopfer"900 ;------ 2.-Gang 330: 330 "Antrieb Klopfer"900 331: 331 "VZ-3 o. VZ-1 2G VGW Klopfer"900 332: 332 "2.Gg HW Klopfer"900 ;------ 3.-Gang 340: 340 "Antrieb Klopfer"900 341: 341 "VZ-2 o. VZ-1 3G VGW Klopfer"900 342: 342 "3.Gg HW Klopfer"900 ;------ 5.-Gang 350: 350 "Antrieb Klopfer"900 351: 351 "VZ-5 o. VZ-1 5G VGW Klopfer"900 352: 352 "3.Gg HW Klopfer"900 ;------ Getriebe sehr laut, 1-5 Gang RMS, Peak 400: 400 "Getriebe sehr laut"950 401: 401 "Antriebswelle sehr laut"950 402: 402 "Vorgelegewelle sehr laut"950 403: 403 "Hauptwelle sehr laut"950 ;------ Systemfehler 901: 901 "Kein Koerperschall-Signal" 999 911: 911 "Kein Dz-Signal" 999 912: 912 "DzMin nicht erreicht" 999 913: 913 "DzMax ueberschritten" 999 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ;------ 3.-Gang 220: 220 "VZ-2 3G VGW Rundlauf"700 221: 221 "3.Gg HW ZE Rundlauf"700 ;------ 5.-Gang 222: 222 "VZ-5 3G VGW Rundlauf"700 223: 223 "5.Gg HW Rundlauf"700 ;------ Beschädigungen, Crest 300: 300 "Getriebe Klopfer"900 ;------ R-Gang 310: 310 RLR Klopfer"900 311: 311 "VZ-4 o. VZ-1 RG VGW Klopfer"900 312: 312 "RwG RG HW Klopfer"900 ;------ 1.-Gang 320: 320 "Antrieb Klopfer"900 321: 321 "VZ-4 o. VZ-1 1G VGW Klopfer"900 322: 322 "1.Gg HW Klopfer"900 ;------ 2.-Gang 330: 330 "Antrieb Klopfer"900 331: 331 "VZ-3 o. VZ-1 2G VGW Klopfer"900 332: 332 "2.Gg HW Klopfer"900 ;------ 3.-Gang 340: 340 "Antrieb Klopfer"900 341: 341 "VZ-2 o. VZ-1 3G VGW Klopfer"900 342: 342 "3.Gg HW Klopfer"900 ;------ 5.-Gang 350: 350 "Antrieb Klopfer"900 351: 351 "VZ-5 o. VZ-1 5G VGW Klopfer"900 352: 352 "3.Gg HW Klopfer"900 ;------ Getriebe sehr laut, 1-5 Gang RMS, Peak 400: 400 "Getriebe sehr laut"950 401: 401 "Antriebswelle sehr laut"950 402: 402 "Vorgelegewelle sehr laut"950 403: 403 "Hauptwelle sehr laut"950 ;------ Systemfehler 901: 901 "Kein Koerperschall-Signal" 999 911: 911 "Kein Dz-Signal" 999 912: 912 "DzMin nicht erreicht" 999 913: 913 "DzMax ueberschritten" 999 Fehlermeldungen Längs-Getriebe

27 12.7.200626 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ; ;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager"500 101: 101 "Antriebswelle laut"500 102: 102 "Vorgelegewelle laut"500 103: 103 "Hauptwelle laut"500 104: 104 "RLR laut"500 ;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 111: 111 "Antriebswelle ZE laut"600 112: 112 "Verzahnung I ZE laut"600 ;------ R-Gang 113: 113 "RLR ZE laut"600 114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut"600 115: 115 "RwG RG HW ZE laut"600 ;------ 1.-Gang 116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut"600 117: 117 "1.Gg HW ZE laut"600 ;------ 2.-Gang 118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut"600 119: 119 "2.Gg HW ZE laut"600 ;------ 3.-Gang 120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut"600 121: 121 "3.Gg HW ZE laut"600 ;------ 5.-Gang 122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut"600 123: 123 "5.Gg HW ZE laut"600 ;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ; ;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager"500 101: 101 "Antriebswelle laut"500 102: 102 "Vorgelegewelle laut"500 103: 103 "Hauptwelle laut"500 104: 104 "RLR laut"500 ;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss 111: 111 "Antriebswelle ZE laut"600 112: 112 "Verzahnung I ZE laut"600 ;------ R-Gang 113: 113 "RLR ZE laut"600 114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut"600 115: 115 "RwG RG HW ZE laut"600 ;------ 1.-Gang 116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut"600 117: 117 "1.Gg HW ZE laut"600 ;------ 2.-Gang 118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut"600 119: 119 "2.Gg HW ZE laut"600 ;------ 3.-Gang 120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut"600 121: 121 "3.Gg HW ZE laut"600 ;------ 5.-Gang 122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut"600 123: 123 "5.Gg HW ZE laut"600 Fehlermeldungen Ausschnitt

28 12.7.200627 R2528 Typ R25 Seriennr. 1480889 29.May'2000,06:12:10 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 6 Rücklaufrad laut R-Z 98.5/ 93.0/ 88.4 dBg 29.00 RLR 13 Rundlauffehler VZ I 2-Z 102.3/ 97.0/ 91.9 dBg 72.00 VGW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480984 29.May'2000,06:27:05 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 3 VZ I laut 1-S 108.2/106.0/101.2 dBg 70.00 VGW 2 Antriebswellenrad laut 1-S 109.0/106.0/101.2 dBg 52.00 AW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480992 29.May'2000,06:37:35 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480986 29.May'2000,06:56:04 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 12 Rundlauffehler Rad AW 1-S 105.2/101.0/ 91.6 dBg 55.00 AW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480985 29.May'2000,07:07:58 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480990 29.May'2000,07:18:56 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480987 29.May'2000,07:43:06 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480988 29.May'2000,07:53:45 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480991 29.May'2000,08:04:02 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480991 29.May'2000,08:05:00 + Getriebe i.O. + ------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480650 29.May'2000,08:26:50 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1481405 29.May'2000,11:17:24 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480889 29.May'2000,06:12:10 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 6 Rücklaufrad laut R-Z 98.5/ 93.0/ 88.4 dBg 29.00 RLR 13 Rundlauffehler VZ I 2-Z 102.3/ 97.0/ 91.9 dBg 72.00 VGW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480984 29.May'2000,06:27:05 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 3 VZ I laut 1-S 108.2/106.0/101.2 dBg 70.00 VGW 2 Antriebswellenrad laut 1-S 109.0/106.0/101.2 dBg 52.00 AW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480992 29.May'2000,06:37:35 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480986 29.May'2000,06:56:04 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------- Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 12 Rundlauffehler Rad AW 1-S 105.2/101.0/ 91.6 dBg 55.00 AW -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480985 29.May'2000,07:07:58 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480990 29.May'2000,07:18:56 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480987 29.May'2000,07:43:06 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480988 29.May'2000,07:53:45 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480991 29.May'2000,08:04:02 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480991 29.May'2000,08:05:00 + Getriebe i.O. + ------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1480650 29.May'2000,08:26:50 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- R2528 Typ R25 Seriennr. 1481405 29.May'2000,11:17:24 + Getriebe i.O. + -------------------------------------------------------------------------------- Berichtsprotokoll Zu jedem Getriebe wird ein Bericht ausgedruckt und gespeichert. Enthalten sind Typ, Seriennummer, Uhrzeit und Fehlerbericht. Es gibt drei Berichtsformen: Kurz: Nur Seriennummer f. gute Getriebe, Berichtszeilen für schlechte Getriebe Normal: Berichtszeile f. jedes Getriebe Lang: Sämtliche Meßwerte als Tabelle Ca. 300 Meßwerte pro Getriebe werden in einer statistischen Datenbank für die Trendanalyse sowie für die Einstellung von Grenzwerten aus dem Produktionsprozeß heraus abgespeichert. 5000 Getriebe: ca. 20 MByte An den Prüfstand werden die 10 wichtigsten Fehler zur Abspeicherung auf Datenträger oder zur Anfertigung eines Gesamt-Getriebeprotokolls übermittelt.

29 12.7.200628 Geräuschübertragung in den Innenraum Fahrgeräusche

30 12.7.200629 Fahrzeugmessungen mit Rotas-Mobil M2M1M3M4AccelSpeed Order Resamp FFT + Average Spectro- gramm Order- tracks Getriebegeräusche im Fahrzeug sind durch Hohlraumresonanzen des Innenraums sehr abhängig von der Messposition. Es werden daher vier Mikrofone verwendet, deren Ordnungs- Spektren energetisch gemittelt werden. Zusätzlich ermöglicht ein Beschleunigungssensor am Getriebe die Bewertung der Getriebeanregung. Prüfstandsbedingungen werden hier mit Innenraummessungen ideal verglichen.

31 12.7.200630 Fahrzeug: Körperschall und Luftschall im Innenraum

32 12.7.200631 Ordnungs-Pegelverläufe Die dominanten Getriebe-- Geräuschquellen im Fahrzeug sind häufig die Zahneingriffsordnungen und ihre Seitenbänder. Die genaue, drehzahlabhängige Bewertung ist mit der Auftragung von Pegelverläufen möglich. Grundzahneingriffsordnug (H1) und Oberwellen werden über der Antriebszahl aufgetragen und mit Grenzkurven versehen. Die Pegelverläufen hängen vom Drehmoment, von der Drehrichtung und den im Getriebe und im Prüfstand vorhandenen Resonanzen ab.

33 12.7.200632 Ordnungs-Pegelverläufe Grundzahneingriffsordnug (H1) wie auch Oberwellen werden über der Antriebszahl aufgetragen und mit Grenzkurven versehen. Die Pegelverläufen hängen vom Drehmoment, von der Drehrichtung und den im Getriebe und im Prüfstand vorhandenen Resonanzen ab. Bandpegel bewerten Mittel- und Maximalwert der Pegelverläufe in mehreren Drehzahlbändern. Diese Einzahlkennwerte lassen sich statistisch leicht handhaben. Bandpegel MesswertKurve 1Kurve 2 H1 Max Bd1 79.1 dB75.5 dB H1 Aver Bd1 76.2 dB71.9 dB

34 12.7.200633 RotasPro Analyse- System RotasPro Analyse- System Prüfling SPS-Steuerung Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Anaysator- Anzeige und Bedienung Anaysator- Anzeige und Bedienung Report ___________ Report ___________ Gesamtsystem Rotas GP Archiv der Spektren und Ordertracks Archiv der Spektren und Ordertracks RotasPro Analyse- System RotasPro Analyse- System Prüfling SPS-Steuerung Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Anaysator- Anzeige und Bedienung Anaysator- Anzeige und Bedienung Report ___________ Report ___________ Gesamtsystem Rotas GP Archiv der Spektren und Ordertracks Archiv der Spektren und Ordertracks

35 12.7.200634 Verwaltung von Prüffeldern Auswertung und Parametrierung Prüfstände Intranet Daten Parameter Arbeitsplatz mit Internet- Explorer Zentrale Archivierung der Liniendaten Zentrale Parametrier-Daten Auswertung und Parametrierung von jedem Arbeitsplatz mit Intranet-Anbindung (und Datenbankwerkzeugen)

36 12.7.200635 Übertragung über das Netzwerk ROTAS Messprogramm Messrechner Server Messdaten- Archiv (SQL Server) Messdaten- Archiv (SQL Server) Archiv – ein Prüfdurchlauf Archiv – ein Prüflauf \outbox:\inbox: Collector- Programm Getriebe Parameter- Datenbank Getriebe Parameter- Datenbank Lokale Kopie

37 12.7.200636 Inhalt der SQL-Datenbank Allgemeine Daten Typ, Linie, Zeitpunkt, Bewertung,... Fehlerberichte - Fehlercodes, zugehörige Meßwerte, Grenzen Protokollwerte - Meßwerte für statistische Auswertung Ordnungsspektren - für jeden Gang die bewerteten Spektren Ordnungs-Tracks - Kurven Ordnungen über Drehzahl u.ä. Schaltkräfte - Kurven Kraft über Weg der Schaltkraftmessung etc... Die SQL-Datenbank enthält in Tabellenform die allgemeinen Daten aller Prüfungen sowie jeweils in binären Blöcken die weiteren Informationen und Meßwerte/-Kurven. Die binären Blöcke sind durch ActiveX-Objekte für Abfragen und Auswertungen zugänglich. Zur Kompaktierung der Datenbank können nicht mehr benötigte Datenblöcke gelöscht werden (z.B. nach einem Jahr Löschen der Spektren). Dies beeinflußt nicht die Auswertung der übrigen Daten. Für jede Messung:

38 12.7.200637 Gespeicherte Daten In der Messdatenbank abgelegt werden: allgemeine Daten (Typ, Linie, Prüfzeit, Bewertung usw.) Spektren, Meßkurven und Grenzkurven Fehlerberichte weitere Meßwerte und –Kurven (z.B. Schaltkraft) optional: vom Prüfstand übermittelte Werte Aufgrund der flexiblen Archiv-struktur können später weitere Objekte der Archivierung hinzu-gefügt werden.

39 12.7.200638 Zur Überwachung von Ordnungsspektren über einen Produktionszeitraum eignen sich Campbell- oder 3-D- Diagramme. Schnittlinien zeigen die Daten eines Einzelaggregats oder die Zeitreihe einer Spektralenergie Spektral-Statistiken

40 12.7.200639 Gelbe Felder sind auszufüllen, grüne Felder werden automatisch berechnet. Rotas Getriebe-Datenbank

41 12.7.200640 Verwaltung von Getriebedaten Beim einem neuen Getriebetyp können die Daten eines bisheriger Getriebetyps übernommen werden. Zahneingriffsordnungen werden automatisch angepasst. Auf vielen Prüfständen laufen über 60 verschiedene Typen.

42 12.7.200641 Statistische Auswertung

43 12.7.200642 Intranet-Abfrage Die in der Messdatenbank enthaltenen Informationen können über das Intranet abgerufen werden (.net Server) Dies erlaubt es, die Produktion in Echtzeit zu überwachen sowie beliebige Zeiträume zu betrachten.

44 12.7.200643 Auswertung nach Linien und Typen Die Abfrage kann nach Typen oder nach Linien bzw. Prüfständen aufgeschlüsselt werden. Neben dem Zeitraum können weitere Auswahlkriterien angegeben werden (z.B. nur Direktläufer).

45 12.7.200644 Statistik und Prüfstandsabgleich Produktionsver -läufe können statistisch ausgewertet werden. Prüfstände lassen sich unmittelbar vergleichen

46 12.7.200645 Fehlerschwerpunkte und Ausfallraten Die Ergebnisse werden in Tabellenform und als Grafik bereitgestellt.


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