RotasPro Geräuschanalyse Meßsystem und Auswertung 12.7.2006

Discom Industrielle Meß- und Prüftechnik Innengeräusch Grundsysteme Komponentenprüfung APAS-II ROTAS-Mobil MESAM 4 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. 12.7.2006

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 Ford, D ZR-Abrollprüfung Gearbox, SP Schaltgetriebe, ZR-Abrollprüfung Graziano Schaltgetriebe für Audi, Lamborghini und Ferrari Hyundai, Korea Linamar, Canada New Venture Gear, D Ausgleichsgetriebe Opel Schaltgetriebe Renault, Peugeot Automatikgetriebe Robert Bosch Starter, Einspritzpumpen,Produktionsdaten SKF D, USA, Indien, Ukraine Kegelrollen-Lager Saab, S Skoda, Cz Magna Powertrain Achsgetriebe Tongil, Korea Schaltgetriebe, Dauerlaufprüfung Volkswagen D,SA,AR, China,B,SK,BR Getriebe, Innengeräuschprüfung, ZR-Abrollprüfung, Produktionsdaten ZF D ZR-Abrollprüfung 12.7.2006

MESAM4, Rotas Analysator-Bauformen BlackBox, 3 DSP’s Frontend, Drehzahlerfassung, Monitorausgang 19”-Industrie-PC. 3 DSP’s, Drehzahlerfassung, Monitorausgang 2.6 GHz P4 Mobilsystem, 12 Volt Versorgung 3 DSP‘s, Monitorausgang. 12.7.2006

Hardware eine 19“-MESAM 4 Rechners Industrie-PC mit 3 eingebauten DSP-Karten, 12 Analogkanälen, 6 unabhängige Drehtakteingängen Soundaufzeichnung und Wiedergabe. 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. 2.6 GHz P4 512 MB Ram 12.7.2006

Rotas in einer Prüfstandsapplikation Parameter- und Grenzwertdatenbank Sensoren Prüfstands- steuerung Rotas Messapplikation Ergebnis-Datenbank Archive, SQL-DB Präsentation Web-Statistik In dieser Prüfstandsapplikation wird Rotas als stand-alone System mit eigenständiger Parametrierung, Archivierung und Ergebnisdarstellung betrieben. 12.7.2006

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 12.7.2006

Analyse von Getriebegeräuschen RotasPro trennt das gemessene Geräusch in die Anteile der Komponenten des Getriebes: Antrieb, Zwischenwelle und Abtrieb. Als viertes wird das Gesamtgeräusch ausgewertet. Eine hauptsächliche Geräuschquelle sind die Zahnräder. 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 12.7.2006

Ordnungsanalyse 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. Eingang Pro Umdrehung Eingang Pro Umdrehung Eingang Pro Umdrehung Konstante Anzahl von Meßwerten pro Umdrehung 12.7.2006

Umdrehunssynchrone Getriebeanalyse Das Getriebegeräusch setzt sich aus der Summe der Einzel-geräusche der mechanischen Komponenten zusammen. Aus den Übersetzungsverhältnissen lassen sich die Einzelgeräusche zurückgewinnen Antrieb Zw.-Welle Abtrieb Umdrehungssynchrone Getriebeanalyse: Die Signale werden synchron zu den Getriebe- wellen erfaßt: Akustisches Stroboskop. Antrieb Zwischen-Welle Abtrieb 12.7.2006

Synchrone Mittelung I Signal 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. + Hintergrund + Signal + Hintergrund + Signal + Hintergrund Summe * 1/n = Mittelwert: Signal isoliert 12.7.2006

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 -------------------------------------------------------------------- 12.7.2006

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. 12.7.2006

Synchrone Mittelung III 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 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Ord 40 dBV Mix Antrieb ZE 2 *ZE Geister ordnung Rundl. 12.7.2006

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 16 20 Der Zahneingriff hängt von der Paarung ab. 16 20 Rundlauf- und Oberflächenfehler lassen sich den Rädern zuordnen. 12.7.2006

Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Zahngeometrie Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet Sinus gleichförmiger Zahneingriff Dreieck ungleichförmiger Zahneingriff Sägezahn stark ungleichförmiger Zahneingriff Fouriertransformation: Ordnungsspektrum Ordnung bei Zähnezahl 5 Grundwelle H1 Oberwellen bei geraden Vielfachen der Zähnezahl 5 H1, H3, H5, .. Starke Oberwellen bei den Vielfachen der Zähnezahl 5 H1, H2, H3, .. 12.7.2006

Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Modulationen Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet Sinus mit Sinusmodulation gleichförmiger Zahneingriff mit Exzentrizität Dreieck mit Sinusmodulation ungleichförmiger Zahneingriff mit Exzentrizität Dreieck mit Dreiecksmodulation ungleichförmiger Zahneingriff mit Rundlauffehlern Fouriertransformation: Ordnungsspektrum Ordnung bei Zähnezahl, Grundwelle H1 mit Seiten- bändern +/- 1 Ordnung Oberwellen H1, .. mit Seitenbändern +/- 1 Ordnung Oberwellen H1, .. mit Seitenbändern +/- n.Ordnung 12.7.2006

Ordnungsspektrum eines Automatikgetriebes. Geräuschanteile von oben: Antriebswelle Zwischenwelle Triebwelle Gesamt-Spektrum aller Komponenten 12.7.2006

Ordnungsspektren R25, 5-Z Grenzkurven: rot O-Spektren: schwarz Antrieb Antrieb: 26 Z VZ1: 35 Z VZ 4: 43 Z 5. Gg 27 Z i = 1.1764 Antrieb VGW HW Mix Antrieb H1 Antrieb H2 VZ1 H1 VZ1 H2 VZ5 H1 VZ5 H2 5. Gg H1 5. Gg H2 OW 5. Gg -10 dB -12 dB 12.7.2006

Bewertung von Ordnungsspektren 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord 45 75 105 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 12.7.2006

Spektrale Grenzkurven Hüte für Zahneingriffsordnungen und Seitenbänder Grenzkurve aus Mittelwert + Offset + n-fache Standardabweichung. Begrenzung durch: Hüte, Min- und Max-Polygon 12.7.2006

Lernverfahren Was wird gelernt Wie wird gelernt 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. 12.7.2006

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. 12.7.2006

Schaltkraft-Bewertungsverfahren -12.0 -8.0 -4.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 mm -400 -200 200 400 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 C D 12.7.2006

Fehlermeldungen Längs-Getriebe ;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 211: 211 "Antriebswelle Rundlauf" 700 212: 212 "Verzahnung I Rundlauf" 700 213: 213 "RLR Rundlauf" 700 214: 214 "VZ-4 RG VGW Rundlauf" 700 215: 215 "RwG RG HW Rundlauf" 700 216: 216 "VZ-4 1G VGW Rundlauf" 700 217: 217 "1.Gg HW ZE Rundlauf" 700 218: 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" 900 340: 340 "Antrieb Klopfer" 900 341: 341 "VZ-2 o. VZ-1 3G VGW Klopfer" 900 342: 342 "3.Gg HW Klopfer" 900 350: 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 12.7.2006

Fehlermeldungen Ausschnitt ;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 12.7.2006

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. 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. *** 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. *** 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. + 12.7.2006

Geräuschübertragung in den Innenraum Fahrgeräusche 12.7.2006

Fahrzeugmessungen mit Rotas-Mobil Accel Speed 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. 12.7.2006

Fahrzeug: Körperschall und Luftschall im Innenraum 12.7.2006

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. 12.7.2006

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 Messwert Kurve 1 Kurve 2 H1 Max Bd1 79.1 dB 75.5 dB H1 Aver Bd1 76.2 dB 71.9 dB 12.7.2006

Gesamtsystem Rotas GP Gesamtsystem Rotas GP Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Getriebe-Datenbank der Konstruktions- und Analyseparameter Prüfling Prüfling SPS-Steuerung SPS-Steuerung RotasPro Analyse- System RotasPro Analyse- System Anaysator- Anzeige und Bedienung Anaysator- Anzeige und Bedienung Archiv der Spektren und Ordertracks Archiv der Spektren und Ordertracks Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Produktions-Datenbanken für statistische Auswertungen Report ___________ Report ___________ 12.7.2006

Verwaltung von Prüffeldern Prüfstände Server Auswertung und Parametrierung Daten Parameter Arbeitsplatz mit Internet- Explorer Intranet Zentrale Archivierung der Liniendaten Zentrale Parametrier-Daten Auswertung und Parametrierung von jedem Arbeitsplatz mit Intranet-Anbindung (und Datenbankwerkzeugen) 12.7.2006

Übertragung über das Netzwerk Getriebe Parameter- Datenbank Lokale Kopie Messdaten- Archiv (SQL Server) ROTAS Messprogramm Archiv – ein Prüfdurchlauf Archiv – ein Prüflauf \outbox: \inbox: Collector- Programm Messrechner Server 12.7.2006

Inhalt der SQL-Datenbank Für jede Messung: 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. 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... 12.7.2006

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. 12.7.2006

Spektral-Statistiken 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 12.7.2006

Rotas Getriebe-Datenbank Gelbe Felder sind auszufüllen, grüne Felder werden automatisch berechnet. 12.7.2006

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. 12.7.2006

Statistische Auswertung 12.7.2006

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. 12.7.2006

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). 12.7.2006

Statistik und Prüfstandsabgleich Produktionsver-läufe können statistisch ausgewertet werden. Prüfstände lassen sich unmittelbar vergleichen 12.7.2006

Fehlerschwerpunkte und Ausfallraten Die Ergebnisse werden in Tabellenform und als Grafik bereitgestellt. 12.7.2006