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2.2.2010 1
Meßsystem und Auswertung
RotasPro Geräuschanalyse
2.2.2010 2
Discom Industrielle Meß- und Prüftechnik
Die Firma wurde 1985 gegründet. Der Sitz ist Göttingen. Seit 1989 Meßsysteme für die akustische Qualitätssicherung. Zur Zeit 20 Mitarbeiter. Ca. 600 Messsysteme im Einsatz
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
Grundsysteme KomponentenprüfungInnengeräusch
ROTAS-Mobil
2.2.2010 3
ZF DZR-Abrollprüfung
Volkswagen D, ES, SA,AR, China,B,SK,BR
Schalt- und Automatikgetriebe, Achsen, Fahrzeuggeräusch
Tongil, Korea
Achsen und Schaltgetriebe, Dauerlaufprüfstand
SFT, Magna Stey Powertrain
Achs- und Verteilergetriebe
Skoda, Cz
Schaltgetriebe, Mobilsystem
SAIC Shanghai Automobile Internatiol Corp.
Schaltgetriebe
SKF D, USA, India, Ukraine
Kegelrollenlagerprüfung
Robert Bosch Anlasser, Einspritzpumpen, Produktionsüberwachung
Renault, PeugeotAutomatikgetriebe, ZR-Abrollprüfung
GM, USA, Opel D and AAutomatik- und Schaltgetriebe
Jatco, Japan
CVT Getriebe
DISCOM: Kunden und Anwendungen
Fiat, Iveco, Tata, Italien, Brasilien, Indien
Schaltgetriebe
Getrag, USA Sc, Einflankenwälzprüfung von Steuerrädern für Cummins Dieselmotoren
Graziano, Italien und Cz, Schaltgetriebe für Audi, Lamborghini und Ferrari
Eaton, Brasilien und Indien
LKW Schaltgetriebe, Mobilsystem
Ford, DZR-Abrollprüfung
First Automobile Works, China
Schaltgetriebe
DaimlerChrysler D, US
Kooperation MESAM5, Getriebe und Motoren.
Borg-Warner, USA,UK
Ausgleichsgetriebe und Achsen
Bentley, UK
Innengeräuschprüfung APAS
American Axle, USA
Achsgetriebe
Hyundai, KoreaZR-Abrollprüfung
Cummins
2.2.2010 4
Rotas Analysatoren
19”-Industrie-PCTAS Frontend RAID-SystemI5 Dual Core und I7 Quad Core CPUs
Panel-Rechner mit TASFrontend. AC and USV eingebaut
TAS USB Messfrontend.10 Analogkanäle, 4 Drehzahleingänge, D/A-Monitor, Mobilsystem mit USB-Power für 5 Sensoren.
2.2.2010 5
Parameter- und Grenzwertdatenbank
Parameter- und Grenzwertdatenbank
RotasMessapplikation
RotasMessapplikation
Ergebnis-DatenbankArchive, SQL-DB
Ergebnis-DatenbankArchive, SQL-DB
Web-StatistikWeb-StatistikPräsentationPräsentation
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.
2.2.2010 6
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
2.2.2010 7
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
2.2.2010 8
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 Anzahlvon Meßwertenpro Umdrehung
2.2.2010 9
Umdrehunssynchrone Getriebeanalyse
Antrieb Zwischen-Welle Abtrieb
Das Getriebegeräusch setzt sichaus der Summe der Einzel-geräusche der mechanischen Komponenten zusammen.
Aus den Übersetzungsverhältnissen lassen sich die Einzelgeräusche zurückgewinnen
UmdrehungssynchroneGetriebeanalyse:Die Signalewerden synchronzu den Getriebe-wellen erfaßt:Akustisches Stroboskop.
Antrieb
Zw.-Welle
Abtrieb
2.2.2010 10
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 =
2.2.2010 11
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
ZwAn
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
ZwAb
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
TsAb
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
ZwAn
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
ZwAb
-16.0
-8.0
0.0
8.0
16.0
g
TsAb
Synchrone Mittelung II
Beschädigungen werden in dem Synchron-Kanal angezeigt, der auf die beschädigte Welle synchronisiert ist.
Als Meßgröße dient der Crest-Faktordes 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--------------------------------------------------------------------
2.2.2010 12
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,
100 200 300 400 500 600 700 800 900 m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0Abtr.
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
g
Abtr.Z
Oben: Umdrehungssynchrones Zeitsignal eines beschädigten Zahnrads. Unten: Das Signal nach Entfernen der Zahneingriffsordnung.
2.2.2010 13
50 60 70 80 90 100 110 120 130 Ord
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. Geisterordnung
2.2.2010 14
Trennung von Verzahnungsfehlern
Im akustischen Signal sind dieAnteile 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
Z1
16
Z2
20
Z 1
1 6
Z 2
2 0
Der Zahneingriff hängt von der Paarung ab.
Rundlauf- und Oberflächenfehlerlassen sich den Rädern zuordnen.
16
20
16
20
2.2.2010 15
Fouriertransformation: Ordnungsspektrum
Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Zahngeometrie
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
Sinusgleichförmiger Zahneingriff
Ordnung bei Zähnezahl 5Grundwelle H1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
Dreieckungleichförmiger Zahneingriff
Oberwellen bei geradenVielfachen der Zähnezahl 5H1, H3, H5, ..
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
Sägezahnstark ungleichförmiger Zahneingriff
Starke Oberwellen bei denVielfachen der Zähnezahl 5H1, H2, H3, ..
Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet
2.2.2010 16
Fouriertransformation: Ordnungsspektrum
Zeitsignal und Ordnungsspektrum, Modulationen
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
Sinus mit Sinusmodulationgleichförmiger Zahneingriffmit Exzentrizität
Ordnung bei Zähnezahl,Grundwelle H1 mit Seiten-bändern +/- 1 Ordnung
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
Dreieck mit Sinusmodulationungleichförmiger Zahneingriffmit Exzentrizität
Oberwellen H1, .. mitSeitenbändern +/- 1 Ordnung
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
V
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 Ord
60
70
80
90
100
dBV
Oran.SK1
Dreieck mit Dreiecksmodulationungleichförmiger Zahneingriffmit Rundlauffehlern
Oberwellen H1, .. mitSeitenbändern +/- n.Ordnung
Zahnrad mit 5 Zähnen, 4 Umdrehungen betrachtet
2.2.2010 1720 40 60 80 100 120 140 160 180 Ord
30
45
60
75
90
dBV
Antrieb
W1Lim
30
45
60
75
90
dBV
Zw.W
W2Lim
30
45
60
75
90
dBV
Abtrieb
W3Lim
30
45
60
75
90
dBV
Total
MixLim
Ordnungsspektrum eines Automatikgetriebes.
Geräuschanteile von oben: AntriebswelleZwischenwelleTriebwelleGesamt-Spektrum aller Komponenten
Ordnungsspektrum eines Automatikgetriebes.
2.2.2010 18
Ordnungsspektren R25, 5-Z
8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 48.0 56.0 64.0 72.0 Ord
70
80
90
100
110
dBg
AW
SK1-lim
70
80
90
100
110
dBg
VGW
SK2-lim
70
80
90
100
110
dBg
HW
SK3-lim
70
80
90
100
110
dBg
Mix
Mix-lim
8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 48.0 56.0 64.0 72.0 Ord
70
80
90
100
110
dBg
AW
SK1-lim
70
80
90
100
110
dBg
VGW
SK2-lim
70
80
90
100
110
dBg
HW
SK3-lim
70
80
90
100
110
dBg
Mix
Mix-lim
Antrieb
VGW
HW
Mix
Antrieb H1 Antrieb H2
VZ1 H1 VZ1 H2VZ5 H1 VZ5 H2
5. Gg H1 5. Gg H2OW 5. Gg
-10 dB-12 dB
Grenzkurven:rot
O-Spektren:schwarz
Antrieb: 26 ZVZ1: 35 ZVZ 4: 43 Z5. Gg 27 Zi = 1.1764
2.2.2010 19
Bewertung von Ordnungsspektren
10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord
45
60
75
90
105
dBgVGW
VGW-lim
Die Ordnungsspektren der Synchronkanäleund 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 werdensowie aus Abschnitten, die fest vorgegeben werden können.
Das automatische Lernen wird in Ordnungsbereichen angewandt, über die zunächst keine Kenntnisder Geräuschauswirkungen vorliegt. Hierzu gehören Teilungsfehler, Geister-ordnungen und Lagergeräusche im Mix-Kanal.
Die festen Grenzen werden nach Fahrversuchenauf die Zahneingriffsordnungen und derenSeitenbänder angewandt (“Hüte“), um unzulässige Ab-weichungen der Zahngeometrie und des Rundlaufs festzustellen
2.2.2010 20
10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord
20
40
60
80
100
dBg
MaxBnd
MinBnd
StdDev
AW-avg
SK1-lim
10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord
20
40
60
80
100
dBg
MaxBnd
MinBnd
StdDev
AW-avg
SK1-lim
Spektrale Grenzkurven
Grenzkurve aus Mittelwert + Offset + n-fache Standardabweichung. Begrenzung durch:Hüte, Min- und Max-Polygon
Hüte für Zahneingriffsordnungen und Seitenbänder
2.2.2010 21
Lernverfahren
Gelernt wird für die zu bewertenden Größen
Mittelwert (MW) undStandardabweichung (STD)
Aus diesen statistischen Größen wird die Grenze G gebildet als
G = MW + Offset + n* STD.
Offset und Faktor der Standardabweichung nsind wählbar. Für Spektren ist ein Offset von5 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 hohenZahneingriffsordnungen durchgelassen werden.
Was wird gelernt Wie wird gelernt
2.2.2010 22
Bewertung von Meßgrößen
Zur Erkennung von Beschädigungen, losen Teilen und Lagerfehlern werdenaus dem umdrehungssynchronen Zeitsignaljeder Welle sowie aus dem Gesamtsignallaufend die folgenden Werteberechnet und mit Grenzwerten verglichen:
Crest-Wert (= Spitzenwert/Effektivwert)Effektiv-WertSpitzen-Wert
Zusätzlich werden Sensorsignale vomKörperschall- und vom Drehzahlsensorüberwacht.
Der Grenzwert kann fest eingestellt werdenoder wie bei den Spektren gelernt werden. Zu jeder Grenzwertüberschreitung gehört einFehlercode, der zu einer Klartextmeldungführt.
Die Einstellungen werden gangspezifisch in der Getriebedatenbank Rotas vorgenommen.
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-20
-10
0
10
20
g
AW
400 800 1200160020002400280032003600m Rev
-20
-10
0
10
20
g
AW
2.2.2010 23-12.0 -8.0 -4.0 0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 mm
-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
C D
Schaltkraft-Bewertungsverfahren
2.2.2010 24
;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ;;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager" 500101: 101 "Antriebswelle laut" 500102: 102 "Vorgelegewelle laut" 500103: 103 "Hauptwelle laut" 500104: 104 "RLR laut" 500
;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss111: 111 "Antriebswelle ZE laut" 600112: 112 "Verzahnung I ZE laut" 600
;------ R-Gang113: 113 "RLR ZE laut" 600114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut" 600115: 115 "RwG RG HW ZE laut" 600
;------ 1.-Gang116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut" 600117: 117 "1.Gg HW ZE laut" 600
;------ 2.-Gang118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut" 600119: 119 "2.Gg HW ZE laut" 600
;------ 3.-Gang120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut" 600121: 121 "3.Gg HW ZE laut" 600
;------ 5.-Gang122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut" 600123: 123 "5.Gg HW ZE laut" 600
;------ Rundlauf, Seitenbänder, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss211: 211 "Antriebswelle Rundlauf" 700212: 212 "Verzahnung I Rundlauf" 700
;------ R-Gang213: 213 "RLR Rundlauf" 700214: 214 "VZ-4 RG VGW Rundlauf" 700215: 215 "RwG RG HW Rundlauf" 700
;------ 1.-Gang216: 216 "VZ-4 1G VGW Rundlauf" 700217: 217 "1.Gg HW ZE Rundlauf" 700
;------ 2.-Gang218: 218 "VZ-3 2G VGW Rundlauf" 700219: 219 "2.Gg HW Rundlauf" 700
;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ;;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager" 500101: 101 "Antriebswelle laut" 500102: 102 "Vorgelegewelle laut" 500103: 103 "Hauptwelle laut" 500104: 104 "RLR laut" 500
;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss111: 111 "Antriebswelle ZE laut" 600112: 112 "Verzahnung I ZE laut" 600
;------ R-Gang113: 113 "RLR ZE laut" 600114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut" 600115: 115 "RwG RG HW ZE laut" 600
;------ 1.-Gang116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut" 600117: 117 "1.Gg HW ZE laut" 600
;------ 2.-Gang118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut" 600119: 119 "2.Gg HW ZE laut" 600
;------ 3.-Gang120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut" 600121: 121 "3.Gg HW ZE laut" 600
;------ 5.-Gang122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut" 600123: 123 "5.Gg HW ZE laut" 600
;------ Rundlauf, Seitenbänder, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss211: 211 "Antriebswelle Rundlauf" 700212: 212 "Verzahnung I Rundlauf" 700
;------ R-Gang213: 213 "RLR Rundlauf" 700214: 214 "VZ-4 RG VGW Rundlauf" 700215: 215 "RwG RG HW Rundlauf" 700
;------ 1.-Gang216: 216 "VZ-4 1G VGW Rundlauf" 700217: 217 "1.Gg HW ZE Rundlauf" 700
;------ 2.-Gang218: 218 "VZ-3 2G VGW Rundlauf" 700219: 219 "2.Gg HW Rundlauf" 700
;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;----------------------------------------------------------
;------ 3.-Gang220: 220 "VZ-2 3G VGW Rundlauf" 700221: 221 "3.Gg HW ZE Rundlauf" 700
;------ 5.-Gang222: 222 "VZ-5 3G VGW Rundlauf" 700223: 223 "5.Gg HW Rundlauf" 700
;------ Beschädigungen, Crest 300: 300 "Getriebe Klopfer" 900
;------ R-Gang310: 310 RLR Klopfer" 900311: 311 "VZ-4 o. VZ-1 RG VGW Klopfer" 900312: 312 "RwG RG HW Klopfer" 900
;------ 1.-Gang320: 320 "Antrieb Klopfer" 900321: 321 "VZ-4 o. VZ-1 1G VGW Klopfer" 900322: 322 "1.Gg HW Klopfer" 900
;------ 2.-Gang330: 330 "Antrieb Klopfer" 900331: 331 "VZ-3 o. VZ-1 2G VGW Klopfer" 900332: 332 "2.Gg HW Klopfer" 900
;------ 3.-Gang340: 340 "Antrieb Klopfer" 900341: 341 "VZ-2 o. VZ-1 3G VGW Klopfer" 900342: 342 "3.Gg HW Klopfer" 900
;------ 5.-Gang350: 350 "Antrieb Klopfer" 900351: 351 "VZ-5 o. VZ-1 5G VGW Klopfer" 900352: 352 "3.Gg HW Klopfer" 900
;------ Getriebe sehr laut, 1-5 Gang RMS, Peak 400: 400 "Getriebe sehr laut" 950401: 401 "Antriebswelle sehr laut" 950402: 402 "Vorgelegewelle sehr laut" 950403: 403 "Hauptwelle sehr laut" 950
;------ Systemfehler 901: 901 "Kein Koerperschall-Signal" 999911: 911 "Kein Dz-Signal" 999912: 912 "DzMin nicht erreicht" 999913: 913 "DzMax ueberschritten" 999
;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;----------------------------------------------------------
;------ 3.-Gang220: 220 "VZ-2 3G VGW Rundlauf" 700221: 221 "3.Gg HW ZE Rundlauf" 700
;------ 5.-Gang222: 222 "VZ-5 3G VGW Rundlauf" 700223: 223 "5.Gg HW Rundlauf" 700
;------ Beschädigungen, Crest 300: 300 "Getriebe Klopfer" 900
;------ R-Gang310: 310 RLR Klopfer" 900311: 311 "VZ-4 o. VZ-1 RG VGW Klopfer" 900312: 312 "RwG RG HW Klopfer" 900
;------ 1.-Gang320: 320 "Antrieb Klopfer" 900321: 321 "VZ-4 o. VZ-1 1G VGW Klopfer" 900322: 322 "1.Gg HW Klopfer" 900
;------ 2.-Gang330: 330 "Antrieb Klopfer" 900331: 331 "VZ-3 o. VZ-1 2G VGW Klopfer" 900332: 332 "2.Gg HW Klopfer" 900
;------ 3.-Gang340: 340 "Antrieb Klopfer" 900341: 341 "VZ-2 o. VZ-1 3G VGW Klopfer" 900342: 342 "3.Gg HW Klopfer" 900
;------ 5.-Gang350: 350 "Antrieb Klopfer" 900351: 351 "VZ-5 o. VZ-1 5G VGW Klopfer" 900352: 352 "3.Gg HW Klopfer" 900
;------ Getriebe sehr laut, 1-5 Gang RMS, Peak 400: 400 "Getriebe sehr laut" 950401: 401 "Antriebswelle sehr laut" 950402: 402 "Vorgelegewelle sehr laut" 950403: 403 "Hauptwelle sehr laut" 950
;------ Systemfehler 901: 901 "Kein Koerperschall-Signal" 999911: 911 "Kein Dz-Signal" 999912: 912 "DzMin nicht erreicht" 999913: 913 "DzMax ueberschritten" 999
Fehlermeldungen Längs-Getriebe
2.2.2010 25
;int. code: ext. code "error text" priority error-group ;---------------------------------------------------------- ;;------ Ordnungsüberschreitungen, nicht Zahneingriff 100: 100 "Getriebe Ordnung laut - Lager" 500101: 101 "Antriebswelle laut" 500102: 102 "Vorgelegewelle laut" 500103: 103 "Hauptwelle laut" 500104: 104 "RLR laut" 500
;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss111: 111 "Antriebswelle ZE laut" 600112: 112 "Verzahnung I ZE laut" 600
;------ R-Gang113: 113 "RLR ZE laut" 600114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut" 600115: 115 "RwG RG HW ZE laut" 600
;------ 1.-Gang116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut" 600117: 117 "1.Gg HW ZE laut" 600
;------ 2.-Gang118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut" 600119: 119 "2.Gg HW ZE laut" 600
;------ 3.-Gang120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut" 600121: 121 "3.Gg HW ZE laut" 600
;------ 5.-Gang122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut" 600123: 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" 500101: 101 "Antriebswelle laut" 500102: 102 "Vorgelegewelle laut" 500103: 103 "Hauptwelle laut" 500104: 104 "RLR laut" 500
;------ Zahneingriff, Zentralordnungen, 1..n Harmonische ; immer im Kraftfluss111: 111 "Antriebswelle ZE laut" 600112: 112 "Verzahnung I ZE laut" 600
;------ R-Gang113: 113 "RLR ZE laut" 600114: 114 "VZ-4 RG VGW ZE laut" 600115: 115 "RwG RG HW ZE laut" 600
;------ 1.-Gang116: 116 "VZ-4 1G VGW ZE laut" 600117: 117 "1.Gg HW ZE laut" 600
;------ 2.-Gang118: 118 "VZ-3 2G VGW ZE laut" 600119: 119 "2.Gg HW ZE laut" 600
;------ 3.-Gang120: 120 "VZ-2 3G VGW ZE laut" 600121: 121 "3.Gg HW ZE laut" 600
;------ 5.-Gang122: 122 "VZ-5 3G VGW ZE laut" 600123: 123 "5.Gg HW ZE laut" 600
Fehlermeldungen Ausschnitt
2.2.2010 26
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 Berichtausgedruckt und gespeichert. Enthalten sind Typ, Seriennummer,Uhrzeit und Fehlerbericht. Es gibt drei Berichtsformen:Kurz: Nur Seriennummer f. gute Getriebe,Berichtszeilen für schlechte GetriebeNormal: Berichtszeile f. jedes GetriebeLang: Sämtliche Meßwerte als Tabelle
Ca. 300 Meßwerte pro Getriebe werdenin einer statistischen Datenbank fürdie Trendanalyse sowie für dieEinstellung von Grenzwerten ausdem Produktionsprozeß herausabgespeichert. 5000 Getriebe: ca. 20 MByte
An den Prüfstand werden die 10wichtigsten Fehler zur Abspeicherungauf Datenträger oder zur Anfertigung eines Gesamt-Getriebeprotokolls übermittelt.
2.2.2010 27
Geräuschübertragung in den Innenraum
Fahrgeräusche
2.2.2010 28
Fahrzeugmessungen mit Rotas-Mobil
M2M1 M3 M4 AccelSpeed
OrderResamp
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.
2.2.2010 29
Fahrzeug: Körperschall und Luftschall im Innenraum
2.2.2010 30
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.
2.2.2010 31
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 dBH1 Aver Bd1 76.2 dB 71.9 dB
2.2.2010 32
RotasProAnalyse-System
RotasProAnalyse-System
PrüflingPrüfling
SPS-SteuerungSPS-Steuerung
Getriebe-Datenbank derKonstruktions- und Analyseparameter
Getriebe-Datenbank derKonstruktions- 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
RotasProAnalyse-System
RotasProAnalyse-System
PrüflingPrüfling
SPS-SteuerungSPS-Steuerung
Getriebe-Datenbank derKonstruktions- und Analyseparameter
Getriebe-Datenbank derKonstruktions- 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
2.2.2010 33
RotasAnalyzerRotas
Analyzer
MeasurementDatabase
MeasurementDatabase
Measurement Archives
Measurement Archives
RotasPresentation
RotasPresentation
Intranet StatisticsIntranet Statistics
Rotas Datenorganisation
Server or Test Stand
Test Stand
Work Group PC
Arbeitsplatzrechner mit Präsentationssoftware und Internet Explorer
2.2.2010 34
Verwaltung von Prüffeldern
Server
Auswertung undParametrierung
Prüfstände
Intranet
DatenParameter
Arbeitsplatzmit Internet-Explorer
Zentrale Archivierung der LiniendatenZentrale Parametrier-Daten
Auswertung und Parametrierung von jedem Arbeitsplatz mit Intranet-Anbindung (und Datenbankwerkzeugen)
2.2.2010 35
RotasAnalyzerRotas
Analyzer
MeasurementDatabase
MeasurementDatabase
Measurement Archives
Measurement Archives
RotasPresentation
RotasPresentation
Intranet StatisticsIntranet Statistics
Rotas Datenfluss
Server or Test Stand
Test Stand
Work Group PC
Arbeitsplatzrechner mit Präsentationssoftware und Intranetanschluss
2.2.2010 36
Übertragung über das Netzwerk
ROTASMessprogramm
Messrechner Server
Messdaten-Archiv (SQL
Server)
Messdaten-Archiv (SQL
Server)
Arc
hiv
– e
in
Prü
fdu
rch
lau
f
Arc
hiv
– e
in
Prü
flau
f
Arc
hiv
– e
in
Prü
flau
f
\outbox: \inbox:
Collector-Programm
GetriebeParameter-Datenbank
GetriebeParameter-Datenbank
Lokale Kopie
2.2.2010 37
Inhalt der SQL-Datenbank
Allgemeine DatenTyp, 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:
2.2.2010 38
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.
2.2.2010 39
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
2.2.2010 40
Gelbe Felder sind auszufüllen, grüne Felder werden automatisch berechnet.
Rotas Getriebe-Datenbank
2.2.2010 41
Verwaltung von Getriebedaten
Beim einem neuen Getriebetypkönnen die Daten eines bisheriger Getriebetypsübernommen werden. Zahneingriffsordnungenwerden automatisch angepasst. Auf vielen Prüfständen laufen über 60 verschiedene Typen.
2.2.2010 42
Statistische Auswertung
2.2.2010 43
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.
2.2.2010 44
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).
2.2.2010 45
Statistik und Prüfstandsabgleich
Produktionsver-läufe können statistisch ausgewertet werden.
Prüfstände lassen sich unmittelbar vergleichen
2.2.2010 46
Fehlerschwerpunkte und Ausfallraten
Die Ergebnisse werden in Tabellenform und als Grafik bereitgestellt.