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Immer leiser

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Einblick in eine Prüfzelle bei ZF Getriebe GmbH, Saarbrücken. Vom Messsystem Anovis ist im Vordergrund der Monitor zu sehen. Die weitere Hardware des Systems besteht in dem darunter eingeschobenen 19“-lndustrie-PC und der Signalverarbeitungseinheit, die unten im Schrank als 19“-Einschub, 3 HE, integriert ist.
Die Anforderungen an das Geräusch- und Schwingungsverhalten von Fahrzeugen im allgemeinen und die Aggregate des Antriebsstrangs im besonderen steigen stetig. Deshalb haben besonders die Hersteller hochwertiger Aggregate eine Geräusch- und Schwingungsprüfung ihrer Produkte eingeführt. Die Firma ZF Getriebe GmbH, Saarbrücken, führt seit 1986 eine objektive Geräuschbewertung ihrer Automatikgetriebe durch. In einer neuen Messtechnikgeneration wird das System Anovis eingesetzt.

Horst Jonuscheit, Medav Digitale Signalverarbeitung GmbH; Stefan Jochem , ZF Getriebe GmbH

Die Anforderungen an das Messsystem zur Geräusch- und Schwingungsprüfung sind anspruchsvoll. Ein Messzyklus am vollautomatisierten Prüfstand besteht im schnellen Durchlaufen eines vorgegebenen Drehzahlprofils. Über einen Leitrechner wird die getriebetypabhängige Prüfvorschrift vorgegeben und das Messsystem entsprechend initialisiert. Als Standardschnittstelle zur Kommunikation zwischen Leitrechner und Messsystem dient die RS 232, womit vermutlich alle verbreiteten Leitrechner an Anovis angeschlossen werden können. Unmittelbar nach Durchlaufen des Drehzahlbereichs müssen Analyse- und Bewertungsergebnisse verfügbar sein. Im Fall einer ungültigen Messung wird der Prüflauf wiederholt, ansonsten wird der Prüfling gewechselt.
Das Messsystem übernimmt die gesamte Geräusch- und Drehzahlerfassung, analysiert diese und wertet die Analyseergebnisse aus. An den Leitrechner wird nur das Klassifizierungsergebnis zurückgegeben.
Spezielle Anforderungen
Es können verschiedene Sensoren an Anovis angeschlossen werden. Typisch ist die Verwendung von Körperschallaufnehmern oder Mikrophonen. Die Signalkanäle werden zum Beispiel mit einem Pistophon kalibriert. Die Messergebnisse werden in ihren physikalischen Werten angegeben.
Wesentlich für die Getriebeprüfung ist eine hochauflösende Ordnungsanalyse. Darunter versteht man die drehwinkelsynchrone Spektralanalyse im Gegensatz zur zeitsynchronen Analyse mittels FFT. „Ordnung 1“ entspricht der Drehzahl der Bezugswelle. Über eine Seitenbandanalyse können defekte Getriebekomponenten identifiziert werden. Anovis unterstützt die FFT- und Ordnungsanalyse.
Durch den Vergleich der aktuellen Analyseergebnisse gegen Schwellwerte erfolgt die Qualitätsbewertung des Prüflings.
Messung und Analyse erfolgen am Prüfstand online, das heißt lückenlos in Echtzeit. Spezielle Prüfvorschriften wie Pegel oder Pegelverläufe werden ausgeführt.
Unter Geisterordnungsdetektion versteht sich der Vergleich von gemittelten Ordnungsspektren mit vorgebbaren Hüllkurven zum Zweck, normalerweise nicht auftretende Ordnungslinien zu finden und als sogenannte Geisterordnungen am Leitrechner anzuzeigen. Beispiele sind Geräusche von Lagern oder die Getriebekinematik von Verzahnungsmaschinen, welche sich auf die Zahnflanken als Periodische aufprägen.
Das Verhalten der Prüflinge ist bei Zug- und Schubbetrieb nicht identisch. Deshalb ist es wichtig, dass Analyseergebnisse bestimmt werden, die nur eine Lastrichtung repräsentieren. Die Gradientenüberwachung unterstützt diese Anforderung.
Vielfältige Analyse- und Visualisierungsverfahren
Die Offline-Analyse ist gerade für den Laborbetrieb zur Ausarbeitung von Prüfvorschriften (Messprogrammen) bedeutend. Anovis unterstützt diese Aufgaben durch eine Vielfalt von Analyse- und Visualisierungsverfahren. Als besonders vorteilhaft hat sich der vorhandene Transientenspeicher bewährt. Die gemessenen Signale können aus dem Archiv in das Messsystem zurückgeladen werden und stehen dort für detaillierte Untersuchungen, die in Echtzeit erfolgen, zur Verfügung.
Anovis verfügt über verschiedene Werkzeuge, die eine anspruchsvolle Präsentation der Ergebnisse unterstützen.
Zusammenfassend darf festgestellt werden, dass Anovis die anspruchsvolle Prüfaufgabe zur Qualitätsbewertung von Getrieben erfüllt. Beim Anwender ZF Getriebe GmbH konnte zudem der Prüfzyklus nach seiner Einführung erheblich verkürzt werden.
Weitere Anwendungen sind die Prüfung von Verbrennungs- und Elektromotoren, die Zahnradprüfung sowie die Schadensfrüherkennung an Prüflingen oder an Prüfständen.
Weitere Informationen A QE 604
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