Titel - Discom
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Titelfolie RotasPro Geräuschanalyse-System Getriebeprüfung und Auswertung Schulung Rotas Getriebeprüfung 1 Übersicht Das Rotas Geräuschanalyse-System Bedienung der Rotas-Software Akustische Analyse von Getrieben Bewertung, Grenzen, Lernen Kommunikation mit dem Prüfstand Die Parameter-Datenbank Messdaten-Archive und Präsentation Messwerte-Protokoll und Statistik Kalibrierung und Wartung der Software Schulung Rotas Getriebeprüfung 2 Messrechner Hardware Ein Messrechner enthält mehrere SignalprozessorKarten „DPM42“: Eine „Master“Karte und 1-2 „Slave“-Karten. ROTASPC seriell DPM42 „Master“ Kommunikation mit dem Prüfstand Drehzahl Geräusch DPM42 DPM42 seriell Protokoll-Drucker Bildschirm etc. Netzwerk Schulung Rotas Getriebeprüfung 3 Signalprozessor-Karten DPM42 Die Rotas-Messrechner sind mit bis zu 3 Signalprozessor-Karten DPM42 ausgestattet. 1 Eigenschaften: 2 • Abtastrate bis 50 kHz DPM 42 • 24 Bit A/D-Wandlung 3 • 4 A/D-Wandler + 2 Drehzahl-Eingänge pro Karte • Eigenschaften der A/D-Kanäle parametrierbar (ICP, AC oder DC, ...) 4 • Rechenleistung für 3 umdrehungssynchrone Analysen + Gesamtsignal Schulung Rotas Getriebeprüfung 4 Anschlüsse am Messrechner (Beispiel) Die tatsächlich vorhandenen Anschlüsse variieren je nach Kundenwunsch. Die Anschlüsse sind durch Aufkleber unterhalb beschriftet; dort befindet sich auch die Seriennummer. Sensoreingänge SignalprozessorenVerbindung Kanal 1 - 2 - 3 - 4 Drehzahl Aufkleber mit Seriennummer Stromanschluss HauptNetzSchalter USB COM1 Drucker COM2 Prüfstand Bildschirm Netzwerk Soundkarte LPT2 Maus Tastatur Schulung Rotas Getriebeprüfung 5 Die Komponenten des Rotas-Systems PrüfstandsSteuerung (“SPS”) R OTASDATA ParameterDatenbank ROTAS Messprogramm Prüfstand StatistikWerkzeug ProtokollDatenbank MessdatenArchiv Präsentation Messberichte Schulung Rotas Getriebeprüfung 6 Typischer Prüfstandsaufbau Geräuschsignal Sensor Prüfstand: Verstärker Getriebe Antrieb + Drucker Steuerung optional Drehzahl welcher Typ, Gang Fehlerbericht ROTAS Messrechner Schulung Rotas Getriebeprüfung 7 Erweiterungsmöglichkeiten Das Standard-Rotas-System im Getriebeprüfstand verwendet einen Körperschall-Sensor und eine Drehzahl. Für anspruchsvollere Messaufgaben kann das System erheblich erweitert werden, z.B um: Mehrere Sensoren, auch unterschiedlicher Typen (z.B. Laser-Vibrometer) Luftschall-Messung (Mikrofone) parallel zum Körperschall Mehrere Drehzahlen (z.B. für CVT-Getriebe) Winkelsynchrone Abtastung und Analyse von Drehungleichförmigkeiten (MTA) Zusätzliche Analyseverfahren, z.B. Modulationsspektren Für den Einsatz bei Fahrversuchen gibt es die mobile Version von Rotas im Koffer. Das Mobilsystem ist voll kompatibel zum Prüfstandssystem und erlaubt so den direkten Vergleich der Messergebnisse. RotasMobil misst parallel den Körperschall am Getriebe und den Luftschall mit vier Mikrofonen im FahrzeugInnenraum. Schulung Rotas Getriebeprüfung 8 Prüfzustände Ein Prüflauf besteht aus einer Reihe von Einzelschritten, den Prüfzuständen. Beispiele für Prüfzustände: „3. Gang Drehzahlrampe hoch (Zug)“, „Differential-Test“, „Drehmoment-Prüfung Phase 1“. Prüfzustände können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt, wiederholt oder ausgelassen werden. In jedem Prüfzustand werden entsprechende Prüfungen durchgeführt und ggf. Fehlermeldungen generiert. Wird ein Prüfzustand wiederholt, „vergisst“ Rotas alle Fehler aus der vorherigen Messung. Im Fenster „Ablaufsteuerung“ wird der Fortgang der Prüfung angezeigt: Betriebsart: Automatik (Prüfstandskontrolle) oder Handbetrieb Aktuell geladener Getriebetyp (wenn eingedrückt) Akustik-Messung läuft (wenn eingedrückt) Typ erkannt; bereit für die Durchführung von Messungen Aktueller Prüfzustand Schulung Rotas Getriebeprüfung 9 Messung von Drehzahlrampen Alternativ zur direkten Ansteuerung der Messung durch den Prüfstand kann die Messung automatisch über Drehzahlrampen gesteuert werden. 2000 UpM Drehzahl Der Prüfstand liefert nur die Information, welche Rampe folgt. Rotas führt die Analyse innerhalb eines festgelegten Drehzahlintervalls aus. Drehzahl-Verlauf, durch den Prüfstand gesteuert 1500 UpM 1000 UpM Analyse-Intervalle 500 UpM R-Z R-S 1-Z 1-S 2-Z 2-S 3... Zeit (Ablauf der Prüfung) Die Drehzahlintervalle, während derer die Geräuschanalyse durchgeführt wird, müssen deutlich innerhalb der vom Prüfstand gefahrenen Rampen liegen. Die Drehzahl-Intervalle werden durch Start- und Stopdrehzahlen parametriert, z.B. 1-Z von 500 bis 1500 UpM, 1-S von 1500 bis 1000 UpM. Schulung Rotas Getriebeprüfung 10 Automatischer Prüfablauf 1 Der Prüfstand teilt Rotas mit, welcher Typ geprüft werden soll. Dessen Nummer erscheint im Fenster, und „Bereit“ wird eingedrückt. 2 Der Prüfstand schaltet in einen Gang, bzw. ein Prüfer drückt am Prüfstand den Knopf für einen Gang. Dieser wird angewählt (z.B. „4-Z“). 3 Der Prüfstand beginnt mit dem Hochlauf (Zug). Während des Hochlaufs wird eine Messung durchgeführt („Messung“ wird während der Messung eingedrückt). 4 Danach folgt der Runterlauf (Schub). Im Fenster wird die Anzeige umgeschaltet und eine zweite Messung durchgeführt („Messung“ wird wieder eingedrückt). 5 6 Die Ampel zeigt das Ergebnis, im Fenster „Berichtsausdruck“ erscheinen die Messwerte. Am Ende übermittelt RotasPro das Ergebnis an den Prüfstand. Wenn gefordert, wird ein Protokoll ausgedruckt. „Bereit“ wird gelöscht. Schulung Rotas Getriebeprüfung 11 Rotas Benutzeroberfläche Rotas verwendet zur Anzeige verschiedene Fenster, die einzeln geöffnet werden können: Spektren“Scope“ Werkzeugleiste (Toolbar) PrüfzustandsAnzeige Systembaum „Ampel“ DrehzahlInstrument Berichtsfenster Zusätzlich öffnet Rotas ein Fenster „StdOut“ für interne Meldungen: Tabellenfenster Schulung Rotas Getriebeprüfung 12 Anzeige der Spektren Das „Scope“-Fenster zeigt die Spektren und Grenzkurven der drei umdrehungssynchronen Analysen („Synchronkanäle“) und des Gesamtspektrums („Mix“). Wenn ein Spektrum seine Grenze überschreitet, wird ein Defekt gemeldet. Auch wenn das Getriebe im Leerlauf ist (Drehzahl > 0), müssen sich die Spektren bewegen. Namen der Kurven Einstellen der y-Achse Wenn keine Kurven zu sehen sind, versuchen Sie den Knopf ‚A‘ (Autoscale). Einstellen der x-Achse Schulung Rotas Getriebeprüfung 13 Die Ampel Die Ampel zeigt an, ob das Getriebe in Ordnung ist oder Defekte aufgetreten sind: (grau) (rot) (rot) (grün) (rot) (grün) (bisher) keine Defekte aufgetreten; Getriebe in Ordnung Defekte im gerade gemessenen Gang aufgetreten; Getriebe ist nicht in Ordnung Schulung Rotas Getriebeprüfung Im gerade gemessenen Gang sind keine Defekte aufgetreten, aber in anderen Gängen. Getriebe nicht in Ordnung 14 Drehzahl Das Drehzahlinstrument zeigt die Antriebsdrehzahl an: Für die Umdrehungssynchrone Analyse ist eine korrekte Drehzahl unerlässlich. Bei der Einrichtung eines Prüfstands ist das korrekte Funktionieren der Drehzahlerfassung unbedingt zu prüfen. Im Modul „Drehzahl“ im Systembaum können die Parameter für die Drehzahlerfassung eingestellt werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 15 Ergebnis-Darstellung Im Fenster „Berichtsausdruck“ werden die Fehlerberichte und das Messwerte-Protokoll angezeigt. Dieser Bericht kann auch an den Protokoll-Drucker geschickt werden. Das „Tabellen-Fenster“ zeigt die Ergebnisse der Prüfungen des Zeitsignals (Crest, RMS, ...) sowie anderer Einzelprüfungen. Grüne Markierungen: Wert i.O. Rote Markierung: Wert n.i.O. Schulung Rotas Getriebeprüfung 16 Das „Lange Protokoll“ Registro para los valores medidos parámetro valor | límite | promed. | orden || valor | límite | promed. | orden --------------------------|---------|---------|-------||--------|---------|---------|------------Primario (SK1 ) || (Mix) R-S Prim_H1 3.8 | 120.0 | 10.9 | 11.0 || 30.4 | 120.0 | 16.4 | 11.0 Prim_H2 11.0 | 120.0 | 19.8 | 22.0 || 36.3 | 120.0 | 27.0 | 22.0 Prim_H3 14.5 | 120.0 | 9.6 | 33.0 || 42.6 | 120.0 | 16.4 | 33.0 Crest 1.2 | 12.0 | 3.1 | Peak 0.3 | 100.0 | 0.0 | Rms 0.3 | 10.0 | 0.0 | 1-S Prim_H1 2.7 | 120.0 | 0.0 | 11.0 || 27.8 | 120.0 | 0.0 | 11.0 Prim_H2 10.1 | 120.0 | 0.0 | 22.0 || 37.2 | 120.0 | 0.0 | 22.0 Prim_H3 15.1 | 120.0 | 0.0 | 33.0 || 42.6 | 120.0 | 0.0 | 33.0 Crest 1.2 | 12.0 | 0.0 | Peak 0.3 | 100.0 | 0.0 | Rms 0.3 | 10.0 | 0.0 | (...) 5-B Prim_H1 7.6 | 120.0 | 0.0 | 46.0 || 32.2 | 120.0 | 0.0 | 46.0 Prim_H2 15.9 | 120.0 | 0.0 | 92.0 || 30.9 | 120.0 | 0.0 | 92.0 Prim_H3 -4.9 | 120.0 | 0.0 | 127.8 || 6.4 | 120.0 | 0.0 | 127.7 Crest 1.2 | 12.0 | 0.0 | Peak 0.3 | 100.0 | 0.0 | Rms 0.3 | 10.0 | 0.0 | Das „lange Protokoll“ listet Messwerte für alle Gänge und Getriebeteile auf. P.Ataque R-S P.At_H1 P.At_H2 P.At_H3 Crest Peak Rms R-B P.At_H1 P.At_H2 P.At_H3 Crest Peak 24.6 16.8 17.1 2.7 0.1 0.1 29.3 24.9 22.4 2.8 | | | | | | | | | | (SK2 ) 120.0 120.0 120.0 12.0 100.0 10.0 120.0 120.0 120.0 12.0 | | | | | | | | | | 13.9 1.7 2.1 3.7 0.0 0.0 12.7 5.2 2.4 2.8 | | | | | | | | | | 0.1 | 100.0 | 0.0 | 3.0 0.1 0.0 (SK3 ) | 12.0 | 100.0 | 10.0 || 17.0 || 34.0 || 51.0 || (Mix) 36.5 | 120.0 27.7 | 120.0 37.0 | 120.0 17.0 || 34.0 || 51.0 || 37.9 32.6 37.2 R-S Crest Peak Rms || | | | 3.8 0.0 0.0 27.5 16.6 11.4 | | | 5.2 10.7 16.0 Das Protokoll kann an den Protokolldrucker geschickt werden. (...) Corona | | | | | | 120.0 | 17.9 | 5.2 Welche Werte im Protokoll erschei120.0 | 28.8 | 10.7 120.0 | in 17.8 16.0 nen, wird der| Parameterdatenbank festgelegt. Die Werte werden auch in den Messarchiven und in der StatistikDatenbank gespeichert. (Mix) | | | Schulung Rotas Getriebeprüfung 17 Die Werkzeugleiste Über die Werkzeugleiste können die verschiedenen Anzeigen geöffnet werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 18 Struktur der Rotas-Software Rotas ist eine modulare Software. Die verschiedenen Programmfunktionen (z.B. Berechnung eines Ordnungsspektrums, Erzeugen eines Protokollausdrucks, Kommunikation mit dem Prüfstand) werden von einzelnen Software-Modulen realisiert. Die Module sind in einem Baum organisiert, der SystemKonfiguration. Durch Doppelklick auf ein Modul im System-Baum öffnet man dessen Bedien-Dialog oder Anzeigefenster. (Manche Module zeigen Zusatzoptionen auf Rechts-Klick.) Für häufig benötigte Funktionen gibt es Menüs und Werkzeugleisten (Toolbars). Umfangreiche Bedienung des Programms ist nur im Einrichteoder Spezialanalyse-Betrieb erforderlich. Normalerweise reichen die Werkzeugleisten und die Parameter-Datenbank. Das Fenster „System-Konfiguration“ kann über das Menü „Datei“ geöffnet und in den Vordergrund geholt werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 19 Praktische Übung! Schulung Rotas Getriebeprüfung 20 Akustik Man unterscheidet Luftschall und Körperschall. Luftschall wird durch die Luft übertragen und mit unseren Ohren wahrgenommen. Körperschall sind Schwingungen fester Körper und wird mit Körperschall-Sensoren gemessen. dB(A) 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Schulung Getriebeprüfung Beispiel Schmerzgrenze Preßlufthammer laute Hupe In einer U-Bahn In einem Bus Verkehr an Kreuzung Vortrag Büro-Hintergrund leises Gespräch Wohnzimmer Bibliothek in der Nacht Audio-Studio Hörschwelle Die subjektive Lautstärke wird in dB(A) gemessen. Achtung: +3 dB = doppelte Lautstärke +10dB = 10fache Lautstärke +20dB = 100fache Lautstärke Getriebe-Geräusche im Auto unterhalb von 80-85 dB sind nicht hörber (Abschirmung, Verdeckung durch lautere Geräusche). - 21 Schulung Rotas Getriebeprüfung Industrielle Meß- und Prüftechnik 21 Getriebe-Geräusche Das Getriebegeräusch setzt sich aus der Summe der Einzelgeräusche der mechanischen Komponenten (Wellen) zusammen. Antrieb Zw.-Welle Aus den Übersetzungsverhältnissen lassen sich die Drehzahlen der Wellen errechnen und dadurch die Einzelgeräusche separieren. Abtrieb Gesamtgeräusch Dauer einer Umdrehung (je Welle) Umdrehungssynchrone Getriebeanalyse: Die Signale werden synchron zu den Getriebewellen erfaßt: „Akustisches Stroboskop“. Antrieb Zwischen-Welle Schulung Rotas Getriebeprüfung Abtrieb 22 Umdrehungssynchrone Mittelung Die Signale zweier Umdrehungen derselben Welle ähneln einander. Signal (eine Umdrehung) Hintergrund Durch Mittelung über mehrere Umdrehungen der Welle werden Signalkomponenten der betrachteten Welle verstärkt, die der anderen Wellen abgeschwächt. + Signal (nächste Umdrehung) Im Bild wird das Verfahren für eine Welle gezeigt. Gleichzeitig können von Rotas drei oder mehr mechanische Wellen separiert werden. Gemessen wird in der Regel über einen einzigen Sensor. + + Hintergrund + Signal (nächste Umdrehung) Die Synchronisation kann auch für Wellen hergestellt werden, von denen nur das Übersetzungsverhältnis bekannt ist. Hintergrund Dadurch ist es möglich, die inneren Wellen eines Getriebes voneinander zu trennen. Mittelwert: Signal isoliert + Summe * 1/n = Schulung Rotas Getriebeprüfung 23 Synchronkanäle Umdrehungssynchrone Mittelung entsprechend der Drehfrequenz der verschiedenen Wellen trennt die Synchronkanäle: pro Welle ein Kanal. g Zw An 8.0 In jedem Synchronkanal werden die Beschädigungen der Teile detektiert, die auf diese Welle synchronisiert sind (insbes. der Zahnräder). Als Messgrößen werden berechnet: • Effektiv-Wert (RMS) • Spitzen-Wert (Peak) • Crest-Wert (= Spitzenwert/Effektivwert) 16.0 0.0 -8.0 -16.0 g Zw Ab 16.0 8.0 0.0 Peak -8.0 -16.0 Crest g RMS TsAb 16.0 8.0 0.0 -8.0 -16.0 Abbildung: 4 Umdrehungen, umdrehungssynchron gemittelt und in 3 400 800 1200 aufgeteilt. 1600 2000 2400 2800 3200 3600m Rev Synchronkanäle entsprechend 3 inneren Wellen Schulung Rotas Getriebeprüfung 24 Bewertung der Zeitsignale Durch die Trennung der Geräuschquellen in den Synchronkanälen können Fehler direkt bestimmten Wellen bzw. Zahnrädern zugeordnet werden. Die Messwerte und ihr Bewertungsergebnis werden in Tabellenform angezeigt. g Zw An 16.0 8.0 0.0 -8.0 -16.0 g Zw Ab 16.0 8.0 0.0 -8.0 -16.0 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 -------------------------------------------------------------------- g TsAb Dieses Verfahren ermöglicht die sichere Erkennung von Beschädigungen, losen Teilen und Lagerfehlern. Zusätzlich werden Sensorsignale vom Körperschall- und vom Drehzahlsensor überwacht. 16.0 8.0 0.0 -8.0 -16.0 Abbildung: 4 Umdrehungen, umdrehungssynchron gemittelt. Die 2400 Be- 2800 3200 3600m Rev 400 800 1200 1600 2000 schädigung ist klar dem ersten Synchronkanal zuzuordnen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 25 Ordnung, Frequenz, Harmonische Was bedeutet Ordnungsanalyse? Zahnrad mit 16 Zähnen dreht sich mit 600 UpM = 10 Umdrehungen pro Sekunde = 10 Hz Zahneingriffsfrequenz = Zähnezahl x Umdrehungsfrequenz = 160 Hz Frequenzspektrum Ordnungsspektrum Hz 160 Division durch die Drehzahl 320 Division durch die Drehzahl rechnet Frequenzen in Ordnungen um. Ordnungsspektren sind deshalb unabhängig von der Drehzahl und bleiben auch bei Drehzahlrampen stehen. Die Ordnung, die der Zähnezahl entspricht, heißt die „erste Harmonische“, die doppelte die „zweite Harmonische“ usw. (Kurzbezeichnung: H1, H2, ...) Schulung Rotas Getriebeprüfung Ord. 16. Ordnung 32. Ordnung = 1. Harmon. = 2. Harmon. H1 H2 Die Position einer Ordnung im Ordnungsspektrum ist unabhängig von der Drehzahl! 26 Ordnungsspektren Aus den umdrehungssynchron gemittelten Signalen werden exakte Ordnungsspektren berechnet. Im Gegensatz zur üblichen Spektralanalyse kann auf Fensterung verzichtet werden. Damit lassen sich im Spektralbereich Ordnungen mit bis zu 60 dB Dämpfung zur Nachbarordnung trennen. dBV Zahneingriff 2 *Z.E. 80 Mix 70 Antrieb 60 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. 50 40 Blau: Spektrum eines Getriebes mit konventioneller Spektralsanalyse (Kaiser-Bessel Fenster). Grün: Ordnungsspektrum des umdrehungssynchron gewonnenen Signals 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Ord Schulung Rotas Getriebeprüfung 27 Typische Zahnradfehler Zeitsignal Spektrum gutes Zahnrad Crest! defekter Zahn „Geisterordnungen“ Oberfläche schlecht Seitenbänder unrund, exzentrisch Schulung Rotas Getriebeprüfung 28 Bewertung der Spektren Die Ordnungsspektren der Synchronkanäle und des Mixkanals werden mit einer Grenzkurve verglichen. Jeder Ordnung dieser Grenzkurve ist ein Fehlercode zugeordnet, der im System automatisch vergeben werden kann. Bei Überschreitung wird eine KlartextFehlermeldung ausgelöst. dBg VGW 105 VGW-lim 90 75 60 45 Die Grenzkurven bestehen aus Abschnitten, die über einen Lernvorgang ermittelt werden sowie aus Abschnitten, die fest vorgegeben werden können (sog. „Hüte“). 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord Das automatische Lernen wird in Ordnungsbereichen angewandt, über die zunächst keine Kenntnis der Geräuschauswirkungen vorliegt. Hierzu gehören Teilungsfehler, Geisterordnungen und Lagergeräusche im Mix-Kanal. Die festen Grenzen (“Hüte“) werden z.B. nach Fahrversuchen auf die Zahneingriffsordnungen und deren Seitenbänder angewandt, um unzulässige Abweichungen der Zahngeometrie und des Rundlaufs festzustellen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 29 Ordnungspegel-Verläufe Für beliebige Ordnungen, Summen von Ordnungen oder Intervallen kann der Verlauf des (Summen-)Pegels über der Drehzahl aufgezeichnet und bewertet werden. Track_H1 in SK1, Z dBmm/s 80 70 60 Die Pegel werden dabei aus den exakten Ordnungsspektren entnommen. Die Ordnungen können absolut oder relativ zu den Zahneingriffsordnungen parametriert werden. Unterschiedliche Bewertungen sind möglich: Prüfung des Maximalwertes, des Mittelwertes, der Werte in bestimmten Drehzahlintervallen oder der Vergleich mit einer Grenzkurve. Durch die Analyse von OrdnungspegelVerläufen können insbesondere Pfeifgeräusche besonders gut analysiert werden. 50 40 30 20 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Track_H1 in SK1, S dBmm/s 80 70 60 50 40 30 0 Schulung Rotas Getriebeprüfung 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 30 Lernen von Grenzwerten Die Grenzwerte können aus der Statistik des Produktionsprozesses gelernt werden. Das Lernen wird durch Vorgaben aus der Parameter-Datenbank eingeschränkt und kann dadurch ganz unterbunden werden. Die Grenzwerte werden abhängig vom Prüfstand und vom Getriebetyp unterschieden. Beschränkung Grenzwert + 3 x Standardabw. Standardabweichung + Mittelwert Mittelwert Grundwert Statistik des Messwertes Berechnung der Grenze: Grundwert + Mittel + n * Standardabw. beschränkt durch Datenbank-Vorgaben Schulung Rotas Getriebeprüfung 31 Spektrale Grenzkurven Die Grenzkurven der Ordnungsspektren bestehen aus gelernten und aus festen Bereichen: „Hüte“ für Zahneingriffsordnungen und Seitenbänder dBg 100 MaxBnd 80 MinBnd 60 StdDev 40 AW-avg 20 SK1-lim 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ord Grenzkurve aus Grundwert + Mittelwert + n-fache Standardabweichung. Begrenzung durch Hüte, Minimal- und Maximal-Polygon Schulung Rotas Getriebeprüfung 32 Lernprozess Das Lernen wird eingeteilt in Grundlernen und Hinzulernen. Das Grundlernen umfasst wenige Getriebe (z.B. 5). Im Grundlernen wird gegen die Maximal-Beschränkung aus der Datenbank geprüft. Am Ende des Grundlernens liegen die vorläufigen Grenzen fest. Das Hinzulernen umfasst viele Getriebe (z.B. 100). Jedes Getriebe wird zunächst gegen die bisherigen Grenzen geprüft. Wird es i.O. bewertet, wird es der Statistik hinzugefügt. Dadurch werden die Grenzwerte fein angepasst. Grundlernen Hinzulernen Grenzen fertig Das automatische Lernen erlaubt auch den unüberwachten Start neuer Getriebetypen auf einem Prüfstand und sorgt für „vernünftige“ Anfangsgrenzwerte, die durch die Parameterdatenbank verfeinert werden können. Durch Bedien-Dialoge im Rotas-Programm kann der Lernprozess – auch für einzelne Gänge – jederzeit neu gestartet werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 33 Pause Pause... Schulung Rotas Getriebeprüfung 34 Kommunikation mit dem Prüfstand Das Rotas-Programm und der Prüfstand kommunizieren über eine serielle Leitung. Rotas wird durch Kommandos im Klartext gesteuert und antwortet mit Klartext-Meldungen. Die Kommunikation kann im StdOut-Fenster mitverfolgt werden: Rotas bietet einen umfangreichen Befehlssatz, der bei Bedarf erweitert werden kann. Beispiele für Kommandos und Antworten: Kommando Antwort Funktion Insert: [Typ] <R>Inserted: 1 Bereitmachen für Messung von Getriebetyp [Typ] Mode: [A] Ready Prüfzustand [A] anwählen Measure: 1/0 - Messung Start/Stop Remove: <R>Result: 1/0 Prüfung beenden. Bewertungsergebnis i.O./n.i.O. Schulung Rotas Getriebeprüfung 35 Überwachung der Kommunikation Um die serielle Kommunikation zu überwachen und die Eigenschaften der seriellen Schnittstelle einzustellen, gehen Sie folgendermaßen vor: • Suchen Sie im Systembaum das Modul für das serielle SPS-Interface • Doppelklicken Sie es. Im Dialog des Moduls drücken Sie auf „Einstellungen“ • Im Einstell-Dialog der seriellen Schnittstelle aktivieren Sie „Monitor Comm“ • beobachten Sie im StdOut-Fenster die Kommunikation. Im Feld „Testen“ können Sie einen Text eingeben. Wenn Sie dann „Versenden“ drücken, wird dieser Text über die serielle Leitung an den Prüfstand geschickt. Wenn Sie „Empfangen“ drücken, wird das Eintreffen des Textes über die serielle Leitung simuliert. Schulung Rotas Getriebeprüfung 36 Lautsprecher anschließen An der Vorderseite des Rechners (hinter der Klappe) befindet sich ein Anschluß für den Lautsprecher. (Normalerweise liefert Discom einen Satz PC-Lautsprecher, der in einem der Schaltschränke gelagert wird.) Nutzen Sie den Lautsprecher, um das Körperschall-Signal direkt anhören zu können, auffällige Geräusche subjektiv zu bewerten, zu prüfen, ob der Sensor und dessen Kabel in Ordnung ist. Bedenken Sie: das menschliche Ohr ist ein viel besserer Analysator als alle technischen Apparate. Wenn es aber um den Vergleich zweier Geräusche geht, läßt sich das Ohr eher täuschen als der Apparat. Schulung Rotas Getriebeprüfung 37 Praktische Übung! Schulung Rotas Getriebeprüfung 38 Die Parameter-Datenbank Die Parameter-Datenbank „RotasData“ enthält die Konstruktionsdaten der Getriebetypen, die Analyse-Parameter sowie die festen Grenzen und die Beschränkungen für gelernte Grenzen. Das Messprogramm kopiert die Informationen aus der Datenbank in sogenannte Cache-Dateien, um die Informationen schneller laden zu können. Nur bei Änderungen in der Datenbank werden die Cache-Dateien aktualisiert. Schulung Rotas Getriebeprüfung 39 Dateien der Datenbank Die Parameter-Datenbank besteht aus 3 Tabellen-Dateien und der davon unabhängigen Benutzeroberfläche RotasForms. Für jedes Getriebe-Modell = Projekt (z.B. MQ-200, MQ-500, ...) gibt es eigene Tabellen-Dateien. RotasForms kann zwischen diesen Projekten wechseln. Innerhalb eines Getriebe-Modells bzw. Projekts können beliebig viele Typen („Prüfvorschriften“) angelegt werden. Typen unterscheiden sich z.B. in den Zähnezahlen und den Grenzwerten. Die Datentabellen befinden sich in: C:\RotasData\(Projekt)\Database\ (Modell)EvaluationTables.mdb (Modell)Param.mdb (Modell)Ratio.mdb Durch das Kopieren dieser drei Dateien kann ein Backup der Getriebe-Parameter hergestellt werden. Die vom Messprogramm erstellten Cache-Dateien sind temporäre Auszüge aus der Datenbank. Diese können schneller geladen werden als ein direkter Zugriff auf die Datenbank. Die Cache-Dateien befinden sich in: C:\RotasData\(Projekt)\CacheData\(Typname).sea X Die Cache-Dateien können gelöscht werden. Das Messprogramm erstellt sie bei Bedarf neu. Schulung Rotas Getriebeprüfung 40 Hauptformular von RotasForms Das Hauptformular der Datenbank bietet Zugang zu den verschiedenen Funktionen: 3 1 2 4 Die wichtigsten Funktionen der Datenbank sind das Erstellen eines neuen Getriebetyps (1), das Editieren der Parameter (2) und das Kopieren der Einstellungen (3) zwischen Typen. Dadurch ist es leicht möglich, einen neuen Typ mit sinnvollen Grundeinstellungen zu erschaffen. Die Funktion Projektauswahl (4) erlaubt den Wechsel zu einem anderen Projekt (GetriebeModell). Schulung Rotas Getriebeprüfung 41 Typen und Prüfvorschriften Viele Parameter, wie z.B. Zähnezahlen, Grenzwerte und Start-StopDrehzahlen der Rampen, sind von Getriebetyp zu Getriebetyp verschieden. Einen solchen Parametersatz nennt man Prüfvorschrift oder Basisgetriebe. Jedes Basisgetriebe kann verschiedene „Alias-Namen“ haben (unter denen es bei der Prüfstandssteuerung bekannt ist). Ein Typ im Sinne von Rotas ist ein solcher Alias-Name. Oft sind Basistyp-Name und Typ-Name identisch. Grenzwerte Zähnezahlen Lernregel RampenDrehzahlen Basisgetriebe: 7011 = Typ: NCU = Typ: 7011 = Typ: L1F Daneben gibt es noch typunabhängige Parameter, wie z.B. Polygone und Hutformen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 42 Editieren der Getriebeparameter Zum ausgewählten Typ werden der Basis-typ und alle anderen Typen gezeigt, die zu diesem Basistyp gehören Im Formular Editieren der Getriebeparameter muss in der Liste links der Getriebetyp ausgewählt werden, dessen Parameter geändert werden sollen. Mit der Funktion Getriebedaten kopieren des Hauptformulars können Änderungen, die an einem Typ gemacht wurden, auf andere Typen kopiert werden. Die Knöpfe führen zu Eingabeformularen für verschiedene Teilbereiche der Getriebeparameter Beim Verlassen eines Formulars mit dem „Ausgang“-Knopf werden alle Änderungen automatisch gespeichert. Schulung Rotas Getriebeprüfung 43 Einrichten eines neuen Getriebetyps Drücken Sie im Hauptformular auf „Neuen Getriebetyp erstellen“. Geben Sie einen neuen Namen ein: wählen Sie eine neue Nummer als Basisgetriebe (Prüfvorschrift): Drücken Sie auf „Erstellen“ Der neue Typ wird erstellt und die Kopierfunktion in der unteren Hälfte des Formulars wird aktiviert. Wenn Sie eine vorhandene Nummer als Basisgetriebe auswählen, erhalten Sie keinen wirklich neuen Typ, sondern nur einen neuen Namen (Alias-Namen) für das schon vorhandenen Basisgetriebe. Schulung Rotas Getriebeprüfung 44 Einrichten eines neuen Getriebetyps 2 Aktivieren Sie alle Kästchen. (Während Sie dies tun, öffnen sich weitere kleine Formulare. Auch dort sollten alle Häkchen gesetzt sein.) In der Liste der Prüfstufen müssen alle Gänge angewählt sein. Wählen Sie eine Vorlage. Die Vorlage sollte dem neuen Getriebetyp möglichst ähnlich sein. Versichern Sie sich, dass als Ziel Ihr neuer Getriebetyp angewählt ist. Drücken Sie auf „>>“ Alle Einstellungen werden von der Vorlage auf den neuen Typ übertragen. Schließen Sie nun dieses Formular und wählen Sie im Hauptformular „Getriebedaten editieren“. Schulung Rotas Getriebeprüfung 45 Editieren der Getriebeparameter Vom Formular Editieren der Getriebeparameter aus können Sie alle Einstellungen für einen Getriebetyp vornehmen. Nachdem Sie einen neuen Typ erstellt haben, öffnen Sie dieses Formular, um das Einrichten des neuen Typs abzuschießen. Wählen Sie in der Liste den Namen des Getriebes, dessen Parameter Sie editieren wollen. Wenn dieses Getriebe ein Basisgetriebe ist und andere „Alias-Namen“ besitzt, erscheinen diese Alias-Namen im grünen Feld. Beginnen Sie mit der Eingabe der Zähnezahlen: Korrigieren Sie evtl. die Startund Stop-Drehzahlen: Alle Änderungen werden automatisch gespeichert, wenn Sie das Formular verlassen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 46 Eingeben der Zähnezahlen Das Formular zum Eingeben der Zähnezahlen hat je nach Bauart der Getriebe ein etwas anderes Aussehen. Für jede Bauart wird von Discom ein Getriebemodell programmiert und in die Datenbank integriert. Grundsätzlich gilt: Sie geben in die gelben Felder die Zähnezahlen der Räder in den verschiedenen Gängen und für die verschiedenen Wellen ein. In den grünen Feldern werden die Übersetzungsverhältnisse ausgerechnet. Schulung Rotas Getriebeprüfung 47 Neuen Getriebetyp einlernen Wenn ein neuer Getriebetyp auf einen Prüfstand kommt, wird wie folgt verfahren: (einige Schritte werden auf noch folgenden Seiten erläutert) 1. Einrichten des Typs in der Datenbank 2. Im Messprogramm bei den spektralen Grenzkurven die „Hüte“ deaktivieren 3. Neu Lernen der Grenzen: wenigstens 10 (verschiedene) Getriebe prüfen, besser mehr (z.B 50) 4. Hüte in der Datenbank automatisch setzen lassen 5. Hüte im Messprogramm wieder aktivieren (vergl. Schritt 2) 6. Eine große Anzahl von Getrieben prüfen 7. Das Statistik-Werkzeug verwenden, um die Crest/RMSGrenzen und ggf. auch die Hüte zu überprüfen. Entsprechende Änderungen in der Datenbank vornehmen. Schritt 7 ist eine Daueraufgabe... Wenn Prüf-Parameter wie z.B. die Start-Stop-Drehzahlen geändert wurden, ist ein Neu Lernen sinnvoll. Schulung Rotas Getriebeprüfung 48 Hüte deaktivieren Wenn ein neuer Getriebetyp eingerichtet wurde, haben die Hutgrenzen meist noch keine brauchbaren Werte. Daher sollte man zunächst die Hüte deaktivieren und Grenzkurven ohne Hüte lernen lassen. Später können anhand der gelernten Grenzen sinnvolle Werte für die Hutgrenzen festgelegt werden. Suchen Sie im Systembaum die Module der spektralen Bewertung und öffnen Sie die Dialoge. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen „Hüte anwenden“. Schulung Rotas Getriebeprüfung 49 Grenzen Neu Lernen Von der Werkzeugleiste des Messprogramms aus öffnen Sie die Dialoge der Lernkontrolle: Spektral-Grenzen neu lernen Crest/RMS-Grenzen neu lernen Alternative, um alles neu zu lernen: Löschen Sie im Projektverzeichnis (in C:\RotasData\xxxData\) im Unterverzeichnis LearnData die Datei, deren Name sich auf den neu zu lernenden Typ bezieht. Legen Sie (über den Dialog „Ablaufsteuerung“) den Typ ein, dessen Grenzen neu gelernt werden sollen. Öffnen Sie den Dialog für die Spektren oder für Crest/RMS Wählen Sie den/die Gänge aus, in denen neu gelernt werden soll, und drücken Sie „Neu lernen“. Ein * hinter der Lernzahl zeigt, dass dieser Gang neu gelernt wird. Schulung Rotas Getriebeprüfung 50 Grenzkurven vorbereiten Drücken Sie im Formular „Editieren der Getriebeparameter“ auf den Knopf „Grenzkurven“. In diesem Formular geben Sie die Beschränkungen für die gelernten Grenzen vor. Wählen Sie den Prüfzustand, dessen Parameter Sie ändern wollen, und den Synchronkanal. „Offset“ ist der Wert für die generelle Hebung der Grenzkurven, „StdFac“ der Faktor für die Addition der Standardabweichung. Die gelernten Grenzkurven werden nach unten und oben durch Polygone beschränkt. In diesem Formular weisen Sie den Gängen und Synchronkanälen die Polygone per Namen zu. Die Form der Polygone können Sie über den Knopf „Polygone...“ ändern. Schulung Rotas Getriebeprüfung 51 Räder & Hüte Die gelernten Grenzkurven werden an den Zahneingriffs-Ordnungen durch „Hüte“ fixiert. Die Lage der Grenzen bei den Hüten ist fest (wird nicht gelernt). Die Hüte werden in Hutlisten zusammengefasst und den Synchronkanälen (Rädern) zugewiesen. Über das Formular „Räder und Hüte festlegen“ können Sie die Hutgrenzen verändern. Wählen Sie dazu in der Liste den betreffenden Prüfzustand und den Synchronkanal und drücken Sie den Knopf „Ändern“. Schulung Rotas Getriebeprüfung 52 Hutgrenzen ändern Im Formular „Hutlisten“ geben Sie für den gewählten Prüfzustand und das gewählte Rad (von dessen Zähnezahl die Positionierung des Hutes im Ordnungsspektrum abhängt) die Hutgrenze ein. Prüfzustand Rad Form des Hutes Grenzwert in der Mitte des Hutes Der Fehlercode FC-Zentrum wird ausgegeben, wenn das Spektrum den Hut im Zentrum übersteigt. Der Code FC-Seitenb. wird ausgegeben, wenn das Spektrum die Seiten des Hutes übersteigt. Editieren der Hutformen und Eingeben neuer Formen Schulung Rotas Getriebeprüfung 53 Grenzen für Crest und RMS Über den Knopf „Crest/RMS“ im Formular „Editieren der Getriebeparameter“ können Sie die Beschränkungen für die gelernten Grenzwerte für Crest, RMS und Peak einstellen. Wählen Sie aus der Liste den Prüfzustand, für den Sie die Parameter ändern wollen. Es wird unterschieden nach Crest, RMS, Peak in den Synchronkanälen (SKx) und im Mix-Kanal. „Offset“ ist der Wert für die generelle Hebung der Grenzwerte, „StdFac“ der Faktor für die Addition der Standardabweichung. Die gelernten Grenzwerte werden nach unten und oben durch die hier eingegebenen Werte beschränkt. Setzt man Minimum = Maximum, so ist die Grenze fixiert. Bei Überschreiten der Grenze wird der hier eingetragene Fehlercode ausgelöst. Schulung Rotas Getriebeprüfung 54 Einstellen der Drehzahl-Rampen Sofern Rotas selbst Drehzahlrampen überwacht (und nicht der Prüfstand Beginn und Ende der Messung steuert), werden in der Parameter-Datenbank die Drehzahlgrenzen der Rampen spezifiziert. Geben Sie hier die Startund Stop-Drehzahlen für die Messung der Rampen ein. Diese Start/Stop-Drehzahlen gelten für die Erfassung von Pegelverläufen. Die Drehzahlgrenzen für Rotas werden in UpM angegeben (und nicht in „gefahrener Geschwindigkeit“). Achtung: die Rotas-Rampen müssen sauber innerhalb der vom Prüfstand gefahrenen Rampen liegen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 55 Drehzahlrampen im Messprogramm Im Messprogramm werden die Drehzahlrampen vom Modul Trigger-Decoder überwacht. In dessen Dialog können die aktuellen Rampen-Parameter überprüft werden. Selektieren Sie in der Liste einen Prüfzustand und ändern Sie die Werte in den Eingabefeldern links. Drücken Sie [Anwenden], um die Änderungen in Kraft zu setzen. Änderungen an den Drehzahlgrenzen, die Sie in diesem Dialog vornehmen, gelten nur für den aktuellen Prüflauf. Beim nächsten Getriebe gelten wieder die Werte aus der Datenbank! Schulung Rotas Getriebeprüfung 56 Cache-Dateien Das Auslesen von Parametern aus der (Access-)Parameterdatenbank dauert relativ lange. Daher erstellt das Messprogramm Auszüge aus der Datenbank, die sogenannten CacheDateien. Dies sind Text-Dateien, die viel schneller gelesen werden können. Die Cache-Dateien befinden sich im Ordner C:\RotasData\(Projekt)\CacheData und sind nach den Typen benannt. Für jeden Typ gibt es eine Cache-Datei, sowie die Cache-Datei ‚General.sea‘ für typunabhängige Daten. C:\RotasData\(Projekt)\CacheData\(Typname).sea X Wenn in der Datenbank eine Änderung vorgenommen wurde, aktualisiert das Messprogramm bei der nächsten Prüfung eines betroffenen Getriebetyps automatisch dessen Cache-Datei. Nach Operationen mit den Datenbank-Dateien (z.B. Backup wiederherstellen) müssen die Cache-Dateien gelöscht werden, damit sie auf Grundlage der neuen Dateien neu erstellt werden. Sollte ansonsten der Fall eintreten, dass das Messprogramm Änderungen aus der Datenbank nicht übernimmt, kann ein Löschen der CacheDateien ggf. auch Abhilfe schaffen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 57 Praktische Übung! Schulung Rotas Getriebeprüfung 58 Messdaten-Archive Rotas speichert alle Messdaten eines Prüflaufs in einer Archiv-Datei. Diese Daten können mit Hilfe des Präsentations-Programms ausgewertet werden. Das Modul Messungen Archivieren ist für das Speichern zuständig. In seinem Dialog kann der SpeicherOrt festgelegt und die Regel zur Bildung der Dateinamen ausgewählt werden. Das „Kleber“Modul ermöglicht das Zusammenfassen von Einzelarchiven z.B. zu Tagesarchiven. Achten Sie darauf, dass „Dateien werden geschrieben“ eingeschaltet ist. Schulung Rotas Getriebeprüfung 59 Die Präsentations-Applikation Die Präsentations-Applikation dient zum Darstellen und Auswerten der in MessdatenArchiven enthaltenen Informationen. Sowohl die automatische Erstellung vorgefertigter Berichte als auch die interaktive Untersuchung der Daten ist möglich. Die Präsentation kann viele Messungen gleichzeitig laden und daraus Streubänder bilden oder Vergleiche durchführen. Die Grafiken der Präsentation können im wmf-Format exportiert und z.B. in Microsoft Office Dokumente importiert werden. Die Präsentation wird über einen SteuerungsDialog mit mehreren Abteilungen bedient. Layout-Seite Die Daten werden auf Layout-Seiten angezeigt, von denen beliebig viele vorhanden sein können. Jede Layout-Seite entspricht einer Druckseite. Die Elemente innerhalb eines Layouts sind Grafik-Module. Es gibt unterschiedlichste Arten von Grafik-Modulen, z.B. Kurvenplots, Textboxen oder Balkendiagramme. Schulung Rotas Getriebeprüfung Grafik-Module 60 Darstellen von Daten 1 Zunächst muss die Archiv-Datei geladen werden... In der Dialog-Abteilung Archive lädt man ArchivDateien: In der Dialog-Abteilung Liste werden die enthaltenen Messungen aufgeführt: In der Dialog-Abteilung Daten wählt man die darzustellende Messgröße: Archiv-Dateien können einzeln geladen und wieder entfernt werden. Die Liste zeigt in ihren TabellenSpalten u.a. den Zeitpunkt der Messung, die Seriennummer und den Typ. Das Inhaltsverzeichnis der Messgrößen ist wie ein Verzeichnisbaum aufgebaut und sortiert die Daten nach Prüfzuständen und Analysekanälen. Es können auch alle Archive aus einem Ordner geladen und dabei Filter-Kriterien angewandt werden. Aus großen Archiven können Messungen selektiv geladen werden. Messungen in der Liste können markiert werden. Die zugehörigen Messkurven werden in den Grafiken farblich hervorgehoben. Schulung Rotas Getriebeprüfung Zu den Messkurven können auch die entsprechenden Grenzen angezeigt werden. 61 Darstellen von Daten 2 Dann muss einer Messgröße ein Grafikmodul zugeordnet werden... Dazu wählt man im Inhaltsbaum die Messgröße und drückt den Knopf [Darstellen in]. Im Grafik Zuordnen-Dialog wählt man ein passendes Grafikmodul. Die Liste oben rechts zeigt an, in welchen Grafikmodulen diese Daten angezeigt werden. Nun drückt man den Knopf [Anzeigen]. Der Knopf [Wegwischen] entfernt die Daten aus dem Grafikmodul. Die Farbe für die Kurven und deren Grenzen kann ebenfalls gewählt werden. In der Dialog-Abteilung Grafik sind die verfügbaren Seiten aufgeführt. Durch Doppelklick auf einen Listeneintrag wird die Seite geöffnet. Schulung Rotas Getriebeprüfung 62 Darstellen von Daten 3 Das Erscheinungsbild auf den Layout-Seiten beeinflusst man über die Einstellungen der Grafikmodule. Deren Dialoge werden durch Doppelklick auf ein Grafikmodul geöffnet. Akustische Getriebeprüfung Rotas Industrielle Meß- Ordnungspegel aus Antrieb 1. Gang dBg Bei Plotter-Modulen stellt man in der Dialog-Abteilung Skalierung den Achsenbereich ein. Ordnungspegelverläufe und Prüftechnik 2. Gang dBg 120 120 80 80 40 Über Rechts-Klick auf einen Plot und den Befehl Auto-Skalierung aus dem Popup-Menü kann man auf einfache Weise eine den Daten angemessene Skalierung erreichen. 40 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm500 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm 3. Gang dBg 4. Gang dBg 120 120 80 80 40 40 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm500 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm 5. Gang dBg 6. Gang 120 120 80 80 40 40 0 500 0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 R-Gang 120 80 40 0 0 50 — Zug H1 100 150 200 250 — Zug Bnd — Schub H1 Getriebedaten: Mq250 HJE-014 Seite 6/8 — Schub Bnd n.i.O. 18.08.04 12:23 Industrielle Meß- und Prüftechnik Durch Doppelklick auf der Seite außerhalb aller Grafikmodule gelangt man zum Seitenformats-Dialog. Hier kann u.a. der Zoom-Faktor der Darstellung gewählt werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 63 Automatisierte Dartsellung Das Darstellen von Daten innerhalb der Präsentation kann durch sogenannte Rapports automatisiert werden. In der Dialog-Abteilung „Rapports“ können Rapports erstellt, modifiziert und ausgeführt werden: Durch eine COM-Fernsteuerverbindung löst das Messprogramm die Ausführung des „Gesamtbericht“-Rapports für den Messbericht aus. Akustische Getriebeprüfung Rotas Industrielle Meß- Ordnungsspektren und Prüftechnik Ordnungsspektren dBg Getriebe-Abnahmeprüfstand VW Wolfsburg Fehlerberichte Akustische Analyse Antrieb 1. Gang 2. Gang dBg 120 Messbericht 100 80 Getriebetyp: 80 60 Seriennummer: 0 40 40 Messzeit: 1 30.10.03 09:17 n.i.O. Rotas Akustische Getriebeprüfung 0 Ergebnis: 20 0 50 100 150 200 3. Gang dBg 250 Ord 0 Industrielle Meß- 50 100 und Prüftechnik 150 200 250 Ord Prüfstand: Mq200-WOB Ordnungspegelverläufe 4. Gang 80 Antrieb 120 Mq200-WOB Typ 1 [1] SerNr. 0 30.Oct'2003,09:17:57 Getriebe n.i.O. *** -------------------------------------------------------------------------------Code Fehlertext Gang Ist Grenz Mw E O/Tp Kx 2. Gang 60080 Syst.: Geraeuschsignal fehlt 0.1/ 0.3/ 0.0 g SignalCheck dBg 3-S 600 Syst.: Geraeuschsignal fehlt 4-S 0.1/ 0.3/ 0.0 g SignalCheck 600 Syst.: Geraeuschsignal fehlt 0.1/ 0.3/ 0.0 g SignalCheck 120 5-S 600 Syst.: Geraeuschsignal fehlt 2-S 0.1/ 0.3/ 0.0 g SignalCheck 40 -------------------------------------------------------------------------------- 1. Gang dBg 120 40 80 80 0 0 50 100 150 200 40 250 Ord 0 50 100 5. Gang dBg Ersetzungsregeln ermöglichen den Gebrauch von Variablen in Rapports. dBg Ordnungspegel aus 120 150 200 0 Ord 250 40 6. Gang 0 500 100 80 dBg 60 120 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm500 0 1000 1500 120 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm 3. Gang 4. Gang 80 dBg 120 40 40 80 80 20 0 0 50 100 150 200 40 250 Ord 0.0 50.0 100.0 R-Gang Der Befehl „Drucken“ kann Teil eines Rapports sein und druckt die Seiten auf dem eingestellten Standard-Drucker – in diesem Falle ein pdf-Drucker. 0 500 80 GAn 1. Gang 2. Gang 3. Gang 4. Gang 5. Gang 6. Gang R-Gang dBg 120 80 0 — Zug 100 150 — Grenze Getriebedaten: Mq250 250.0 200 40 Crest 3.95 4.21 Gang 4.32 4.09 4.16 - RMS 0.72 0.82 0.74 0.82 1.04 - Crest 4.18 4.80 4.66 4.24 3.99 - 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm500 40 50 200.0 40 Energiewerte 120 0 150.0 5. 0 RMS 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Rpm 0.01 0.02 0.02 0.06 0.23 - 6. Gang 120 80 250 — Schub 40 — Grenze 0 500 HJE-014 0 1000 1500 2000 2500 3000 350012:23 4000 4500 Rpm0.0 n.i.O. 18.08.04 R-Gang Seite 2/8 Industrielle Meß- 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 und Prüftechnik Getriebedaten: Mq200-WOB0 n.i.O. 30.10.03 09:17 120 Seite 1/5 Industrielle Meß- und Prüftechnik 80 40 0 0 50 — Zug H1 100 150 200 250 — Zug Bnd — Schub H1 Getriebedaten: Mq250 HJE-014 Seite 6/8 — Schub Bnd n.i.O. 18.08.04 12:23 Industrielle Meß- und Prüftechnik Schulung Rotas Getriebeprüfung 64 Praktische Übung! Schulung Rotas Getriebeprüfung 65 Das Statistik-Werkzeug Das Messprogramm speichert die im „langen Protokoll“ enthaltenen Werte (die wiederum in der Protokoll-Liste in der Parameter-Datenbank festgelegt sind) in einer Protokolldatenbank. Es werden jeweils die letzten 1000 (einstellbar) Messungen gehalten. Das Statistik-Werkzeug erlaubt die Auswertung dieser Daten: Zunächst müssen Sie die auszuwertenden Datenbanken laden. Sie finden die Datenbanken im Projektverzeichnis (C:\RotasData\xxxData\) im Unterverzeichnis ProtocolData. Die Dateien sind entsprechend der TypenBezeichnungen benannt. Selektieren Sie dann in der Liste eine oder mehrere Datenbanken und drücken Sie auf „Anzeigen der Daten“. Durch Doppelklick auf einen Listeneintrag erfahren Sie den Zeitraum, der von dieser Datenbank umfasst wird. Die Protokolldatenbank speichert nur die jeweils letzten (z.B.) 1000 Messungen jedes Typs. Wenn Sie die Protokolldatenbank über längerer Zeiträume verwenden wollen, kann es sinnvoll sein, die Datenbanken regelmäßig in ein anderes Verzeichnis zu kopieren und dort aufzubewahren. Schulung Rotas Getriebeprüfung 66 Protokoll-Einstellungen im Messprogramm Im Messprogramm finden Sie einen ToolbarKnopf zum Aufruf der Protokoll-Einstellungen: In diesem Dialog stellen Sie den Prüflings-Zyklus ein. Dies ist die Anzahl an Messungen, die vorgehalten werden. Der Laufindex zeigt Ihnen, wo das Speichern gerade angekommen ist. (Am Hochzählen des Laufindex’ am Ende der Messung erkennen Sie, dass Daten gespeichert werden.) Oben im Dialog sehen Sie den Namen der Datenbank, in die aktuell geschrieben wird. Achten Sie darauf, dass das Häkchen Report angeschaltet an ist. Für normale Messungen im Automatikbetrieb sollte Messungen einzeln abspeichern aus sein. Im unteren Teil des Dialogs können Sie das Speichern der Daten für einzelne Prüfzustände ein- und ausschalten (indem Sie auf den Namen des Prüfzustands in der Spalte Mode doppelklicken; ein x in der Spalte Protokoll zeigt an, dass die Werte dieses Prüfzustands gespeichert werden). Schulung Rotas Getriebeprüfung 67 Protokoll-Listen in der Parameter-Datenbank Eine Protokoll-Liste legt fest, welche Messwerte im „Langen Protokoll“ auftauchen und damit in der Statistik verfügbar sind. Sie können verschiedene, benannte Protokoll-Listen anlegen und typabhängig verwenden. Unter den „Allgemeinen Analysedaten“ wählen Sie aus, welche Protokoll-Liste für diesen Getriebetyp verwendet werden soll. Um eine neue Liste anzulegen, geben Sie in der Auswahlbox einen neuen Namen ein (vorhandenen überschreiben) und drücken auf „Neu“. Schulung Rotas Getriebeprüfung 68 Anzeigen von Statistiken Sie können bis zu vier Werte parallel anzeigen. Machen Sie in jeder Zeile die notwendigen Angaben zur Spezifikation eines Wertes. (Vergleichen Sie mit der Protokoll-Liste in der Parameter-Datenbank.) Sie können die Messwerte oder die Grenzen anzeigen (Überwachung des Lernprozesses). Sie können die Anzeige einzelner Werte vorübergehend ausblenden. Sie haben die Wahl zwischen der Darstellung der Verteilung und der Zeitreihe: Spezifizieren Sie die Achseneinstellungen oder wählen Sie „Autoscale“. Schulung Rotas Getriebeprüfung 69 Reproduzierbarkeit Prüfen Keine physikalische Messung ist exakt reproduzierbar: selbst zwei Messungen des Gewichts eines Getriebes werden leicht verschiedene Werte ergeben. Bei der Akustik ist die Streubreite aus physikalischen Gründen besonders groß. Eine typische Reproduzierbarkeits-Prüfung stellt fest, ob die Ergebnisse einer Anzahl von Messungen desselben Getriebes innerhalb einer vorgegebenen, engen Streubreite bleiben. Mittelwert So macht man eine Reproduzierbarkeits-Prüfung: 1. Wählen Sie ein Referenzgetriebe und einen (einige) Messwerte, z.B. die 1. Harmon. der Zahneingriffsordnungen. 2. Räumen Sie die Protokoll-Datenbank für den Typ des Referenzgetriebes beiseite, so dass eine neue Datenbank erstellt wird. 3. Führen Sie 10 oder 20 Messungen am Referenzgetriebe aus (volle Prüfzyklen). 4. Benutzen Sie das Statistik-Werkzeug, um die Verteilungen der Messwerte zu analysieren. Verteilung eines Messwertes Standardabw. Die Protokoll-Datenbanken befinden sich in C:\RotasData\(Projekt)\ProtocolData und sind nach Typen benannt. Schulung Rotas Getriebeprüfung 70 Software-Verzeichnisse Die Ordner lDisc und Mps32 enthalten die Software. Mps32 ist nicht immer vorhanden. Bei manchen Installationen gibt es zusätzlich ein Verzeichnis DsProjects. Der Ordner RotasData enthält die Einstellungen, Datenbanken und Grenzwerte. In diesem Ordner gibt es ein oder mehrere Projektverzeichnisse, z.B. C:\RotasData\MQ200\. Bevor Sie irgendwelche Arbeiten mit diesen Ordnern vornehmen (Kopieren, Neuinstallation, ...), muss das RotasPro-Programm beendet werden! Im Projektverzeichnis finden Sie mehrere Unterverzeichnisse. Von besonderer Bedeutung sind: o LearnData: enthält die gelernten Grenzen. Löschen Sie eine Datei, um ein komplettes Neulernen zu erzwingen (vorher Rotas beenden!) o Database: enthält die Parameter-Datenbanken o Archives: enthält die Messdaten-Archive, ggf. in Unterverzeichnissen sortiert o ProtocolData: enthält die Protokolldatenbanken Schulung Rotas Getriebeprüfung 71 Backup Alle projektspezifischen Daten sind in den Projektverzeichnissen in C:\RotasData enthalten. Zur Erstellung eines Backups machen Sie einfach eine Kopie des Projektverzeichnisses (oder von ganz RotasData). Das „Projekt“ GtrPresent enthält die Präsentation zur Berichtserstellung. Durch ein Backup sichert man hier alle Layout-Einstellungen, Grafiken etc. Tipps Das Unterverzeichnis Archives im Projektverzeichnis kann sehr umfangreich werden. Daher sollte man es getrennt sichern (z.B. auf CD) und gelegentlich alte Archive löschen. Beim normalen Backup kann dann das Archives-Verzeichnis weggelassen werden. Die wesentlichen Programm-Einstellungen (nicht die Prüfparameter) sind in den Dateien direkt im Projektverzeichnis enthalten. Für eine „Ferndiagnose“ ist es hilfreich, alle Dateien aus dem Projektverzeichnis, aber ohne Unterverzeichnisse, zu übermitteln. Die Parameter-Datenbank erstellt selbsttätig Backup-Kopien in einem eigenen Unterverzeichnis Backup. Diese können zur Wiederherstellung alter Parameter-Stände verwendet werden. Bei einem normalen Backup kann aber normalerweise darauf verzichtet werden. Schulung Rotas Getriebeprüfung 72 Installation einer neuen Version Machen Sie vor einem Update eine Sicherheitskopie von lDisc und ggf. von RotasData! Die Software wird von Discom auf den Rechnern vorinstalliert und getestet. Daher kommen Sie normalerweise nicht in die Situation einer Komplett-Installation. Um eine neue Version der Software zu installieren (Update), muss im allgemeinen nur der Ordner lDisc ersetzt werden. Beenden Sie alle Programme und machen Sie eine Sicherheitskopie der alten Version. Dann kopieren Sie das neue lDisc auf die Festplatte (C:\). Rufen Sie danach die Datei C:\lDisc\Register.bat auf. Falls Sie einmal ein Projektverzeichnis (in C:\RotasData\) von einer CD auf die Platte kopieren, beachten Sie bitte: Durch das Kopieren von der CD erhalten alle kopierten Dateien von Windows das Attribut „Schreibgeschützt“. Dieses Attribut müssen Sie löschen (z.B. über Datei – Eigenschaften), da Rotas sonst nicht arbeiten kann. Schulung Rotas Getriebeprüfung 73 Kalibrieren Verschiedene Elemente in der Kette zwischen Messgröße und Messwertverarbeitung sind mit fertigungstechnisch bedingten Toleranzen behaftet. Die Kalibrierung dient der Kompensation dieser Toleranzen in Messwertaufnehmer und Messwertaufbereitung. Zum Kalibrieren wird ein Kalibrator mit genau definiertem Ausgangssignal als Signalquelle benutzt. Aufgrund der Kenntnis des Kalibratorsignals und dem von der Messwertverarbeitung erkannten Signal lässt sich das genaue Übersetzungsverhältnis der gesamten Messkette berechnen: Der Kalibrierfaktor. Sie können die Kalibrierung mit dem Messprogramm (im Handbetrieb) überprüfen. Calibrator Zur Bestimmung neuer Kalibrierfaktoren gibt es eine eigene Kalibrierapplikation. In Ihrem Projektverzeichnis befindet sich ein Unterverzeichnis mit dem Namen „Calibrator“, das seiner-seits eine Verknüpfung mit dem Namen „Calibrator“ enthält. Durch Doppelklick auf die Verknüpfung starten Sie die Kalibrierapplikation. Da jeder Messwertaufnehmer und jede Komponente der Messwertaufbereitung individuelle Toleranzen haben, ist es unbedingt empfehlenswert nach dem Auswechseln einer dieser Komponenten eine Kalibrierung durchzuführen. Nur so lassen sich unabhängig von den jeweils eingesetzten Komponenten reproduzierbare Ergebnisse erzielen. Schulung Rotas Getriebeprüfung 74 Überprüfen der Kalibrierung 1. Schalten Sie Prüfstand und Messprogramm in den manuellen Betrieb. 2. Lösen Sie das Kabel, das den Geräuschsensor mit dem Verstärker verbindet. Schrauben Sie einen zweiten Geräuschsensor auf den Kalibrator und verbinden Sie diesen Sensor mit dem Verstärker. Oder: lösen Sie den normalen Geräuschsensor vom Prüfstand und pressen Sie ihn händisch auf den Kalibrator auf. 3. Lassen Sie das Getriebe bei einer konstanten Drehzahl laufen. 4. Legen Sie im Messprogramm (über den Dialog „Ablaufsteuerung“) einen beliebigen Getriebetyp ein und schalten Sie in einen beliebigen Gang. 5. Schalten Sie den Kalibrator ein. 6. In der Anzeige der Ordnungsspektren („Scope“) finden Sie im Mix-Kanal eine deutliche Spitze. Benutzen Sie die Kontrollen des Scopes, um diesen Ausschnitt des Spektrums zu vergrößern. Die Höhe der Spitze muss 103 dB betragen (bei einem Standard-Kalibrator). Sollte die Spitze um mehr als 0,25 dB abweichen, muss die Kalibrierung erneuert werden (mit Hilfe der Kalibrierapplikation – Sie können den Kalibrator gleich angeschlossen lassen). Schulung Rotas Getriebeprüfung 75 Durchführen der Kalibrierung 1 Nach dem Start der Kalibrierapplikation erscheint automatisch der Kalibrierdialog, mit dem alle die Kalibrierung betreffenden Einstellungen vorgenommen und die Kalibrierung durchgeführt sowie überprüft wird. Sollte der Dialog geschlossen sein, kann er mit diesem Knopf in der Werkzeugleiste geöffnet werden. Wählen Sie den Abschnitt Merkmale des Kalibrierdialoges aus. Mit den beiden Kombinationsfeldern DSP und Kanal können Sie den zu kalibrierenden Analogeingang auswählen. Im nebenstehenden Beispiel wurde der erste Eingang der Dsp-Karte S1 ausgewählt. Die Anzeige in den beiden Scopes für Signal und Spektrum wird automatisch auf den gewählten Kanal geschaltet. (Die Scopes für Signal und Spektrum öffnen Sie ggf. mit den Knöpfen Schulung Rotas Getriebeprüfung 76 Durchführen der Kalibrierung 2 Stellen Sie in der Abteilung Quelle die Eigenschaften Ihres Kalibriersignals ein: In der Abteilung Kalibrierfaktor führen Sie die eigentliche Kalibrierung aus. Drücken Sie [Übernehmen], wenn Sie Änderungen gemacht haben. Achten Sie auf die Unterscheidung zwischen Spitzenwert und Effektivwert! Wählen Sie zwischen der Kalibrierung basierend auf Zeitsignal oder Spektrum und drücken Sie [Justieren]. Schulung Rotas Getriebeprüfung 77 Durchführen der Kalibrierung 3 Nach der Kalibrierung können Sie in der Abteilung Merkmale das Ergebnis überprüfen: Tipp: Spektrums-Kalibrierung sollte benutzt werden, wenn das Kalibriersignal Störanteile (z.B. Rauschen, Brummen, DC-Offset) enthält. Beim Kalibrieren wird nur die stärkste spektrale Komponente bewertet. Störanteile werden dadurch weitestgehend eliminiert. Das Kalibriersignal muss einen möglichst sinusförmigen Verlauf haben, da Oberwellenanteile durch die spektrale Zerlegung ebenfalls nicht mit bewertet werden. Zeitsignal-Kalibrierung bietet gegenüber der Spektrums-Kalibrierung eine höhere Genauigkeit, setzt aber gleichzeitig eine sehr gute Signalqualität voraus. Im Gegensatz zur Spektrums-Kalibrierung wird hier nicht nur eine einzelne spektrale Komponente, sondern das gesamte Zeitsignal bewertet. Somit gehen alle eventuell vorhandenen Störanteile (s.o.) in die Kalibrierung ein. Wenn der Kalibrierfaktor korrekt ist, erscheinen die ist-Werte in grün. Schulung Rotas Getriebeprüfung 78 Ende Schulung Rotas Getriebeprüfung 79
