DE2241553A1

DE2241553A1 - Vorrichtung zur erkennung und ortung von fehlern an mit drehbaren teilen ausgestatteten maschinenelementen, insbesondere fahrzeugbaugruppen

Info

Publication number: DE2241553A1
Application number: DE19722241553
Authority: DE
Inventors: Richard Joksch; Dieter Dipl Ing Schuetzenauer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1974-02-28

Description

Vorrichtung zur Erkennung und Ortung von Fehlern an mit drehbaren Teilen ausgestatteten Maschinenelementen, insbesondere Fahrzeugbaugruppen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung und Ortung von Fehlern an mit drehbaren Teilen ausgestattet-en Maschinenelementen, insbesondere Fahrzeugbaugruppen wie Schaltgetrieben, Hinterachsen mit Ausgleichsgetrieben u.s.w. mit Hilfe von einem oder mehreren Schwingungs- und/oder Schallaufnehmern und einem externen Antrieb zum Inbetriebsetzen der Baugruppe.
Es ist bekannt, bei drehenden Maschinenteilen, insbesondere Rotoren und Getrieben- mittels Stethoskopen Fehler zu orten, jedoch ist diese Methode wegen ihrer Subjektivität nicht weit verbreitet. Gelegentlich gehen Praktiker mit einem gewöhnlichen Schraubenzieher als Ersatz für ein Stethoskop auf Fehlersuche.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher eine objektive und reproduzierbare Schwingungs bzw.
Geräuschanalyse möglich ist und aufgrund von Frequenzen, Amplituden und Kurvenformen der Schwingungen Rückschlüsse auf die Verwendbarkeit oder auf Art und Ort eines Fehlers gezogen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an bestimmten Stellen der Baugruppe Aufnehmer angelegt und gegebenenfalls über Verstärker mit elektrischen Filtern und/oder einem Frequenzanalysator verbunden sind, deren Ausgangssignale in einer anschließenden Auswerteschaltung mit vorgebbaren Grenzwerten vergleichbar und gegebenenfalls ablesbar sind und daß bei Überschreiten dieser Grenzwerte Anzeigesignale abgebbar sind.
Als Aufnehmer, die im allgemeinen Geber genannt werden, kann jede geeignete Ausführungsform verwendet werden. Eine Ausführungsform nach der Erfindung benutzt vorzugsweise sogenannte Quarzgeber. Die Anzahl der Geber ist abhängig von der jeweils zu prüfenden Baugruppe. Bei einer zweifach gelagerten Welle z.,B.
genügt ein Geber, welcher nacheinander in der Nähe der Lager ans Gehäuse angelegt wird. Zweckmäßiger jedoch ist die Anordnung von zwei Gebern. Aus den bei Antreiben der Welle von diesen Gebern aufgenommenen Schwingungen läßt sich auf den Zustand der Lager schließen.
Bei Prüfungen mit bestimmten Drehzahlen ist es zweckmäßig, daß die .elektrischen Filter auf die charakteristischen Frequenzen der zu prüfenden Baugruppe fest eingestellt sind. Dies ermöglicht insbesondere die Verwendung preiswerter Filter.
Soll eine Baugruppe über den gesamten Betriebedrebzahlbereich geprüft werden, ist es von Vorteil, wenn die elektrischen Filter auf zur Antriebsdrehzahl proportionale Frequenzen vom Antrieb durchstimmbar sind. Ein Frequenzanalysator wird zweckmänigerweise dann eingesetzt, wenn Frequenzen außerhalb des Filterbereiches bzw. nicht proportional zur Antriebsdrehzahl auftreten.
Für eine größere Flexibilität der Vorrichtung ist erfindungigemäß vorgesehen, daß die elektrischen Filter und/oder der Frequenzanalysator einzeln oder in Kombinationen an die Auswerteschaltung anschaltbar sind. Durch diese Maßnahmen läßt sich insbesondere der Fehlerort genauer bestimmen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Prozeßrechner eingesetzt ist, von dem die Steuerung des Antrieb drehzahlablaufs, der Filter- und Frequenzanalysator-Anschaltung und der drehzahlproportionalen Filterdurchstimmung, die Einstellung der Grenzwerte, die Bewertung der Signale sowie die Protokollausgabe übernommen wird. Damit wird eine automatische Untersuchung ermöglicht, die insbesondere durch Variation des Prüfablaufs bei geeigneter Programmierung bessere und schnellere Ergebnisse bringt.
In der Zeichnung sind zwei Vorrichtungen nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine einfache Vorrichtung mit manueller Bedienung und Fig. 2 eine von einem Prozeßrechner gesteuerte Vorrichtung.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zeigt eine zu prüfende Baugruppe 1, die von einem Antrieb 2 angetrieben wird. An bestimmten Punkten der Baugruppe sind zwei Quarzgeber 3 und 4 angelegt, welche zu Filtern 5 und 6 führen und über Schalter 7 und 8 einzeln oder gemeinsn mit der Auswerteschaltung 9 verbunden werden können. In dieser Auswerteschaltung befinden sich für jedes Filter ein Verstärker sowie eine Verknpüpfungs logik. Der Ausgang der Auswerteschaltung 9 ist mit einem Anzeigemeßwerk 10 verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind beide Filter auf eine Festfrequenz eingestellt. Die Prüfung geht so vor sich, daß der Antrieb 2 die Baugruppe 1 mit einer bestimmten Drehzahl antreibt.
Die dabei von den Gebern 3 und 4 aufgenommenen Schwingungen gelangen über die Filter 5 und 6, welche auf die der Antriebsdrehzahl entsprechende Frequenz abgesti t sind, je nach Stellung der Schalter 7 und 8 zur Auswerteschaltung 9, wo sie verstärkt erden. Anschließend gelangen sie zum Anzeigemeßwerk 10, auf dessen Skala Grenzwerte eingezeichnet sind. Je nach Stellung der Schalter 7 und 8 wird auch die Verknüpfungslogik in der Auswerteschaltung 9 verändert, so daß die an ihrem Ausgang erscheinenden Schwingungen richtig bewertet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird allein nach der Schwingungsamplitude bzw. einem Nitteiwert derselben gemessen und die nach diesen Kriterien festgelegte Güte der zu prüfenden Baugruppe kann am Anzeigeinstrument abgelesen werden.
In Fig. 2 ist schematisch eine von einem Prozeßrechner gesteuerte l/rüfvorrichtung darrestellt. Die Baugruppe 1 wird wieder vom Antrieb 2 angctrieben. Die an die Baugruppe angelegten Geber 3, 4 und 11,führen zu Filtern 12, 13 und 14, welche über Schalter 1, i8 und 19 riit der Auswerteschaltung 20 verbunden werden können. Die Auswerteschaltung 20 besitzt eine umfangreiche Elektronik zur automatischen Einstellung von Grenzwerten und zur Verknüpfung und Dewcrtung der über die verschiedenen Eingänge gelangenden i)aten nach Schwingungsform und Amplitude.
Die Freque11zen bzw. Drehzahlen werden von der Steuerung vorgegeben. Die in der Auswerteschaltung 20 ermittelten Daten gelangen in einen Prozeßrechner 21, wo sie gespeichert, verarbeitet und nach Abruf in einem angeschlossenen Drucker 23 als Prüfprotokoll ausgedruckt werden.
Von diesem Prozeßrechner werden der Antrieb 2, die Filtersteuerung i6 und die Auswerteschaltung 20 gesteuert. Die Filtersteuerung 16 bewirkt die Durchstimmung der Filter 12, 13 und 14, die nicht gezeigte wahlweise Zuschaltung des Frequenzanalysators 15 auf jeden der vorhandenen Geber sowie die Anschaltung der Filter an die Auswerteschaltung 20 über dieSchalter 17, 18 und 19. Gegebenenfalls werden vom P:ozeßrechner 21 Anzeigesignale 22 gesteuert. um dem Bedienungspersonal das Einschalten oder Überschreiten der Grenzwerte anzuzeigen.
Die Prüfung der Baugruppe geht so vor sich, daß nur noch die Daten für den normalen Ablauf in den i>rozeßrechner 21 eingegeben werden. Dieser übernimmt dann selbsttätig, d.h. programmgesteuert, die Steuerung des Antriebs 2, die Durchstimmung der Filter 12, 13 und 14, die Anschaltung der Filter einzeln oder gemeinsam sowie des Frequenzanalysators 15 und die Steuerung der Auswerteschaltung 20.
Je nach Prozerechner und Programm ist es auch möglich, den Prüfablauf, abhängig von den erhaltenen Daten zu verändern und so eine schnelle, genaue und objektive Analyse durchzuführen, welche dann als gedrucktes Protokoll zur Verfügung steht.

Claims

Ansprüche:

Vorrichtung zur Erkeniiung und Ortung von Fehlern an mit drehbaren Teilen ausgestatteten >Iaschinenelementen, insbesondere Fahrzeugbaugruppen wie Schaltgetrieben, Hinterachsen mit Ausgleichsgetrieben u.s.w. mit Hilfe von einem oder mehreren Schwingungs- und/oder Schallaufnehmern und eine externen Antrieb zum betriebsetzen der Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, daß an bestimmten Stellen der Baugruppe Aufnehmer (3, 4 11) angelegt und gegebenenfalls über Verstärker mit elektrischen Filtern (5, 6, 12, 13, ilt) und/oder einem Frequenzanalysator (15) verbunden sind, deren Ausgangssignale in einer anschließenden Auswerteschaltung ('3, 20) mit vorgebbaren Grenzwerten vergleichbar und gegebenenfalls ablesbar sind und dan bei Überschreiten dieser Grenzwerte Anzeigesignale abgebbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Filter (5, 6, 12, 13, 14) auf die charakteristischen Frequenzen der zu prüfenden Baugruppe (1) fest eingestellt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Filter (5, 6, 12, 13, 14) auf zur Antriebsdrehzahl proportionale Frequenzen vom Antrieb (2) durchstimmbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Filter (5, 6, 12, 13, 11i) und/oder der Frequenzanalysator (15) einzeln oder in Kombinationen an die Auswerteschaltung (9, 20) anschaltbar sind.

S. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozenrechner (21) eingesetzt ist, voll dem die Steuerung des Antriebsdrehzahlablaufs, der Filter- und Frequenzanalysator-Anschaltung und drehzahlproportionalen Filterdurchstimmung, die Einstellung der Grenzwerte, die Bewertung der Signale sowie die Protokollausgabe übernommen wird.

Leerseite