DE4006948A1 - Wear monitoring system for cyclically loaded component - compares static distribution difference signals at end of each loading cycle with stored reference signals - Google Patents
Wear monitoring system for cyclically loaded component - compares static distribution difference signals at end of each loading cycle with stored reference signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des Verschleißes oder der Ermüdung eines im wesentlichen zyklisch belasteten Bauteils oder einer im wesentlichen zyklisch belasteten Baugruppe einer Maschine, insbesondere der Komponenten eines Kraftfahrzeugs beim mehrfachen Durchfahren einer Teststrecke oder eines Belastungszyklus auf dem Prüfstand. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring the Wear or fatigue is essentially cyclical loaded component or one essentially cyclically loaded assembly of a machine, especially the Components of a motor vehicle when driving through several times a test track or a load cycle on the Test bench. The invention further relates to an arrangement for Execution of the procedure.
Es sind bereits Verfahren zur Erfassung von Betriebsbeanspruchungen bekannt, bei denen Spannungen oder andere Belastungen, denen ein Bauteil ausgeliefert ist, gemessen und die anfallenden Meßwerte von Klassiergeräten nach verschiedenen Zählverfahren ausgewertet werden. Die klassierten Meßsignale geben dann ein Maß für die Belastung an. Aussagen über Beschädigung und Verschleiß des Bauteils können daraus nicht abgeleitet werden.There are already procedures for capturing Operating stresses known in which voltages or other loads to which a component is delivered measured and the resulting measurement values from classifying devices different counting methods can be evaluated. The classified ones Measurement signals then give a measure of the load. statement damage and wear of the component can result from it cannot be derived.
Um die Bildung von Rissen oder anderen Schädigungen festzustellen, sind Verfahren der zerstörungsfreien Materialprüfung bekannt. Diese Verfahren beruhen auf der Erfassung und der Interpretation von Einzelereignissen, z. B. die Analyse des emittierten Schalls bei Ultraschallverfahren, und dienen der direkten und isolierten Untersuchung des Bauteils unter kontrollierten Bedingungen. Für derartige Einzeluntersuchungen ("Segmentalisierverfahren") sind in der Regel eigene Prüfstände erforderlich.To the formation of cracks or other damage establish non-destructive processes Material testing known. These procedures are based on the Acquisition and interpretation of individual events, e.g. B. the analysis of the emitted sound in ultrasonic processes, and serve the direct and isolated investigation of the Component under controlled conditions. For such Individual examinations ("segmentalization procedures") are in the Usually own test benches are required.
Fahrzeuge werden häufig auf Rennstrecken oder anderen Teststrecken endlicher Länge getestet. Die Teststrecke wird ständig erneut durchfahren, aus Sicherheitsgründen muß aber in bestimmten festgelegten Abständen das Fahrzeug im Prüfstand untersucht werden, um zumindest die kritischen Fahrzeugkomponenten auf Schäden oder Verschleiß zu überprüfen, selbst wenn aus der subjektiven Sicht der Testfahrer kein Indiz für eine Schädigung vorliegt. Dies führt zu Stillstandszeiten und Versuchskosten, die an sich unnötig sind.Vehicles are often used on racetracks or others Test tracks of finite length tested. The test track will drive through again and again, but for safety reasons, in the vehicle in the test bench at certain specified intervals be examined to at least the critical Check vehicle components for damage or wear, even if from the subjective point of view of the test driver no indication for damage. This leads to downtimes and trial costs, which in themselves are unnecessary.
Derartige erhöhte Kosten und Ausfallzeiten können aber vermieden werden, wenn der Verschleiß der betreffenden Bauteile bereits während der im wesentlichen zyklischen Belastung überwacht wird und die Maschine oder ihre Bauteile erst dann einer gezielten Untersuchung auf dem Prüfstand unterworfen werden, wenn Anzeichen eines wesentlichen Verschleißes vorliegen. Die üblichen Untersuchungsverfahren, wie sie z. B. auf dem Prüfstand durchgeführt werden, können aber z. B. bei einem Fahrzeug nicht ohne weiteres in das Fahrzeug verlegt und bei der Testfahrt durchgeführt werden. Hinzu kommt, daß die in einem Belastungszyklus nacheinander vorliegenden Belastungszustände nicht in jedem Zyklus genau gleich sind, vielmehr vom Fahrverhalten, den Temperatur- und Windverhältnissen und anderen Einflüssen abhängen und stochastisch auftreten, so daß eine "one-line"-Untersuchung des Bauteils während des Testbetriebes nicht ohne weiteres möglich ist.Such increased costs and downtime can, however can be avoided if the wear of the relevant components already during the essentially cyclical load and then the machine or its components are monitored subjected to a targeted examination on the test bench if there are signs of significant wear and tear are available. The usual examination procedures, such as. B. be carried out on the test bench, but can e.g. B. at a vehicle is not easily moved into the vehicle and be carried out during the test drive. In addition, the in one load cycle in succession Load conditions are not exactly the same in every cycle, rather from driving behavior, temperature and Depend on wind conditions and other influences and occur stochastically, so that a "one-line" examination of the Component not easily possible during test operation is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Überwachen des Verschleißes oder der Ermüdung eines Bauteils zu schaffen, das im wesentlichen zyklisch belastet ist.The invention has for its object a method and an arrangement for monitoring the wear or the To create fatigue of a component that is essentially is cyclically loaded.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, die Momentanwerte zweier im Bauteil auftretender Meßgrößen fortlaufend zu erfassen und in Differenzsignale umzusetzen, die die statistische Verteilung der Differenz der während eines Zyklus anfallenden Momentanwerte beider Meßgrößen charakterisiert. Nach einem Belastungszyklus werden diese Differenzsignale mit gespeicherten Bezugssignalen verglichen, die die statistische Verteilung der Differenz beider Meßgrößen im praktisch neuwertigen Zustand des Bauteils charakterisieren. Nur bei wesentlicher Abweichung der Differenzsignale von den Bezugssignalen wird die zyklische Belastung vorzeitig abgebrochen.To achieve this object, the invention provides that Instantaneous values of two measurands occurring in the component continuously record and convert into difference signals, the the statistical distribution of the difference during one Cycle instantaneous values of both measurands characterized. After a stress cycle, these become Comparing difference signals with stored reference signals, which is the statistical distribution of the difference between the two measurands characterize in the practically new condition of the component. Only if the difference signals deviate significantly from the The cyclical load becomes reference signals prematurely canceled.
Eine entsprechende Anordnung enthält daher zwei Meßgeber zur fortlaufenden Erfassung der beiden Meßgrößen und eine Recheneinrichtung mit mindestens einem Speicher, die die fortlaufend erfaßten Meßgrößen in Differenzsignale zur Charakterisierung der statistischen Verteilung der Differenz während eines Zyklus angefallener Momentanwerte beider Meßgrößen umsetzt. In einem zweiten Speicher sind entsprechende Bezugssignale gespeichert, die die statistische Verteilung der Differenz beider Meßgrößen im praktisch neuwertigen Zustand des Bauteils charakterisieren. Eine Anzeige- oder Auswerteeinrichtung vergleicht die Differenzsignale mit den Bezugssignalen. Der zyklische Betrieb des Bauteils braucht daher nur dann vorzeitig beendet zu werden, wenn der Vergleich beider Signale einen erhöhten Verschleiß andeutet.A corresponding arrangement therefore contains two sensors continuous recording of the two measured variables and one Computing device with at least one memory that the continuously measured quantities in difference signals for Characterization of the statistical distribution of the difference instantaneous values of both accumulated during a cycle Implements measurands. Corresponding are in a second memory Reference signals are stored which represent the statistical distribution of the Difference between the two parameters in the practically new condition of the Characterize component. An advertisement or Evaluation device compares the difference signals with the Reference signals. The cyclical operation of the component needs therefore only to be ended prematurely if the comparison both signals indicate increased wear.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked.
Anhand von 5 Figuren und einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Based on 5 figures and a preferred embodiment the invention is explained in more detail. Show it:
Fig. 1 die statistische Häufigkeitsverteilung für die Amplitude eines ersten Meßsignals, des die dem Bauteil im Belastungszyklus stochastisch eingeprägte Belastung wiedergibt, Fig. 1 shows the statistical frequency distribution of the amplitude of a first measurement signal of which represents the component in the loading cycle stochastically impressed load,
Fig. 2 die statistische Häufigkeit der Amplitude eines zweiten Meßsignals, das eine Reaktion des Bauteils auf die eingeprägte Belastung wiedergibt, Fig. 2 shows the statistical frequency of the amplitude of a second measurement signal that represents a reaction of the component on the impressed load,
Fig. 3 die Differenz der beiden Häufigkeitsverteilungen, Fig. 3, the difference of the two frequency distributions,
Fig. 4 die während eines Zyklus gesammelten und statistisch geordneten Differenzen der jeweils zum gleichen Zeitpunkt gemessenen Meßwerte beider Meßgrößen, und Fig. 4 the collected during one cycle of randomly-ordered and differences of the measured values at the same time each of the two measured variables, and
Fig. 5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dabei verwendeten Hardware. Fig. 5 is a schematic representation of the method according to the invention and the hardware used therein.
Die Erfindung wird erläutert am Beispiel eines Fahrzeugs, bei dem z. B. auf eine Radmeßnabe während der einzelnen Belastungszyklen eine äußere Kraft (z. B. die Radaufstandskraft) eingeleitet wird. Diese äußere Kraft wird gemessen, wobei dieses Meßsignal ein Eingangssignal Xa darstellt, dessen Amplitude einen entsprechenden Wert Xai so oft annimmt, wie der entsprechende Belastungszustand im Lauf eines Belastungszyklus auftritt. Trotz des im wesentlichen zyklischen Betriebes auf der Teststrecke treten die Belastungszustände stochastisch auf. Fig. 1 zeigt die Häufigkeitsverteilung H(a), mit der das Eingangssignal die entsprechenden Amplitudenwerte Xai annimmt.The invention is explained using the example of a vehicle in which, for. B. an external force (z. B. the wheel contact force) is initiated on a Radmeßnabe during the individual loading cycles. This external force is measured, this measurement signal representing an input signal Xa, the amplitude of which assumes a corresponding value Xa i as often as the corresponding load condition occurs in the course of a load cycle. Despite the essentially cyclical operation on the test track, the load conditions occur stochastically. Fig. 1 shows the frequency distribution H (a), with which the input signal assumes the corresponding amplitude values Xa i.
Handelt es sich um ein Bauteil mit linearem Übertragungsverhalten, so ist die Reaktion des Bauteils, z. B. der Kraftfluß am Schräglenker, proportional zu der Belastung. Ein entsprechendes Antwortsignal Xe nimmt daher die entsprechenden Amplitudenwerte Xei genauso oft an und die Häufigkeitsverteilung H(e) ist praktisch deckungsgleich mit H(a).If it is a component with a linear transmission behavior, the reaction of the component, e.g. B. the power flow on the semi-trailing arm, proportional to the load. A corresponding response signal Xe therefore assumes the corresponding amplitude values Xe i just as often and the frequency distribution H (e) is practically congruent with H (a).
Diese Proportionalität von Eingangssignal und Ausgangssignal ist aber gestört, d. h. die Übertragungsfunktion ist nicht konstant, wenn das Bauteil ein Eigenverhalten entwickelt. Ein nicht-harmonischer Kraftverlauf kann dann Eigenfrequenzen und Eigenformen anregen, die sich dem Antwortsignal Xe überlagern.This proportionality of input signal and output signal but is disturbed, d. H. the transfer function is not constant if the component develops its own behavior. A Non-harmonic force curve can then natural frequencies and Stimulate eigenmodes that overlap the response signal Xe.
Das Bauteil wirkt dann wie ein Filter oder ein Verstärker.The component then acts like a filter or an amplifier.
Die eingeleiteten Kräfte werden nicht vollständig über das Bauteil übertragen und die zweite Meßgröße, die bei der durch die erste Meßgröße eingeprägten Belastung die resultierende Belastung des Bauteils erfaßt, erreicht nicht die vollen Amplitudenwerte. Es kann aber auch Resonanz angeregt werden, bei der die auftretenden Amplituden des zweiten Meßsignals die Amplituden des ersten Meßsignals übersteigen, die resultierende Belastung des Bauteils also über der eingeprägten Belastung liegt. The forces introduced are not completely beyond that Transfer component and the second measured variable, which by the the first measured variable impressed the resulting load Load of the component detected does not reach the full Amplitude values. But resonance can also be stimulated, in which the occurring amplitudes of the second measurement signal Amplitudes of the first measurement signal exceed the resulting The load on the component is above the impressed load lies.
Ändert sich z. B. die "dynamische Steife" des Bauteils aufgrund von Schädigung oder Verschleiß, so ändert sich auch die Übertragungsfunktion und somit die Amplitudenverteilung des zweiten Meßsignals.Changes z. B. due to the "dynamic stiffness" of the component of damage or wear, so does the change Transfer function and thus the amplitude distribution of the second measurement signal.
Wird also etwa ein Belastungszustand, bei dem das Meßsignal den positiven Wert Xa′ oder den negativen Wert Xa′′ annimmt, in einem Belastungszyklus immer wieder derart durchlaufen, daß dabei eine besondere Dämpfung, eine Resonanz oder ein verzögerter Aufbau der zweiten Meßgröße auftritt, so tritt die entsprechende Amplitude Xe′ bzw. Xe′′ entsprechend seltener auf, während andere Amplituden des Antwortsignals verstärkt oder geschwächt werden. Es kann also z. B. die Häufigkeitsverteilung H(e) der Fig. 2 auftreten.For example, if a load state in which the measurement signal assumes the positive value Xa 'or the negative value Xa''is repeated in a load cycle in such a way that special damping, resonance or a delayed build-up of the second measured variable occurs, so the corresponding amplitude Xe 'or Xe''occurs less frequently, while other amplitudes of the response signal are amplified or weakened. So it can e.g. B. the frequency distribution H (e) of FIG. 2 occur.
Fig. 3 zeigt die Überlagerung der beiden Häufigkeitsverteilungen. Dabei tritt eine Differenzfläche auf, die im betrachteten Beispiel für kleine Amplitudenwerte Xa oder Xe positiv, für andere Amplitudenwerte aber negativ ist. Fig. 3 shows the superimposition of the two frequency distributions. A difference surface occurs, which in the example under consideration is positive for small amplitude values Xa or Xe, but negative for other amplitude values.
Werden also die während eines Zyklus auftretenden Momentanwerte der beiden Meßgrößen gesammelt und nach bestimmten Kriterien zu einem "Kollektiv" geordnet (z. B. nach der Größe ihrer Amplitudenwerte "klassiert"), so erhält man ein "Kollektiv" für die Eingangsgröße Xa und die Ausgangsgröße Xe. Diese Kollektive, insbesondere die Häufigkeitsverteilungen der Amplituden, können dann durch statistische Auswertung zu charakteristischen Parametern umgesetzt werden.So are the instantaneous values occurring during a cycle of the two measurands and according to certain criteria organized into a "collective" (e.g. according to the size of their Amplitude values "classified"), you get a "collective" for the input variable Xa and the output variable Xe. These Collectives, especially the frequency distributions of the Amplitudes can then be determined by statistical analysis characteristic parameters are implemented.
Z. B. kann ausgezählt werden, bei wieviel Messungen bezogen auf die Gesamtzahl der Messungen innerhalb eines Zyklus die momentanen Amplitudenwerte der beiden Meßgrößen innerhalb bestimmter Amplitudenbereiche liegen, die in Fig. 3 mit Dx1, Dx′1 und Dx′′1 dargestellt sind. Es wird also der Flächeninhalt der Häufigkeitsverteilung über den entsprechenden Abschnitten der Amplitudenwerte gebildet. Als einen anderen Kollektivparameter könnte man z. B. die Maximalwerte der Häufigkeitsverteilungen und die dazu gehörenden Amplituden der jeweiligen Meßsignale bilden. Gibt man vorher einen gewissen Häufigkeitswert H(0) vor, so kann man nach denjenigen Amplituden und deren Häufigkeit fragen, die öfter als dieser vorgegebene Wert H(0) angenommen werden: in diesem Fall werden also die in Fig. 3 oberhalb der Geraden H(0) liegenden Kurventeile von H(a) und H(e) ausgewertet und deren Integrale oder zugehörigen Amplitudenwerte ermittelt. Schließlich kann vorteilhaft auch von der Differenz H(a)-H(e) der beiden Häufigkeitsverteilungen ausgegangen werden, deren Maximalwerte, Minimalwerte, Nulldurchgänge und/oder Umkehrpunkte charakteristische Parameter für die Differenz der beiden Kollektive darstellen können.For example, it can be counted at how many measurements, based on the total number of measurements within a cycle, the instantaneous amplitude values of the two measured variables lie within certain amplitude ranges, which are shown in FIG. 3 with Dx 1 , Dx ' 1 and Dx'' 1 . The area of the frequency distribution is thus formed over the corresponding sections of the amplitude values. Another collective parameter could be e.g. B. form the maximum values of the frequency distributions and the associated amplitudes of the respective measurement signals. If one specifies a certain frequency value H (0) beforehand, one can ask for those amplitudes and their frequency which are assumed more often than this predetermined value H (0): in this case, those in FIG. 3 above the straight line H (0) lying curve parts of H (a) and H (e) evaluated and their integrals or associated amplitude values determined. Finally, the difference H (a) -H (e) of the two frequency distributions can also advantageously be assumed, the maximum values, minimum values, zero crossings and / or reversal points of which can represent characteristic parameters for the difference between the two collectives.
Sofern die Häufigkeitsverteilung der Fig. 1 von individuellen Parametern abhängt, kann die Differenz H(a)-H(e) vorteilhaft auf die Häufigkeitsverteilung H(a) normiert werden, so daß also die Größe 1-H(e)/H(a) gebildet wird, die die Abweichung der Übertragungsfunktion H(e)/H(a) charakterisiert.If the frequency distribution in FIG. 1 depends on individual parameters, the difference H (a) -H (e) can advantageously be standardized to the frequency distribution H (a), so that the quantity 1-H (e) / H (a ) is formed, which characterizes the deviation of the transfer function H (e) / H (a).
Bisher war angenommen worden, daß zunächst die Momentanwerte der Amplituden beider Größen gesammelt und zu einem Kollektiv zusammengefaßt werden, um anschließend durch Differenzbildung die charakteristischen Differenzsignale zu bilden.So far it had been assumed that the instantaneous values the amplitudes of both sizes are collected and a collective be summarized to subsequently by difference to form the characteristic difference signals.
Man kann aber auch umgekehrt vorgehen und zuerst die Differenz beider Momentanwerte bilden, die Momentanwerte der Differenz während eines Zyklus sammeln und anschließend zur Bildung der charakteristischen Differenzsignale nach statistischen Methoden auswerten. Man erhält auf diese Weise ein Differenzenkollektiv, für dessen Auswertung sich Klassiergeräte ebenso eignen wie für die bisher besprochene Auswertung des Eingangskollektivs und des Ausgangskollektivs.But you can also do the other way round and first the difference both form instantaneous values, the instantaneous values of the difference collect during a cycle and then to form the characteristic difference signals according to statistical methods evaluate. In this way you get a collective of differences, Classifiers are just as suitable for its evaluation as for the evaluation of the input collective discussed so far and of the starting collective.
Fig. 4 zeigt die Häufigkeitsverteilung H(a-e) der klassierten Differenzen Xa-Xe. Dabei sind nur solche Messungen ausgewertet, bei denen eine Differenz Xa-Xe ungleich 0 der momentanen Meßwerte aufgetreten ist. Auch hier können die Maxima der Häufigkeitsverteilung, die zu den Maxima gehörenden Differenzwerte oder die Flächeninhalte als geeignete Differenzsignale erfaßt werden. Fig. 4 shows the frequency distribution H (ae) of the classified differences Xa-Xe. Only those measurements are evaluated in which a difference Xa-Xe other than 0 of the current measured values has occurred. Here, too, the maxima of the frequency distribution, the difference values belonging to the maxima or the area contents can be recorded as suitable difference signals.
Bei den ersten Belastungszyklen ist das Bauteil praktisch noch im neuwertigen Zustand. Werden in diesem Zustand die Meßdaten erfaßt, gesammelt und geordnet, so entsteht ein Abmessungskollektiv, dem entsprechende Differenzsignale als Bezugssignale zugeordnet sind. Diese Bezugssignale beschreiben den nicht-verschlissenen Zustand des Bauteils und werden gespeichert. Damit liegt für alle weiteren Zyklen ein Vergleichsmaßstab fest, mit dem die jeweiligen Differenzsignale verglichen werden, um eine Veränderung des Bauteils zu erfassen.The component is practically still during the first load cycles in mint condition. In this state, the measurement data grasped, collected and ordered, this creates a Dimensional collective, the corresponding difference signals as Reference signals are assigned. Describe these reference signals the non-worn condition of the component saved. This means that it is available for all further cycles Benchmark with which the respective difference signals be compared to a change in the component to capture.
Die Erfindung schließt also auf Schädigung und Verschleiß, indem Momentanwerte von Messungen, die innerhalb des Zyklus eine Kette von Belastungszuständen erfassen, miteinander verknüpft werden. Damit wird zwar eine bestimmte Schädigung des Bauteils nicht direkt erkannt, jedoch kann indirekt auf eine gefährliche Veränderung des Bauteils geschlossen werden. Für diese Überwachung und Analyse des Bauteilzustandes werden aber nicht Absolutwerte eines Einzelsignals herangezogen, sondern Differenzbeträge aus Eingangs- und Antwortsignalen. Diese Merkmalsbewertung, die jeweils den Informationsgehalt der akkumulierten Signale des ganzen Zyklus verarbeitet, greift also nicht auf empirisch ermittelte Schädigungssummen zurück. Auch äußere Einflußfaktoren brauchen dabei weitgehend unberücksichtigt zu bleihen.The invention therefore includes damage and wear, by taking instantaneous values from measurements taken within the cycle capture a chain of stress conditions with each other be linked. A certain damage to the Component not recognized directly, but can indirectly on a dangerous changes to the component are closed. For however, this monitoring and analysis of the component condition will not absolute values of an individual signal, but Difference amounts from input and response signals. These Characteristic evaluation, each of the information content of the Processes accumulated signals of the entire cycle therefore not based on empirically determined damage sums. External influencing factors also largely need to be disregarded.
In Fig. 5 ist zunächst in einem ersten Programmschritt 1 dargestellt, daß Meßglieder 1a und 1e die beiden Meßsignale erfassen, mit denen die dem Bauteil von außen eingeprägte Meßgröße Xa und die Meßgröße Xe für die resultierende Belastung des Bauteils gemessen werden. Eine Rechenstufe 1s bildet die charakteristischen Differenzsignale und kann dabei zwei handelsübliche Klassiergeräte 1a′ und 1e′ enthalten, in denen die jeweiligen Momentanwerte der Amplituden Xa(t) und Xe(t) bis zum Ende des jeweiligen Zyklus gespeichert und geordnet werden. In Fig. 5 is initially displayed in a first program step 1 that measuring elements 1 a and 1 e detect the two measuring signals, with which the part of externally impressed measured variable Xa and the measured variable Xe for the resulting load on the component to be measured. A computing stage 1 s forms the characteristic difference signals and can contain two commercially available classifiers 1 a 'and 1 e', in which the respective instantaneous values of the amplitudes Xa (t) and Xe (t) are stored and arranged until the end of the respective cycle.
Wie bereits erwähnt wurde, kann es in manchem Fall vorteilhafter sein, erst die Differenz Xe(t)-Xa(t) in der Rechenstufe zu bilden und die Momentanwerte dieser Differenz anschließend in einem Klassiergerät zu speichern und zu ordnen. Es kann auch vorteilhaft sein, die Momentanamplituden mehrerer Meßgrößen zu messen und auf die beschriebene Weise mit den Momentanwerten der Eingangsgröße zu verknüpfen. Auch bei der statistischen Auswertung können mehrere der beschriebenen Parameter miteinander kombiniert werden. Z. B. kann für die Differenzen Xa-Xe nicht nur deren Häufigkeitsverteilung selbst erfaßt werden, sondern auch die Häufigkeit, mit der die Klassen der Momentanamplitude Xa zu dieser Differenz beitragen. Je feiner die statistische Auswertung bei der Verknüpfung der einzelnen Kollektive vorgenommen wird, um so genauer wird der jeweilige Belastungszyklus beschrieben. Dadurch wächst der mathematische Aufwand für die statistische Auswertung, während gleichzeitig die stochastische Natur der Belastungszustände die Aussagefähigkeit des Vergleichs mit dem Bemessungskollektiv erschwert.As mentioned earlier, in some cases it can be more advantageous, only the difference Xe (t) -Xa (t) in the Calculate level and the instantaneous values of this difference then store and sort in a classifier. It can also be advantageous to have the instantaneous amplitudes of several Measured variables to measure and in the manner described with the Link instantaneous values of the input variable. Even with the statistical evaluation can use several of the described Parameters can be combined. For example, for Differences Xa-Xe not only their frequency distribution itself but also the frequency with which the classes the instantaneous amplitude Xa contribute to this difference. Each finer the statistical evaluation when linking the individual collectives, the more precise the respective load cycle described. This increases the mathematical effort for statistical evaluation while at the same time the stochastic nature of the stress conditions Meaningfulness of the comparison with the design collective difficult.
Die in Fig. 5 durch den Programmschritt 1 gewonnenen Differenzsignale werden nach einem der ersten Zyklen gespeichert. Es können auch durch Speicherung der Differenzsignale mehrerer Zyklen ermittelte mittlere Differenzsignale gebildet werden.The difference signals obtained by program step 1 in FIG. 5 are stored after one of the first cycles. Average difference signals determined by storing the difference signals of several cycles can also be formed.
Nach etwa 2 bis 10 Belastungszyklen liegen somit Differenzsignale vor, die als Bemessungssignale dienen und in einem zweiten Programmschritt 2 in einem entsprechenden Speicher abgelegt werden.After approximately 2 to 10 load cycles, differential signals are thus present which serve as design signals and are stored in a corresponding memory in a second program step 2 .
Nach den weiteren Belastungszyklen werden die neugewonnenen Differenzsignale mit den gespeicherten Bezugssignalen verglichen. Dieser Vergleich kann z. B. vorgenommen werden, indem die im Programmschrltt 1 an Bord des Fahrzeugs gemessenen Differenzsignale jeweils beim Passieren der entsprechenden Boxen dem Wartungspersonal übergeben und dort ausgewertet werden. Es kann aber auch z. B. mittels eines einfachen Displays der jeweilige Satz charakteristischer Daten für die einzelnen Kollektive optisch angezeigt werden. Jedenfalls hängt es von dem Ergebnis des mechanisch ausgeführten oder vom Personal individuell vorgenommenen Vergleiches ab, ob die Testfahrt mit einem weiteren Belastungszyklus fortgesetzt oder durch eine genauere Untersuchung zur Schadensfrüherkennung unterbrochen wird.After the further load cycles, the newly acquired difference signals are compared with the stored reference signals. This comparison can e.g. B. be made by passing the difference signals measured in program step 1 on board the vehicle to the maintenance personnel each time they pass the corresponding boxes and are evaluated there. But it can also, for. B. the respective set of characteristic data for the individual groups can be optically displayed by means of a simple display. In any case, it depends on the result of the comparison, which is carried out mechanically or carried out individually by the personnel, whether the test drive is continued with a further load cycle or interrupted by a more detailed examination for early damage detection.
Dadurch ist es möglich, einen großen Teil der bisher üblichen Aufenthalte und aufwendigen Untersuchungen am Prüfstand zu verringern und somit Zeit und Kosten von Testfahrten herabzusetzen.This makes it possible to use a large part of the previously common Stays and extensive investigations on the test bench reduce time and costs of test drives belittling.
Claims (10)
- a) die Momentanwerte von zwei am Bauteil auftretenden Meßgrößen fortlaufend erfaßt und in Differenzsignale zur Charakterisierung der statistischen Verteilung der Differenz während eines Zyklus angefallener Momentanwerte beider Meßgrößen umgesetzt werden,
- b) nach einem Belastungszyklus die Differenzsignale mit gespeicherten Bezugssignalen verglichen werden, die die statistische Verteilung der Differenz beider Meßgrößen im praktisch neuwertigen Zustand des Bauteils charakterisieren, und
- c) nur bei wesentlicher Abweichung der Differenzsignale von den Bezugssignalen die zyklische Belastung abgebrochen wird.
- a) the instantaneous values of two measured variables occurring on the component are continuously recorded and converted into difference signals to characterize the statistical distribution of the difference between instantaneous values of both measured variables accumulated during a cycle,
- b) after a load cycle, the difference signals are compared with stored reference signals which characterize the statistical distribution of the difference between the two measured variables in the practically new condition of the component, and
- c) the cyclic load is interrupted only if there is a significant deviation of the difference signals from the reference signals.
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