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Mobile Maschinen 3/2015

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Damit die Straßenbahnen

Damit die Straßenbahnen zuverlässig rollen Lagerdiagnose mit automatisierter Entscheidungsfindung Mathias Rudolph, Maik Wolf, Mario Blumstengel, Gunter Papsdorf und Johannes Köllner Wann an Straßenbahnen ein Antriebslager gewechselt werden muss, kann derzeit nur bei einer aufwändigen Inspektion festgestellt werden. Der Triebwagen fällt dabei für mehrere Tage aus. In einem Forschungsprojekt wollen die Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB) mit der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) und weiteren Projektpartnern herausfinden, ob es Möglichkeiten gibt, den Verschleiß per Sensoren anzuzeigen. Mathias Rudolph, Professor für Industrielle Messtechnik an der HTWK Leipzig Maik Wolf, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der HTWK Leipzig Mario Blumstengel, Bereichsleiter Fahrzeuge bei den Leipziger Verkehrsbetrieben Gunter Papsdorf, Geschäftsführer der SINUS Messtechnik GmbH in Leipzig Johannes Köllner, Geschäftsführer der SDS Schwingungs-Diagnose-Service GmbH in Zwenkau 22 Mobile Maschinen 3/2015

GLEIT- UND WÄLZLAGER I ANTRIEBE UND ANTRIEBSELEMENTE Es ist Stand der Technik, Schienenfahrzeuge bzw. deren Antriebskomponenten im Rahmen von gesetzlich festgelegten Zyklen vorbeugend starr periodisch instand zu halten. Dessen ungeachtet realisieren sich aber Abnutzungsvorgänge wie Ermüdung und Verschleiß mit unterschiedlichen Intensitäten. Auf der Basis von zyklischen schwingungsdiagnostischen Untersuchungen zur Erkennung von Verschleißprozessen können kritische Komponenten ergänzend einer zustandsabhängigen Instandsetzung unterzogen werden, um das Ausfallrisiko zu minimieren. So kann man Abnutzungsprozesse verfolgen und lebensdauerverlängernde Maßnahmen rechtzeitig durchzuführen. Eine Auswertung erfolgt dabei auf der Basis von Standards, z. B. Schwingungskennwertüberwachung nach DIN ISO 10816, festen Kennwerten bzw. Grenzwerten aus der Praxis [1], oder objektspezifischen Richtwerten, die eine Trendanalyse und Restnutzungsdauerabschätzung ermöglichen. Eine Alternative stellen Online-Messungen dar. Bei dieser Methode werden Sensoren bzw. das Messsystem fest angeschlossen und die zu messenden Parameter stehen kontinuierlich zur Verfügung. Diese Verfahren sind relativ teuer und durch die notwendige Festinstallation der Sensorik aufwändig. Temporär feste Installation Ein Lösungsansatz, um die Vorteile beider Verfahren zu kombinieren und den Aufwand zu minimieren, besteht darin, vernetzte und energieautarke Funksensoren temporär fest zu installieren. Die Messdaten werden automatisch erfasst und über eine Basisstation an eine übergeordnete Leitwarte gesendet, die in einem fortgeschrittenen Ausbauzustand eine Bewertung des Systemzustandes anhand von verschiedenen existierenden Methoden zur Fehleranalyse vornimmt und Empfehlungen für Instandhaltungsmaßnahmen ableitet. Durch den Einsatz von energieautarken Sensoren wird die Energie weitestgehend aus der Messumgebung entnommen. Die realisierbare Anzahl an Messungen und Datenübertragungen ist abhängig davon, wie viel Energie aus der Umgebung gewonnen und gespeichert werden kann [2]. Einbezug von Unsicherheiten Mit dem Projekt soll ein Verfahren geschaffen werden, das Ermüdungs- und Verschleißprozesse in Bauteilen schienengebundener Fahrzeuge – wie z. B. Antriebslagern – erkennt, bevor diese zu einem Ausfall der Komponenten führen. Dazu messen H-CFK Hydraulik-Zylinder Leicht, belastbar, rostfrei • Kolbenstange + Zylinderrohr aus H-CFK • Hochbelastbarer Verbund von Carbon und Metall • 70 % leichter, 50% energieeffizienter als Stahl-Zylinder www.haenchen.de

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