Messtechnik, Verifizierung, Zuverlässigkeit

Unsere Stärken liegen in der durchgängigen Bearbeitung (Messtechnik, Verifizierung, Zuverlässigkeitsbewertung, Know-How in Theorie und Praxis) und dadurch der gesamtheitlichen Betrachtung von tribologischen Aufgaben. Wir bieten Ihnen

  • Analysemethoden unter Berücksichtigung der Versagensmechanismen
  • Methoden wie FMEA, DRBFM, DoE, Reliability-Blockdiagramme
  • Prüfpläne und Prüfumfänge, Test-Spezifikationen
  • die messtechnische Erfassung und Auswertung (Wöhler/Bauteilfestigkeit, Kombination mit Weibull)
  • die Ermittlung von Kenngrößen, Lebensdauern, Ausfallraten, Erwartungswerten
  • Erfassung und Bewertung von Einflussgrößen wie z.B. Temperaturabhängigkeit
  • Raffungstests unter Berücksichtigung der Versagensmechanismen
  • Lösungen für die systematische Verbesserung von Systemen (evidence-based durch Messtechnik)

 

Die Bereiche Simulation, Modell- und Tribometer-Untersuchungen ermöglichen

  • ein robustes verifiziertes Design
  • ein umfassendes Verständnis der Vorgänge und wichtiger Parameter, ein tieferes Produktverständnis
  • Kenntnis der Einflüsse und deren Wechselwirkungen, der Belastungsgrenzen und der Ausfallmechanismen
  • Aussagen zur Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Produkte, Link zur Seite Zuverlässigkeit

 

Die kontinuierliche Überwachung (Condition-Monitoring) im Bereich Testing oder auch “im Feld” ermöglichen beispielsweise

  • unzulässige Betriebsbedingungen, Fehlbedienungen oder Beschädigungen im Betrieb zu erkennen
  • Ausfälle und Stillstandszeiten zu vermeiden
  • Aussagen zum Gesundheitszustand und Prognosen zur Lebensdauer
  • Optimierung der Betriebsstrategien und Umgebungsbedingungen um z.B. Wartungsintervalle und Lebensdauern zu verlängern

 

Messtechnik und System-Optimierung

Messtechnik und Ableitung von System-Optimierungen

Die Messtechnik ermöglicht

  • die Erfassung von Systemgrößen, Merkmalen und wichtigen Parametern
  • eine solide Grundlage für die Systembeschreibung, für die Verifizierung und Systemoptimierung  und nachhaltige Entscheidungen (evidence based)

 

 

Nachfolgend einige Anwendungsbeispiele:

Tribometer-Testing, Wälzkontakt, Zwei-Scheiben-Prüfstand, two-disc

Tribometer zur präzisen Untersuchung von Wälzkontakten

Experimentelle Untersuchungen durch Versuchsaufbauten oder Tribometer. Tribometer sind für tribologische Untersuchungen optimierte Prüfaufbauten und ermöglichen die Durchführung von experimentellen Tribometer-Testings, Analogie-Untersuchungen und experimentellen Simulationen. Wesentliche Vorteile sind

  • die Untersuchung von tribologischen Kontakten unter bekannten und messtechnisch gut zugänglichen Bedingungen und damit die präzise Erfassung von Vorgängen im Kontakt. Erwerb eines tieferen Verständnisses der Systemvorgänge, Einflüssen, Wechselwirkungen und Zusammenhänge.
  • die Belastungen, Betriebs- und Umgebungsbedingungen können genau geregelt und kontinuierlich erfasst werden.
  • eine hohe Flexibilität. Es können weite Bereiche unterschiedlicher Betriebs- und Umgebungsbedingungen eingestellt und untersucht werden. Dabei werden Belastungen oder Lastkollektive i.d.R. durch die Produkte „im Feld“ vorgegeben.
  • die verkürzte Prüfdauer. Aus Zeitgründen kann auch unter verschärften Bedingungen (zeitgerafft) geprüft werden. Dazu ist eine Übertragung der Ergebnisse auf die Betriebs- und Randbedingungen der Produkte „im Feld“ erforderlich.
  • die zeitnahe Verifizierung von Simulationen und Lebensdauermodellen

Link zu Projekten im Bereich Tribometer-Testing

 

Messtechnik, Beschleunigungsmessungen, Körperschall, Modal-Analyse,, in plane out of plane

3D-Beschleunigungsmessungen an einer Bremsscheibe, die Anregung der Struktur erfolgte durch einen Impulshammer

System- und Strukturanalysen zur Minimierung störender Geräusche im Bereich der Automotive-Entwicklung im Gebiet NVH (Noise Vibration Harshness).

Störende Geräusche, die Systemoptimierungen erfordern, sind z.B. das Bremsen-Quietschen durch selbsterregte Reibschwingungen, das Rattern der Scheibenwischer, Lüftungsgeräusche oder quietschende Verbindungen der Innenausstattung.

Durch die Analyse von Geräuschen und Bewegungen der mechanischen Bauteilstrukturen werden Ursachen identifiziert und entsprechende Optimierungen durchgeführt .

 

 

 

 

Messtechnik, Modal-Analyse

Messdatenerfassung und Auswertung der Messdaten

Bereits in der Entwicklung können Risikogebiete erkannt werden, Kontakte simuliert werden, Einflüsse und Streuungen beurteilt werden, Sensitivitätsstudien für die maßgeblichen Effekte (z.B. Werkstoffe, Abmessungen und Toleranzketten, unterschiedliche Last- und Bewegungskollektive) durchgeführt werden.

 

 

 

 

Sound-Design: Der Klang als Qualitätsmerkmal. Bei Musikinstrumenten steht ein harmonischer, differenzierbarer Klang im Mittelpunkt. Harmonischen Klängen liegen strenge Gesetzmäßigkeiten zugrunde. Sind Schwingungen in Harmonie, so wirken sie angenehm, aufbauend und ausgleichend. Wenn nicht, dann werden sie schnell als störend empfunden und können zu Reklamationen führen.  Auch bei hochwertigen technischen Produkten, z.B. beim Schließen einer Autotür und bei Schalt- oder Antriebsgeräuschen von Elektromotoren, gibt es große klangliche Unterschiede, die von Kunden deutlich wahrgenommen werden. Von diesen Klängen ziehen Kunden oft Rückschlüsse auf die Gesamtqualität eines Produkts.

 

Bauteil-Beanspruchung über der Zeit, grün: ohne dynamische Beanspruchung, rot: dynamisch beanspruchte Feder

Bauteil-Beanspruchung über der Zeit, grün: ohne dynamische Beanspruchung, rot: dynamisch beanspruchte Feder

System- und Strukturanalysen zur Ermittlung der Beanspruchungen und Minimierung von zusätzlichen Beanspruchungen von Bauteilen durch überlagerte Schwingungen, zur Ermittlung von Feldlasten und Ableitung von Prüfprofilen.

Eine dynamisch beanspruchte Schraubenfeder eines Pumpentriebwerks zeigte der Hubbewegung überlagerte wellenförmige Bewegungen der Windungen und damit eine deutlich höhere Beanspruchung als gemäß der statischen Federberechnung zu erwarten war. Die Anregung erfolgte durch Beschleunigungsimpulse des Nockentriebwerks. Die Schwingungen konnten durch die Optimierung der Windungsabstände der Feder verringert werden.

 

Für die Lebensdauerabschätzung und Schadensakkumulation werden die versagensrelevanten Beanspruchungen erfasst. Die Schadensakkumulation ermöglicht Beanspruchungen und den Einfluss auf die Lebensdauern (Wöhlerlinen) zu bewerten. Die Kontaktanalyse bietet den permanenten Abgleich mit Lebensdauermodellen und die Prognose der Restlebensdauer.

 

Qualitätskontrolle und Güteprüfung von Produkten. In Wälzlagern oder generell bei Wälzkontakten werden Geräusch- und Körperschallmessungen erfolgreich bei Endkontrollen (End-of-Line-Tests) eingesetzt.

Auffälligkeiten in verschiedene Frequenzbereiche weisen auch auf verschiedene Schadensarten hin. So sind z.B. niederfrequente Messwerte häufig struktur- oder formbedingt, z.B. durch eine Unwucht im System oder eine Rundlaufabweichung. Damit kann aus der Frequenz auf die Ursache geschlossen werden. Ein Vergleich mit bekannten Frequenz-Signaturen, die Diagnose spezifischer Schäden ist möglich.

Die akustische Güteprüfung ist ein vielseitiges, zerstörungsfreies Verfahren, um die Funktion, Qualität und Zuverlässigkeit von Produkten und Fertigungsprozessen sicherzustellen. Sie liefert Informationen über das Schwingungsverhalten und gibt dadurch Auskunft über unzulässige Abweichungen im Fertigungs- und Produktionsprozess. Damit kann die Qualität des Produktes beurteilt oder ein gewünschtes Verhalten eingestellt werden.

 

Zur Online-Überwachung von Anlagen wird das Condition Monitoring (CM) erfolgreich eingesetzt. Damit lässt sich der Gesundheitszustand, der Herzschlag Ihrer Maschinen überwachen. Abweichungen von Sollwerten werden frühzeitig erkannt, die weitere Entwicklung prognostiziert. Ziel ist die Früherkennung und Vermeidung von Ausfällen, von Folgeschäden und ungeplanten Stillstandzeiten. Vor allem bei kostenintensiven Großanlagen, wie z.B. Windkraftanlagen, Druckmaschinen oder auch Prüfbänken ist das Monitoring bereits Stand der Technik. An den Systemen kann so permanent oder in Zeitintervallen eine Diagnose erstellt werden. Ergänzend können zusätzlich die Schmiermittel-Parameter untersucht werden, um unerwünschte Veränderungen der Schmierstoffe zu erkennen und zu korrigieren.

Durch das Condition Monitoring können Ermüdungsschäden (sogenannte Pittings) zuverlässig detektiert und zustandsabhängige Reparaturen geplant werden. Ausfälle, Folgeschäden und ungeplante Stillstandszeiten werden vermieden.

In experimentellen Untersuchungen, auf Prüfanlagen oder bei Tribometern kann die Schadensentwicklung beobachtet und der Versuch zum richtigen Zeitpunkt abgeschaltet werden, wenn das Schadenskriterium erreicht wird.

Eine Zustandsüberwachung kann an Hand der Reibungskräfte, Verschleiß, Temperaturen, Körperschall und Laufgeräuschen durchgeführt werden.

Die Auswertung der Mess-Signale kann durch Grenzwerte erfolgen. Für hochdynamische Signale wie Körperschallsignale können Auswertungen der Mittelwert (RMS-Wert) und im Frequenzbereich (z.B. durch eine Hüllkurvenanalyse) erfolgen. Mit diesen etablierten Verfahren können unzulässige Betriebsbedingungen, Veränderungen und Schäden vor einem Ausfall detektiert werden.

 

Optimierung der Transportbewegung zur Minimierung des Schwappens und der mechanischen Beanspruchungen durch mathematisches Ersatzmodell

Optimierung der Transportbewegung zur Minimierung des Schwappens und der mechanischen Beanspruchungen durch mathematisches Ersatzmodell

Messtechnik als Grundlage für die Ableitung von Systemoptimierungen. Zur Ermittlung eines ganzheitlichen und durchgängigen System-Verständnisses hat sich die gegenseitige Förderung und Verifizierung von theoretischen und experimentellen Untersuchungen bewährt. Die Betrachtung durch unterschiedliche sich ergänzende bzw. gegenseitig verifizierende Methoden ermöglicht die Bildung von Synergie-Effekten.

Im Bereich der Verpackungstechnik konnte die Transportbewegung bei Verpackungsmaschinen optimiert werden und ein Überschwappen des Füllgutes bei hohen Beschleunigungen durch kurze Transportzeiten vermieden werden. Durch die Erstellung eines mathematischen Ersatzmodells (gedämpfter Feder-Masse-Schwinger) konnte die Transportbewegung optimiert und die Auslenkung der Flüssigkeit minimiert werden.
Weitere Information erhalten Sie
Kontaktanalyse
Diagnose elektrischer Kontakte, Elektromobiliät 
Zuverlässigkeit
Energieeinsparung, Energieeffizienz

 

Ihr Vorteil und unser Ziel ist durch qualitativ hochwertige und zuverlässige Messdienstleistungen unsere Kunden bei der Beurteilung der Situation vor Ort zu unterstützen, die technischen Herausforderungen unserer Kunden zu erfassen und zu beschreiben. Unser Know How in den Bereichen Messtechnik, Verifizierung, Zuverlässigkeit in Theorie und Praxis ermöglicht es bei Bedarf Abhilfemaßnahmen und Verbesserungen zu erarbeiten.

 

Weitere Information erhalten Sie gerne im persönlichen Gespräch: Link zur Kontakt-Seite