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Automobilindustrie

Abgasrohr

Exhaust1Die Inge­nieu­re der Fir­ma Cumm­ins ent­wi­ckeln und tes­ten ihre Moto­ren, um reel­len Bedin­gun­gen der Indus­trie stand­zu­hal­ten, die von mili­tä­ri­sche Ein­sät­zen bis zu gro­ßen Indus­trie­an­la­gen rei­chen. Sie wol­len genaus­tens erfah­ren, wie sich ihre Bau­tei­le unter der Kom­bi­na­ti­on von ther­mi­scher und mecha­ni­scher Belas­tung ver­for­men. Das bedeu­tet, sie müs­sen ihre Tests mit lau­fen­den hei­ßen Moto­ren durchführen.

Auf­grund der kom­ple­xen Span­nungs­fel­der, die unter die­sen Bedin­gun­gen erzeugt wer­den, kön­nen her­kömm­li­che Deh­nungs­mess­strei­fen Cumm­ins Anfor­de­run­gen nicht genü­gen. FEM Simu­la­tio­nen  sind durch die unsi­che­ren Rand­be­din­gun­gen eben­falls nur begrenzt mög­lich. Mit dem Vic-3D Sys­tem sind Cumm­ins Inge­nieu­re in der Lage detail­lier­te 3‑dimensionale Deh­nungs­mes­sun­gen durch­zu­füh­ren. Die­se Mes­sun­gen wer­den unter reel­len Belas­tungs­be­din­gun­gen vor­ge­nom­men, wäh­rend der Motor läuft. Dar­über hin­aus ist der Auf­bau des Vic-3D Sys­tems ein­fach, mit dem Sys­tem kön­nen sowohl klei­ne Objek­te als auch gro­ße Bau­grup­pen ver­mes­sen werden.

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Paul Gloeck­ner, lei­ten­der Ent­wick­lungs­in­ge­nieur von Cumm­ins, beschreibt die Nütz­lich­keit des Vic-3D Sys­tems wie folgt: “Die­ses Mess­ge­rät erlaubt es uns Unter­su­chun­gen vor­zu­neh­men, die bis­her nicht mög­lich waren. Zusätz­lich konn­ten die Mess­zei­ten der Tests redu­ziert werden.”

 

Bewegungsmessung an einer Hinterradschwinge

Das Video zeigt die Anwen­dung einer pha­sen­syn­chro­ni­sier­ten Ste­reo­bild­kor­re­la­ti­on für eine 3‑dimensionale Ver­for­mungs­mes­sung oder Bewe­gungs­ana­ly­se (Vic-3D).

Die ver­wen­de­ten 5 Mpi­xel Ste­reo­ka­me­ras mit einer Bild­ra­te von 6 Hz (bei vol­ler Auf­lö­sung) wer­den in Kom­bi­na­ti­on mit der isi-sys Syn­chro­ni­sa­ti­on und der Trig­ger-Vor­rich­tung für die stro­bo­sko­pi­sche Beob­ach­tung peri­odi­scher Ereig­nis­se eingesetzt.

Es wer­den vier Mess­be­rei­che (Hydrau­lik­zy­lin­der – unten, Rad­na­be – links, Schwin­ge – Mit­te und die Line­ar­ein­heit – rechts oben) mit einem Spe­ckel­mus­ter ver­se­hen und für die Aus­wer­tung über­wacht. Die Vek­tor­pfei­le stel­len den momen­ta­nen Bewe­gungs­zu­stand dar.

Schwingungsmessung an einer Bremsscheibe

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Auto­mo­bi­le unter­lie­gen im Betrieb vie­len ver­schie­de­nen Kräf­ten. Vibra­tio­nen vom Motor oder der Stra­ßen­ober­flä­che wer­den über den Fahr­zeug­rah­men über­tra­gen. Das Brems­sys­tem, eines der wich­tigs­ten mecha­ni­schen Kom­po­nen­ten des Fahr­zeu­ges, ist die­sen Belas­tun­gen ausgesetzt.

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In die­sem Bei­spiel wur­de die Brems­schei­be eines Schwer­last-LKWs  mit Hil­fe eines klei­nen Ham­mers ange­regt, um deren Schwin­gungs­for­men zu mes­sen. Die drei­di­men­sio­na­len Betriebs­schwin­gungs­for­men kön­nen mit dem Vic-3D HS Vibra­ti­ons­ana­ly­se­sys­tem leicht iden­ti­fi­ziert und ver­mes­sen wer­den. Ampli­tu­den im Bereich von 40 Nano­me­ter kön­nen bei einer Fre­quenz von unge­fähr 2.000Hz ana­ly­siert werden.