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.