Die Arbeit behandelt die Entwicklung von Methoden zur On-Board-Diagnose von Radlaufflächenschäden an Güterwagen. Betrachtet werden zwei Schadensbilder: Flachstellen und Radlaufflächenverschleiß. Zunächst werden der Stand der Technik bei der Instandhaltung von Güterwagen dargestellt und die theoretischen Grundlagen der Zustandsdiagnose erläutert. Auf Basis theoretischer Überlegungen werden unterschiedliche Diagnosemethoden entwickelt und zu erwartende Einflussfaktoren untersucht. Mit Hilfe von durchgeführten Messungen sowie Bestandsdaten erfolgt sowohl eine Überprüfung als auch Optimierung der Methoden. Um Laufflächenverschleiß zu diagnostizieren, wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem es möglich ist, aus Beschleunigungs- und Drehzahlsignalen den Raddurchmesser mit einer Genauigkeit von ca. 2 mm zu bestimmen. Zur Flachstellenerkennung werden Merkmale vorgestellt, welche zusammen mit einem geeigneten Klassifikator eine hinreichende Diagnosesicherheit gewährleisten. Abschließend erfolgt eine Einordnung der entwickelten Methoden in die Abläufe eines Gesamtsystems zur Zustandsüberwachung von Güterwagen mit Hilfe einer Petrinetz-Darstellung.
This thesis covers the development of methods for the on-board-diagnosis of running surface damages of freight wagon wheels. Two failure modes are examined: wheel flats and running surface wear. In the beginning, an overview of state of the technology in respect of freight wagon maintenance and condition monitoring is given. Based on theoretical considerations diagnostic methods are developed and different factors of influence are examined. Using measured data, the developed methods are tested and optimised. To diagnose running surface wear a procedure is presented which allows an indirect measurement of the wheel diameter. This procedure calculates the diameter out of acceleration signals measured at the axlebox of two subsequent wheels with an accuracy of approx. 2mm. For the detection of wheelflats features are being described which allow, together with a suitable classifier a sufficient accuracy. The work concludes with a petri-net representation of a condition monitoring system for freight wagons, showing how the developed methods can be integrated into the complete system structure.
Methoden zur On-Board-Diagnose von Radlaufflächenschäden: ein Beitrag zur zustandsorientierten Instandhaltung von Schienenfahrzeugen
2013
185 Seiten, Bilder, Tabellen, 192 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch