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O+P Fluidtechnik 4/2021

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O+P Fluidtechnik 4/2021

SENSORIK 02 03 MOBILE

SENSORIK 02 03 MOBILE MASCHINEN NEUES VERFAHREN REDUZIERT ANZAHL DER BENÖTIGTEN SENSOREN DRASTISCH Dabei unterscheiden sich die Anforderungen an die Robustheit stark von Land zu Land und sind abhängig von den Einsatzbedingungen in der jeweiligen Region. „Während Autobahnfahrten herrschen andere Belastungssituationen vor als beim Befahren einer unbefestigten Passstraße“, so Mundl. Ziel der Untersuchungen von Monalysis ist es deshalb, die verschiedenen regionalen und nutzungsabhängigen Beanspruchungen möglichst einfach und an einer Vielzahl von Fahrzeugen zu ermitteln, damit der Nutzfahrzeughersteller MAN die gewonnenen Erkenntnisse bei der Entwicklung seiner Lkw berücksichtigen kann. Monalysis ist ein Spin-off der Hochschule Kempten und hat seit seiner Gründung bereits zahlreiche Fahrzeugerprobungen mit MAN durchgeführt. Um den Aufwand und die Kosten einer Fahrzeugerprobung zu reduzieren, entwickelten die Analyse-Experten eine innovative Messmethode. Das sogenannte Durability Transfer-Verfahren erlaubt die drastische Reduzierung der Sensor-Anzahl von mehreren Hundert auf nur noch sehr wenige, z. B. für die Erfassung der Beschleunigung am Fahrwerk oder an der Karosserie in Längs-, Seiten- und Hochrichtung. Aus diesen relevanten Leitgrößen lässt sich dann mittels Deep Learning Algorithmen das Belastungs- und Beanspruchungsgeschehen in unterschiedlichen Fahrzeugbereichen ableiten. „Aus den erfassten Beschleunigungswerten können wir somit Rückschlüsse auf das Belastungsgeschehen am Gesamt-Fahrzeug oder an einzelnen Komponenten wie Fahrwerk, Rahmen, Anbauteilen oder dem Fahrerhaus ziehen“, erklärt Städele. Aufgrund der deutlichen Reduktion der Messstellen und einer autarken Messdatenerfassung kann zukünftig jedes in Betrieb befindliche Fahrzeug als Versuchsfahrzeug dienen. Darüber hinaus erlaubt das Durability Transfer-Verfahren auch eine Bewertung und Kategorisierung der Straßenqualität. Sind die vertikalen Fahrzeugbeschleunigungen erfasst, können diese genutzt werden, um die Fahrbahngüte eines befahrenen Straßensegments zu bewerten. Um aussagekräftige Messwerte zu erhalten, müssen die eingesetzten Sensoren äußerst zuverlässig arbeiten. „Wir haben Modelle verschiedener Hersteller intensiv getestet und uns dann für Beschleunigungssensoren von ASC entschieden“, erinnert sich Mundl. „Neben der hohen Qualität und dem sehr guten Preis- Leistungs-Verhältnis waren für uns auch die Empfehlungen von Unternehmen ausschlaggebend, die bereits Sensoren von ASC einsetzten und mit ihrer Performance sehr zufrieden sind.“ ROBUSTE SENSOREN MIT BREITEM FREQUENZGANG Für die Erprobungsfahrten an den Lkw von MAN verwendet Monalysis triaxiale kapazitive Beschleunigungssensoren von ASC vom Typ ASC 5521MF (Medium Frequency). Sie decken Messbereiche von ±2 bis ±200 g ab und verfügen über einen breiten Frequenzgang von 0 Hz bis 7 kHz (typ. ±3 dB). Damit eignen sich die Sensoren besonders für die Messung von niedrigen und mittleren Frequenzen. Aufgrund ihrer robusten Bauweise verfügen die ASC 5521MF zudem über eine hohe Beständigkeit gegenüber wiederholten Stoßbelastungen bis 6 000 g und arbeiten hochgenau und zuverlässig bei Temperaturen bis +125 °C. Wegen ihres breiten Frequenzganges und ihrer hervorragenden Stoßfestigkeit werden die ASC-Beschleunigungssensoren von vielen Unternehmen der Automobil-Industrie für Betriebsfestigkeitsprüfungen verwendet. Dazu zählen unter anderem Schwingversuche, Schocktests und Test-to-Fail-Untersuchungen für die Materialkostenoptimierung. 02-03 Weitere Installationspunkte für die Sensoren sind der Fahrzeugrahmen oder die Radträger der Lkw… ...aus den erfassten Beschleunigungswerten können Rückschlüsse auf das Belastungsgeschehen am Gesamtfahrzeug gezogen werden 04 Da die Erprobungsfahrten an den Lkw auch auf unbefestigten Straßen durchgeführt werden, müssen die Sensoren extrem robust sein 40 O+P Fluidtechnik 2021/04 www.oup-fluidtechnik.de

SENSORIK INDIVIDUELLE LÖSUNGEN FÜR ZAHLREICHE ANWENDUNGEN Durch langjährige Zusammenarbeit mit den internationalen Unternehmen der Automobilbranche kennen die Sensor-Spezialisten von ASC deren Anforderungen genau. Sie haben ein breites Angebot an Sensor-Lösungen entwickelt, mit denen Test- und Messingenieure ihre anspruchsvollen Versuche optimal durchführen können. Die Beschleunigungssensoren eignen sich nicht nur ideal für Festigkeitsprüfungen, sondern lassen sich auch sehr gut für Prüfstandanwendungen, Modalanalysen, Fahrkomfortmessungen sowie Crash- und Fahrdynamik-Tests einsetzen. ASC fertigt neben kapazitiven analogen Beschleunigungssensoren aber auch digitale Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Neigungssensoren und Inertial Measurement Units (IMUs). Da ein Großteil der Sensoren für ganz spezielle Einsatzgebiete benötigt werden, entwickelt ASC häufig individuelle Lösungen. Die Bandbreite reicht dabei von der Anpassung einzelner Bauteile wie Kabel oder Stecker bis hin zu Modifikationen bestehender Sensoren. Der Sensor-Spezialist entwickelt und fertigt darüber hinaus zunehmend digitale Sensorlösungen und bietet somit auch für künftige innovative Anwendungen passende Lösungen an. AM EIGENEN FIRMENSITZ GEFERTIGT Alle ASC-Sensoren werden am Firmensitz in Pfaffenhofen entwickelt, gefertigt und kalibriert. Das hat zur Folge, dass die Wege zwischen Entwicklungsabteilung, Produktion und Labor sehr kurz sind. Bei vielen Wettbewerbern sitzt dagegen nur noch die Entwicklungsabteilung in Deutschland, die Fertigung findet POINTIERT BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN MESSEN FAHRZEUGBELASTUNG NEUES VERFAHREN BENÖTIGT WENIGE SENSOREN AUCH BEI IN BETRIEB BEFINDLICHEN FAHRZEUGEN EINSETZBAR meist in Asien statt. Die Entwicklung und Fertigung in Deutschland hat für ASC nicht nur den Vorteil, dass das Unternehmen die komplette Kontrolle über alle Prozesse behält und für die hohe Produktqualität garantieren kann. Es ist deshalb auch in der Lage, umfangreiche Dienstleistungen anzubieten. So übernimmt ASC z. B. auf Wunsch die Rekalibrierung von Sensoren (nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005), denn diese müssen regelmäßig „neu justiert“ werden. Kunden können außerdem defekte Sensoren zur Reparatur einschicken. Benedikt Mundl ist mit den Sensoren und dem Service von ASC sehr zufrieden. Der Ingenieur wird die Sensoren deshalb schon bald in weiteren Fahrzeugen einsetzen. Auf diese Weise kann man weitere Erkenntnisse über das weltweite Belastungs- und Beanspruchungsgeschehen von Fahrzeugen sowie die Straßenqualitäten gewinnen. Fotos: Aufmacher und 02-04: monalysis/MAN; 01: ASC GmbH www.asc-sensors.de www.monalysis.de 04 www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/04 41

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