Windkraftgetriebe Analyse | Übertragungsfehler Reduzieren ENGINEERING

Windkraftgetriebe

Probleme: Übertragungsfehler, Transmission Error, Emissionen von Körperschall und Geräuschen, mechanischer Verschleiß an Bauteilen.

Ziel: Optimale Auslegung Windkraftgetriebe, Reduzierung Körperschallemissionen.

Die Applikation der Messtechnik wie auch Messungen vor Ort, Analyse und Bewertung können komplett von ROTEC ENGINEERING bereitgestellt und durchgeführt werden.

Analysen im Zeitbereich

Dynamischer Verdrehwinkel zwischen Getriebeeingangs- und Ausgangswelle

Lastabhängige Getriebesteifigkeit

Drehzahlunabhängige Vibrationsentwicklungen und Körperschallemissionen

Analysen im Spektralbereich

Untersuchung des Zahneingriffs durch Bildung von Ordnungs- oder Frequenzspektren.

Darstellung von 3D-Sequenzen durch Verknüpfung der Spektren aus mehreren Einzelmessungen, z.B. über Last oder Drehzahl.

Bildung von 2D-Schnittdarstellungen über Last oder Drehzahl zur Selektion von Einzelordnungen oder -Frequenzen.

2D-Darstellung zur Untersuchung von Korrelationen zwischen Übertragungsfehlern und Körperschallemissionen.

Übertragungsfehler (Transmission Error, TE)

Jedes Getriebe und die darin verbauten Einzelteile unterliegen Fertigungstoleranzen, die je nach Bestimmung und Einsatzort der Baugruppe unterschiedlich eng gefasst sind.

Durch diese Fertigungstoleranzen in Kombination mit:

temperatur- und lastabhängigen Bauteilelastizitäten sowi

Montageeinflüssen

weicht die Übertragungsfunktion der Drehbewegung und des Drehmoments von der idealen Übertragungsfunktion ab.
Dieses Phänomen wird als Übertragungsfehler (Transmission Error, TE) bezeichnet.

Analyse und Messtechnik

Sowohl bauartbedingte Einflüsse – etwa Unterschiede zwischen Stirnrad- und Planetengetrieben – als auch Zahneingriffsfehler können mit geeigneter Messtechnik detailliert analysiert werden.

Mit leistungsstarker Analysesoftware lassen sich:

Ordnungs- und Frequenzspektren in 2D- und 3D-Darstellung erzeugen
Korrelationen zwischen Übertragungsfehlern und Körperschallemissionen erkennen

Zur Erfassung der Messdaten werden hochauflösende Inkrementalsensoren an der Getriebeeingangs- und Ausgangswelle appliziert.

Ursachen und Auswirkungen

Je komplexer ein Getriebe aufgebaut ist – also je mehr Getriebestufen, Wellen, Räder und Lager enthalten sind, desto größer wird die Summe der einzelnen Übertragungsfehler.

Die Folgen dieser Fehler äußern sich in:

erhöhtem makroskopischen und mikroskopischen Verschleiß an Bauteilen und Oberflächen
Emission von Körperschall und Geräuschen, die akustisch wahrnehmbar

Daher ist eine Messung des Übertragungsfehlers unerlässlich, um jede einzelne Getriebestufe quantifizieren und bewerten zu können.

Kompensation von Messfehlern

Exzentrizitäten oder Wellenschlagen können Messfehler verursachen. Daher ist bei großen Wellendurchmessern der Einsatz von zwei um 180° versetzten Drehzahlsensoren sehr zu empfehlen.

Diese Konfiguration erlaubt die Kompensation von Messfehlern direkt in der Analysesoftware.
Je nach Wellendurchmesser stehen verschiedene Sensortypen zur Verfügung:

Einteilige Hohlwellendrehgeber

Zweiteilige Sensorik mit separatem Sensorkopf und einem Magnetband, das die Welle umspannt

Im Idealfall werden zusätzlich weitere Drehzahlsensoren an
den Zwischenwellen im Getriebeinneren verbaut. Parallel dazu erfolgt die Messung des Körperschalls mittels Beschleunigungssensoren an unterschiedlichen Positionen des
Getriebes.

#FAQs

Frequently Asked Questions

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Wie sieht die ROTEC-Lösung zur Rotationsanalyse aus und was bedeutet RAS?

Das ROTEC Rotations Analyse System (RAS) wird seit mehr als 30 Jahren von Anwendern aus dem Maschinenbau, der Automobilindustrie, der Energieerzeugung und dem Motorsport zur umfassenden Analyse von rotierenden Bauteilen verwendet.

Mit seinem einzigartigen Messverfahren mittels einer 12,3 GHz Zählerkarte und einem streng winkelbasierten Ansatz zur Drehzahlerfassung und Analyse bietet das RAS-System den Anwendern einen unvergleichlichen Vorteil.

ROTEC bietet nicht nur optische und magnetische Drehzahlsensoren inklusive Signal Conditioning Adaptern, sondern auch das modulare Messsystem RASdelta sowie eine spezialisierte und benutzerfreundliche Software zur Messung und Auswertung. Dies ermöglicht eine Komplettlösung aus einer Hand. Die ROTEC Messtechnikprodukte sind perfekt aufeinander abgestimmt und liefern innerhalb kürzester Zeit aussagekräftige Ergebnisse nach dem unkomplizierten Aufbau der Messkette.

Dank des winkelbasierten Ansatzes bei der Drehzahlerfassung können Probleme wie Sensorschwingungen bereits nach der ersten Messung erkannt und sofort behoben werden. Dadurch lassen sich kostspielige Fehlmessungen effektiv vermeiden.

Unser Expertenteam ROTEC ENGINEERING, bestehend aus langjährigen Anwendern, steht Ihnen gerne bei anspruchsvollen Aufgabenstellungen zur Seite.

Gibt es Möglichkeiten zur kundenspezifische Anpassungen der Messsysteme und der Software?

Das ROTEC RASdelta Frontend ist ein vielseitiges modulares Messsystem, das individuell mit 8 oder 16 Messkarten konfiguriert werden kann, um Ihren spezifischen Messanforderungen gerecht zu werden.

Unsere RAS Software bietet Ihnen einen umfangreichen Baukasten zur Analyse von rotierenden Bauteilen und komplexen Systemen. Sie ist ein effektives Werkzeug für Maschinenbauer und erfordert keine Programmierkenntnisse, um Messungen durchzuführen oder Auswertungen vorzunehmen.

Wenn Sie spezielle messtechnische Fragen haben, unterstützen wir Sie gerne mit unserem erfahrenen Consulting Team ROTEC ENGINEERING.

Bietet ROTEC neben den Messsystemen weitere Dienstleistungen an, z. B. individuelles Consulting oder Projektunterstützung?

ROTEC bietet nicht nur Drehzahlsensoren, Signal-Conditioning, Messsysteme (DAQ) und Mess- und Auswertungssoftware an, sondern auch Engineering- und Consulting-Dienstleistungen.

Unsere Dienstleistungen umfassen unter anderem die Konstruktion von Messstellen im CAD, die mechanische Bearbeitung von Bauteilen, die Applikation und Kalibrierung von Sensoren, die Durchführung von Messaufgaben und die Auswertung der Messungen gemäß den Anforderungen unserer Kunden, einschließlich der Präsentation der Ergebnisse. Im Rahmen der Projektunterstützung können auch Teilprojekte durch das ROTEC ENGINEERING Team umgesetzt werden.

Gibt es Schulungen oder technischen Support für die Inbetriebnahme und Integration der Messsysteme?

Neben unserer jährlichen ROTEC Training Week, die sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache stattfindet, bieten wir auch maßgeschneiderte Schulungen für Anwender an. Diese Schulungen werden speziell auf Ihren individuellen Anwendungsfall des ROTEC Messsystems zugeschnitten und beinhalten neben den theoretischen Grundlagen und einer detaillierten Vorstellung der Software auch praktische Demo-Messungen in Ihrer Umgebung. Dadurch stellen wir sicher, dass die zukünftigen Anwender bestens auf Ihren spezifischen Anwendungsfall vorbereitet sind.

Des Weiteren unterstützen wir Sie gerne bei der Inbetriebnahme neuer Messsysteme, um Ihnen schnellstmöglich einen vertrauten Umgang mit den Einstellungen und Möglichkeiten der RAS Software zu ermöglichen.

Wie wird der Support sichergestellt und gibt es Möglichkeiten zur Selbsthilfe?

Neben unserem Vertriebs- und Supportteam in München, das den Mitteleuropäischen Markt direkt von hier aus betreut, kooperiert ROTEC auch mit lokalen Partnern in vielen globalen Märkten. Diese Partner unterstützen die Anwender vor Ort bei sämtlichen Anliegen bezüglich ROTEC Messtechnik, First-Level Support und Vertriebsanfragen mit geschultem Personal.

Unsere Kunden weltweit schätzen die Nähe unserer Vertriebs- und Supportteams, da wir so auch bei kurzfristigen Fragen eine effektive Unterstützung gewährleisten können.

Neben dem persönlichen Kontakt bietet ROTEC außerdem eine umfangreiche Wissensdatenbank zur Selbsthilfe an. Registrieren Sie sich gerne für unsere Wissensdatenbank, um detaillierte Informationen unter anderem zur Messung und Auswertung von Drehschwingungen, Übertragungsfehlern und Ventilsystemen zu erhalten.

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