Aufgabenstellung:

Unrundheiten an Radlaufflächen von Schienenfahrzeugen können zu kostspieligen Schäden am Fahrzeug und Gleis führen. Darüber hinaus erzeugen sie verstärkt Lärmemissionen, welche zu Beschwerden von Anwohnern führen.

Zusätzlich können Wartungsaktivitäten eingespart werden, wenn die Räderwartung zustandsbezogen und nicht laufzeitabhängig durchgeführt wird.

Beschreibung und Funktion:

ARZD (Automatische RadZustandsDiagnose) besteht im Wesentlichen aus einer ortsfest an der U-Bahnstrecke installierten Messstation zur Erfassung von Geräuschen und Vibrationen (Schallmessung) und einem in der zugehörigen Werkstatt aufgebauten Datensichtgerät. Das Erfassungssystem an der Schiene besteht aus zwei Beschleunigungsaufnehmern, die an den Schienenstegen eines Richtungsgleises die Vibrationen (den Körperschall) erfassen. Hierdurch besteht die Möglichkeit Anomalien einer Achse auch hinsichtlich der Räder zu differenzieren. Das System in der Werkstatt besteht aus einem handelsüblichem PC, Soundkarte, sowie der Software für Datenempfang/ Auswertung und wertet die per Internet von der Strecke übermittelten Daten aus.

Alle Züge senden während der Vorbeifahrt ihre Identifikationsnummer an die Messstation. Die vom Schienensensor oder Wagendatensignal ausgelöste Messung von Vibration und Luftschall – mittels Körperschallsensor und Mikrofon – erzeugt für jede Achse des Zuges ein Triggersignal. Über den Vergleich der Messwerte zu verschiedenen Zeitpunkten lassen sich ungewöhnliche Schwingungspegel eindeutig bestimmen und den erzeugenden Radsätzen zuordnen.

Die Daten können pro Vorbeifahrt über maximal 12 s Dauer aufgezeichnet und vom Datensichtgerät abgerufen werden. Sie werden dort aufbereitet und gespeichert. Ein 2-GB-Ringspeicher reicht für ca. 10.000 vorbeifahrende Züge. Danach werden die ältesten Datensätze durch neue überschrieben.

Ein integrierter Suchassistent unterstützt den Anwender beim Auffinden bestimmter Geräuschmuster. Für den direkten Vergleich lassen sich in einem Diagramm fünf Messkurven gleichzeitig darstellen, zusätzlich können über Lautsprecher die aufgezeichneten Fahrgeräusche der Züge abgespielt werden.

Messgenauigkeiten:

Flachstellen, Unrundheiten und Risse mit einer Länge und Tiefe, die auf der Schiene wirksam werden, werden erkannt.
Die Messgenauigkeit ist bei mittleren Geschwindigkeiten (V= 50 – 90km/h) optimal. Der Ort der Messstelle muss also an der Strecke geklärt werden.

Weitere Informationen zu dem Messsystem erhalten Sie in dem Datenblatt:

bzw. in unserem Technischen Bericht: