在构件工作期间的应力监控制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定在构件工作期间构件的工作应力的方法，其特征在于具有如下方法步骤：a)为至少n个彼此不同的、预设的工作模式，检测在构件工作期间关于预设的测量变量的测量值，其中n≥2，所述测量变量不等于构件的要确定的工作应力；b)为n个工作模式中的每个工作模式，以与测量值的预设的关联关系确定m个有效运算数W1至Wm，其中m≥2且m≤n；c)为n个工作模式中的每个工作模式，检测在构件工作之后工作应力的测量值；d)列出并且求解具有n个方程的方程组，使得得到m个加权系数a1至am，借助于所述m个加权系数对m个有效运算数W1至Wm进行加权，其中用于每个工作模式的加权的有效运算数的总和等于工作应力的为相应的工作模式检测到的测量值；e)提供用于借助于所获得的加权系数确定在构件工作期间的工作应力的计算规则。

Stress monitoring during component operation

The invention relates to a method for determining the component in the component during the work of working stress, which is characterized in that the method has the following steps: a) for at least n different from each other, the default mode detection in component work during the measurement variable about the preset value, which is more than 2 n, the measurement the variable is not equal to the component to determine the working stress; b) for each working mode of N working mode, the relationship between presupposition and the measured value to determine the M effective operation number W1 to Wm, wherein M = 2 and M = n; c) for each working mode of n working mode the measurement work in the component after work stress; d) and list of equations n equation is solved, which makes m a weighted coefficient of A1 to am, with the help of the M weighted coefficients are weighted to m effective operand to Wm W1, which For the total effective number of weighting operation of each working mode is equal to the measurement for the detection of the corresponding to the working mode of working stress value; E) is provided for calculation rules in component work during the working stress is determined by the weighted coefficients obtained.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定在构件工作期间构件的工作应力的方法和一种用于执行所述方法的轨道车辆。
技术介绍
对于许多构件、尤其对于交通工具的构件而言，直接检测工作应力是不可行的。工作应力的间接估算还由于复杂的、通常非线性的影响系数而变得困难。对于这种构件，在周期性检查中检测工作应力。因此，例如在以规定的、定期的维护间隔进行维护工作期间对轨道车辆的制动盘和制动衬块或制动衬片进行检测。在特殊的事件之后、例如从高速中进行紧急制动之后能够执行另外的检测，因为可能需要目视检验以检查制动器的裂纹或变形。另一方面，在受压小的制动器的情况下可以放弃制动器的定期检查或者相应地调整维护间隔。
技术实现思路
本专利技术基于的目的是，提出一种用于检测在构件工作期间构件的工作应力的方法。所述目的通过独立权利要求的主题来实现。本专利技术的改进方案和设计方案在从属权利要求的特征中得到。根据本专利技术的用于确定在构件工作期间构件的、尤其交通工具构件的工作应力的方法包括如下方法步骤：a.为至少n个不同的、预设的工作模式检测在构件工作期间关于预设的测量变量的测量值，其中适用：n≥2，其中预设的测量变量不等于构件的要确定的工作应力；b.为n个预设的工作模式中的每个工作模式，以与测量值的预设的关联关系确定m个有效运算数W1至Wm，其中适用：2≤m≤n；c.为n个预设的工作模式中的每个工作模式，分别检测在构件工作之后的工作应力的测量值，其中适用：n≥2；d.列出并且求解具有n个方程的方程组，使得得到m个加权系数a1至am，借助于这m个加权系数对n个有效运算数W1至Wm进行加权，其中n个工作模式中的每个工作模式的加权的有效运算数的总和等于工作应力的为相应的工作模式检测到的测量值，其中适用：n≥m≥2；e.提供用于借助所获得的加权系数确定在构件工作期间的工作应力的计算规则；m和n是自然数。具体实施方式尤其在调整阶段期间执行方法步骤a，而相反在工作阶段期间提供根据方法步骤e的用于确定在构件工作期间构件的工作应力的计算规则。也就是说，在调整阶段期间为至少n个不同的工作模式检测在构件工作期间预设的测量变量的测量值。提供计算规则，以便在随后的工作阶段期间确定工作应力，而不直接和立即地、尤其通过测量检测所述工作应力。构件尤其是交通工具的、尤其轨道车辆的构件。交通工具用于运输人员和/或货物。除了陆上交通工具以外，也涉及水上交通工具、航空和航天交通工具以及包括其混合形式。构件的工作应力包括构件的磨损。如果磨损被确定为工作应力，那么该构件也能够称作磨损件。本体的连续的质量损耗、尤其在其表面上的质量损耗称作磨损，所述质量损耗通常由于机械的原因引起。磨损偶尔也称作耗损。磨损是构件损坏和与其相关联的机器和设备失效的主要原因中的一个。磨损件是可替换的构件，其在常规使用中承受一定的磨损。构件的工作应力原则上是可测量的。然而通常不可在构件工作期间测量。因此，工作应力通过测量变量给出。在方法步骤a中，检测测量变量的测量值，其直接地或间接地影响工作应力。测量变量用于描绘影响系数或耗损系数。所述影响系数直接或间接影响工作应力，但不等于工作应力。然而，为了借助于影响变量的测量值来确定、尤其为了间接地估算工作应力，必要时需要不同的数学运算，所述影响变量由测量变量给出。首先，预设各个有效运算数以表征工作应力。有效运算数不必直接是测量的对象——所述有效运算数不强制性是测量变量。所述有效运算数也能够经由物理已知的或固定的数学关系从测量变量中确定，适用所述测量变量的直接测量。有效运算数根据预设的计算规则从至少一个影响系数中确定。因此，有效运算数与所提到的测量值相关并且经由预设的计算规则或数学公式确定。因此，借助于预设的函数和根据本专利技术的一个改进方案借助于预设的数学运算确定有效运算数，其中关于预设的测量变量在方法步骤a中检测到的测量值用作为数学运算的运算数。其他运算数必要时能够采用恒定值，尤其与相应的工作模式相关地预设所述恒定值。改进地，仅常数和在方法步骤a中检测到的测量值用作为用于确定有效运算数的运算数。如果构件例如是轨道车辆的制动器的、尤其液压的或压缩气体运行的制动器的制动盘、制动衬块或制动衬片，那么连续地或离散地以预设的测量频率测量轨道车辆的瞬时速度和/或轨道车辆的制动器的制动缸中的制动压力和/或制动距离和/或制动时间，进而借助于相应适当的感测器检测关于这些测量变量的测量值。第一有效运算数于是例如能够通过如下方式确定：形成制动压力的测量值的平方在制动距离上的积分。对于第二有效运算数而言，能够将轨道车辆的瞬时速度和制动压力的乘积在制动距离上进行积分。第三有效运算数能够从制动压力在制动距离上的积分中得出。在m＝3个有效运算数时，必须预设至少n＝3个彼此不同的工作模式，为所述工作模式检测关于预设的测量变量的测量值并且为所述工作模式检测工作应力。第一工作模式于是例如包括在行驶接近停靠站时从预设的速度中进行正常制动。而第二工作模式能够包括从高速中进行紧急或快速制动。第三工作模式于是例如包括从低速中进行紧急制动或快速制动，如当人员在轨道车辆停车之前不久到达停靠站的站台上时，例如能够出现所述紧急制动或快速制动。但是也能够仅细微地区分工作模式。因此，能够在预设的时间间隔或预设的距离内，例如从地点B至另一地点C，在构件常规工作时确定第一工作模式的测量值，所述常规工作具有多个适度制动和少数快速制动。在构件常规工作时从地点C至地点B的反向的路径能够用作为第二工作模式，即使在非常类似的工作条件下也如此。重要的是，构件以彼此分开的且不同的工作模式工作并且检测和随后评估测量值。工作模式也能够仅通过不同的环境条件彼此区分，只要也在测量值检测环境条件并且将所述环境条件用于确定有效运算数。因此，例如能够考虑气候条件的影响。作为测量值于是例如检测温度或空气湿度。有效运算数如上文所述以与测量值预设的、尤其固定的关联关系来确定，所述测量值在预设的时间内、例如在构件以相应的工作模式常规工作所经过的持续时间内检测到。根据一个设计方案实例，仅借助于所检测到的测量值和常数以及数学运算来确定有效运算数。随后，为了在方法步骤d中列出方程组，用加权系数对有效运算数加权，其中每个有效运算数与加权系数相乘。因此，加权系数的数量等于有效运算数的数量。这对于每个工作模式单独地实现。于是对于每个工作模式，将加权的有效运算数的总和与为相应的工作模式检测到的用于工作应力的测量值设为相等。因此，在n个工作模式的情况下得到n个方程。如果用z表示为每个工作模式分别直接检测到的工作应力，那么所述方程组能够如下表示：a1*W11+a2*W12+...+an*W1m＝z1a1*W21+a2*W22+...+an*W2m＝z2...a1*Wn1+a2*Wn2+...+an*Wnm＝zn随后，对方程组求解并且得到用于加权系数a1至am的值。在对方程组求解时，肯定能够出现一个加权系数变为零的情况。通常，加权系数a1至am采用实数集合中的值，例如正有理数的集合中的值。改进地，借助于等价变换对方法步骤d中的方程组进行求解。所述等价变换被视为是广泛已知的。不仅用于确定工作应力的计算规则，而且用于有效运算数的计算规则以及加权系数的确定的值都存储在存储器中，以便将其提供用于在工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定在构件工作期间所述构件的工作应力的方法，其特征在于具有如下方法步骤：a.在调整阶段中，为至少n个彼此不同的、预设的工作模式，检测在所述构件工作期间关于预设的测量变量的测量值，其中n≥2，所述测量变量不等于所述构件的要确定的所述工作应力；b.为n个所述工作模式中的每个工作模式，以与所述测量值的预设的关联关系确定m个有效运算数W1至Wm，其中m≥2且m≤n；c.为n个所述工作模式中的每个工作模式，检测在所述构件工作之后所述工作应力的测量值；d.列出并且求解具有n个方程的方程组，使得得到m个加权系数a1至am，借助于这m个加权系数对m个所述有效运算数W1至Wm进行加权，其中用于每个所述工作模式的加权的所述有效运算数的总和等于所述工作应力的为相应的所述工作模式检测到的测量值；e.提供用于在工作阶段中借助于所获得的所述加权系数确定在所述构件工作期间的所述工作应力的计算规则。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 DE 102014215575.41.一种用于确定在构件工作期间所述构件的工作应力的方法，其特征在于具有如下方法步骤：a.在调整阶段中，为至少n个彼此不同的、预设的工作模式，检测在所述构件工作期间关于预设的测量变量的测量值，其中n≥2，所述测量变量不等于所述构件的要确定的所述工作应力；b.为n个所述工作模式中的每个工作模式，以与所述测量值的预设的关联关系确定m个有效运算数W1至Wm，其中m≥2且m≤n；c.为n个所述工作模式中的每个工作模式，检测在所述构件工作之后所述工作应力的测量值；d.列出并且求解具有n个方程的方程组，使得得到m个加权系数a1至am，借助于这m个加权系数对m个所述有效运算数W1至Wm进行加权，其中用于每个所述工作模式的加权的所述有效运算数的总和等于所述工作应力的为相应的所述工作模式检测到的测量值；e.提供用于在工作阶段中借助于所获得的所述加权系数确定在所述构件工作期间的所述工作应力的计算规则。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具有跟随所述方法步骤e的如下方法步骤：f.在所述构件的所述工作阶段中，检测在工作期间关于预设的所述测量变量的测量值，所述测量变量不等于所述构件的要确定的所述工作应力；g.以与所述测量值的预设的关联关系确定所述有效运算数W1至Wm；h.借助于所提供的计算规则利用所获得的所述加权系数确定在所述构件工作期间所述构件的所述工作应力。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·阿列克谢延科，斯特芬·罗格，卡伊·马尔科·韦姆克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE