ES2258069T3 - Metodo y dispositivo para la deteccion de defectos en las ruedas de un vehiculo sobre carriles. - Google Patents
Metodo y dispositivo para la deteccion de defectos en las ruedas de un vehiculo sobre carriles.Info
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Abstract
Prenda de vestir que comprende: un cuerpo que tiene una primera parte tejida integralmente a una segunda parte, teniendo dicha primera parte una primera construcción tejida y teniendo dicha segunda parte una segunda construcción tejida; teniendo dicha segunda construcción tejida al menos un bucle transferido; y uno o más elementos de prenda de vestir unidos a dicho cuerpo.
Description
Método y dispositivo para la detección de
defectos en las ruedas de un vehículo sobre carriles.
La presente invención trata de un método para la
detección de defectos en las ruedas montadas en la suspensión de
los ejes de vehículos sobre carriles, con lo que, en la zona de al
menos una suspensión de los ejes, se genera al menos una señal de
aceleración por la que se determinan los armónicos no circulares de
la rueda, con lo que, a partir de una cantidad, que se puede fijar,
de armónicos no circulares de la rueda, se forma al menos un
coeficiente, que representa una medida para el estado de la rueda
contemplada.
Además, la presente invención trata de un
dispositivo para la identificación de defectos en ruedas montadas
en los soportes del eje de un vehículo sobre carriles, con lo que,
en la zona de, al menos, una suspensión de los ejes, se ha previsto
al menos un sensor de aceleración, que está conectado a una unidad
de análisis, que está preparada para recibir al menos una señal de
aceleración del sensor de aceleración, y transmitir, de ahí, los
armónicos no circulares de la rueda, con lo que la unidad de
análisis está preparada, además, para formar al menos un
coeficiente a partir de una cantidad de armónicos no circulares de
la rueda, que representa una medida para el estado de la rueda
contemplada.
El conocimiento del estado de las ruedas mediante
la aplicación práctica de un vehículo sobre carriles es muy
significativo, sobre todo en lo que respecta a la seguridad de su
funcionamiento.
Un método comúnmente utilizado para la detección
de defectos en las ruedas consiste en someter a las ruedas de un
vehículo sobre carriles a un control visual, y, dado el caso,
realizar otra investigación.
También se conocen dispositivos que se basan en
la producción de señales electrónicas, especialmente de señales de
aceleración, en las piezas que se puedan determinar, con lo que se
deben volver a inferir de las señales producidas, acerca del estado
de la pieza contemplada, como por ejemplo, de una rueda.
Un dispositivo de este tipo se describe en la EP
0 058 705. El dispositivo ahí presentado muestra un sensor en la
zona de cada suspensión de los ejes de las ruedas, por ejemplo un
sensor de aceleración, que registra las oscilaciones del soporte
del eje y las transfiere a modo de señales a una unidad de análisis.
A partir de estas señales, se puede volver a inferir en la unidad
de análisis acerca del estado de la rueda contemplada.
La WO 82/00805 A1 ofrece, asimismo, un sistema de
supervisión electrónico para ejes de ruedas de un vehículo sobre
carril. El dispositivo conocido muestra un sensor en la zona de cada
suspensión de los ejes de las ruedas de un vehículo sobre carriles,
por ejemplo un sensor de aceleración, que registra las oscilaciones
del soporte del eje y las transfiere a modo de señales a una unidad
de análisis. De estas señales se puede volver a inferir sobre el
estado de una pieza contemplada, como, por ejemplo, de una rueda.
Así, se observa la aparición de distintos defectos en las ruedas,
es decir, de defectos que no aparecen normalmente, de las
frecuencias correspondientes.
La DE 2 105 869 ofrece un método para la
detección de defectos en las superficies de rozamiento en ruedas de
vías férreas, con lo que hay detectores en los soportes del eje, que
miden las aceleraciones que se dan en la rodadura de una rueda con
una superficie de deslizamiento en mal estado. Las aceleraciones
asociadas a una superficie de deslizamiento en mal estado se
transforman en señales eléctricas y se representan en un
dispositivo indicador.
La WO 00/60322 A, posteriormente publicada,
muestra un método y un dispositivo para la supervisión de un
bastidor de un vehículo sobre carriles. En el método conocido, se
registran las aceleraciones en al menos dos ejes del bastidor,
mediante sensores de aceleración. Las señales emitidas por los
sensores de aceleración se someten a una transformada de Fourier,
con lo que los espectros de ahí resultantes se comparan con los
espectros almacenados. Las anomalías aparecidas se comparan con los
valores umbral, y se transmiten a un sistema para el control del
vehículo.
La WO 00/76828 A, posteriormente publicada, trata
de un método para la supervisión de la reacción del vehículo de un
vehículo sobre carriles, con lo que, en un mecanismo de tracción del
vehículo sobre carriles, se encuentra un sensor de aceleración y
otro sensor. Los sensores se conectan con una unidad de análisis, en
la que se combinan las señales generadas por ambos sensores. A
partir de la señal combinada se forma un coeficiente, que se
compara con un valor de referencia.
La US 5 433 111 describe un dispositivo y un
método para la detección de defectos en las ruedas de un vehículo
sobre carriles. El dispositivo conocido muestra una unidad de medida
para la transmisión de la rotación del eje de un par de un eje
montado, y un sensor de movimiento, por ejemplo un sensor de
aceleración, para el registro de movimientos verticales al plano de
los carriles. Si aparecen desperfectos en las ruedas, entonces se
genera una señal de aceleración en dirección vertical con el ciclo
de la rotación del eje, que, a continuación, permite que se llegue
a una conclusión sobre si se presentan desperfectos en las ruedas,
con lo que se compara la aparición de armónicos no circulares de la
rueda con un desperfecto de la rueda.
Resulta desventajoso, en el método conocido, que
no sea especialmente aplicable a una solución práctica del problema
de detectar un desperfecto en las ruedas en un vehículo sobre
carriles, pues, en la práctica, en todos los sistemas mecánicos de
rodadura, como por ejemplo las ruedas de un vehículo sobre carriles,
siempre aparecen armónicos no circulares de la rueda (incluso en
ruedas nuevas, sin desperfectos, aparecen, debido a las
irregularidades que se dan obligatoriamente en la fabricación, los
armónicos no circulares de la rueda de la superficie de
deslizamiento.
La US 5 924 654 ofrece un dispositivo para el
registro de movimientos de un vehículo sobre carriles, con lo que
en la parte interior de un bastidor de un vehículo sobre carriles se
coloca un sensor que está destinado al registro de movimientos del
vehículo sobre carriles. En una unidad de análisis conectada con el
sensor, pueden detectarse desperfectos en el vehículo sobre
carriles, mediante las señales transmitidas por el sensor.
Resulta desventajoso, en los métodos y
dispositivos conocidos, que, el caso de controles visuales,
conlleven un gasto muy alto en tiempo y dinero, y, en el caso de la
supervisión electrónica, no proporcionen ningún resultado
satisfactorio con respecto a la precisión en la detección de
defectos y/o en la evaluación.
Es, de ahí, una función de la presente invención
conseguir una manera en la que se pueda constatar de una manera
rentable, una avería en las ruedas, de la manera más precisa que sea
posible, y con un gran nivel de seguridad.
Esta función se soluciona con un método del tipo
nombrado al comienzo, debido a que, para el cálculo del coeficiente,
se dividen las amplitudes de una cantidad fijada de armónicos no
circulares de la rueda, por el cuadrado de la frecuencia rotacional
asociada correspondientemente a uno de los armónicos no circulares
de la rueda correspondientes, y los armónicos no circulares de la
rueda correspondientes resultantes de ahí, tridimensionales, se
someten, bajo la consideración de su posición de fase, a una
transformada de Fourier inversa.
Esta solución permite un método cuantitativo muy
preciso de un desperfecto en las ruedas, pues los armónicos no
circulares de la rueda representan una característica esencial para
el estado de la rueda, y facilitan una extracción de
características en forma de un coeficiente, una información muy
precisa sobre el estado de la rueda desde un punto de vista
cualitativo y cuantitativo.
Una forma de ejecución ventajosa para determinar
de forma exacta los armónicos no circulares de la rueda consiste en
que los valores de señal de al menos una señal de aceleración, que
se encuentran dentro de un periodo de tiempo fijado, se someten a
una transformada de Fourier o a otra transformación similar, y, en
cada transformada de los valores de señal de la señal de
aceleración, se transmiten los armónicos no circulares de la
rueda.
Además, para la transmisión de los armónicos no
circulares de la rueda, se transmite la frecuencia de giro del eje
de una rueda, al menos de una rueda contemplada.
Para facilitar un análisis del estado de la
rueda, en función del tiempo de funcionamiento de la rueda, se
almacena al menos un coeficiente en una base de datos de
coeficientes.
Para la realización del método acorde a la
invención, es especialmente adecuado un dispositivo del tipo
nombrado al comienzo, en el que se ajusta, para ello, la unidad de
análisis para la determinación del coeficiente, para dividir las
amplitudes de una cifra fijada de armónicos no circulares de la
rueda por el cuadrado de la frecuencia rotacional asociada a los
armónicos no circulares de la rueda correspondientes, y para someter
a los armónicos no circulares de la rueda resultantes,
tridimensionales, bajo la consideración de su posición de fase, a
una transformada de Fourier inversa.
Ventajosamente, la unidad de análisis está
preparada para someter a los valores de señal de a menos una señal
de aceleración, que está dentro de un intervalo de tiempo fijado, a
una transformada de Fourier o a otra transformación unitaria que
reproduzca el intervalo de tiempo de una señal en la gama de
frecuencia.
Además, la unidad de análisis puede prepararse
para la transmisión de armónicos no circulares de la rueda, para
transmitir la frecuencia de giro del eje de una rueda, al menos de
una rueda contemplada.
En una forma de ejecución ventajosa de la
presente invención, se ha previsto una base de datos de
coeficientes para el almacenamiento ininterrumpido de los
coeficientes.
La presente invención, junto con otras ventajas,
se explica con más detalle a continuación, mediante unos ejemplos
de ejecución no limitadores, que se representan en los gráficos, en
los que se muestra:
Figura 1: En una vista superior sobre
un bogie, la disposición de los sensores de aceleración, conforme a
la invención, para la transmisión de defectos en una rueda,
Figura 2: Un dispositivo acorde a la
invención en un diagrama de bloques simplificado,
Figura 3: Un corte de un espectro de
amplitudes de una señal de aceleración, en el que se aplican, al
eje y, la aceleración y, al eje x, las frecuencias,
Figura 4: Una distribución de la
distribución diferencial de las fases de dos armónicos no circulares
de la rueda, en un diagrama vectorial,
Figura 5: Otro corte de un espectro de
amplitudes de una señal de aceleración,
Figura 6: Un Cepstrum del espectro de
amplitudes de la Figura 5;
Figura 7: Otro corte de un espectro de
amplitudes de una señal de aceleración con una información de fase,
con lo que se aplican, al eje y, la aceleración y, al eje x, las
frecuencias,
Figura 8: El espectro de amplitudes de
la Figura 7 con información de fase en una representación
simplificada;
Figura 9: Un espectro de amplitudes
tridimensionales con información de fase, y
Figura 10: Un desarrollo de la
elongación, donde al eje y se aplica la anomalía de la circularidad
de una rueda contemplada, y, al eje x, el desarrollo polar en
grados.
De acuerdo con la Figura 1, un dispositivo acorde
a la invención muestra un sensor de aceleración BSE para la
detección de defectos en una rueda de un vehículo sobre carriles, en
cada suspensión de los ejes AXL de una rueda de un bogie DRE del
vehículo sobre carriles.
Mediante el movimiento giratorio de un eje de una
rueda conectado de forma rígida con un anillo interior de un
cojinete antifricción, debido a las irregularidades de la superficie
de deslizamiento de una rueda que gira durante un trayecto del
vehículo sobre carriles, se inducen oscilaciones en el bogie. Estas
oscilaciones se pueden medir en la suspensión de los ejes en forma
de variaciones de aceleración locales, en la suspensión de los ejes
AXL del eje de la rueda, con lo que las proporciones de oscilación
escogidas aceptan los denominados armónicos no circulares de la
rueda, conclusiones acerca del estado de la rueda.
Los armónicos no circulares de la rueda, tratan
de oscilaciones forzadas periódicamente, que se originan por las
anomalías de la sección transversal de la rueda con respecto a su
circularidad. El mecanismo basado en la formación de armónicos no
circulares de la rueda puede entenderse como sigue: La rodadura de
las ruedas que no son circulares causa oscilaciones del bogie. Una
sección de la llanta de la rueda se vuelca, así, en una distancia
temporal, que se corresponde con el coeficiente de la frecuencia de
giro del eje de la rueda. Un defecto/achatamiento de la llanta
lleva a un enfrentamiento con la frecuencia de giro del eje de la
rueda, e induce a una oscilación de la elongación de la rueda en la
suspensión de los ejes de la rueda que corresponda, cuya frecuencia
fundamental coincide con la frecuencia de giro v_{0} del eje de la
rueda (Figura 3)
Bajo el concepto "armónicos", se comprenden,
en este texto, líneas espectrales cuyas frecuencias muestran una
proporción entera a una frecuencia fundamental común v_{0}. Esto
se da especialmente en la transformada de Fourier de señales
periódicas, que no sean con forma de seno. A un armónico se
corresponde una frecuencia, una amplitud y una posición de fase. La
oscilación fundamental se corresponde, así, con la frecuencia más
baja de la progresión armónica, que se corresponde con el
coeficiente de la duración de periodo de tal señal. Aquí comienza
la numeración con 0. Todas las frecuencias altas (armónicos y/o
"oscilaciones armónicas") ascienden en este documento, y se
numeran partiendo de la oscilación fundamental, es decir, la primera
oscilación armónica es el primer armónico.
La suspensión de los ejes AXL nombrada con
anterioridad consta, generalmente, de un cojinete antifricción, de
piezas de recubrimiento y de una tapa. Los sensores de aceleración
BSE pueden encontrarse, por ejemplo, en la tapa y/o en la cubierta
de la suspensión de los ejes AXL.
Un elemento esencial de la presente invención es
el conocimiento de que se pueden conseguir lecturas del resultado
de la medición especialmente representativas, si la dirección de
acción de los sensores de aceleración BSE avanza de una manera
esencialmente normal hacia el plano del carril \varepsilon, o
paralelamente a la dirección de marcha del vehículo sobre carriles.
En el gráfico, se representa la dirección de la marcha FAR y/o la
dirección de acción de los sensores de aceleración BSE con una
flecha.
Por la dirección de acción de un sensor de
aceleración BSE, se entiende, en este documento, la dirección en la
que el sensor puede tolerar fuerzas de aceleración y producir
señales.
Los sensores de aceleración BSE pueden
conformarse, por ejemplo, a modo de sensores piezoeléctricos, en los
que, de la manera conocida, se encuentra un cristal piezoeléctrico
entre dos placas de capacitor que avanzan paralelamente la una a la
otra. Si este tipo de sensores se puede aplicar, entonces, debido a
que las dos placas del capacitor avanzan de una forma esencialmente
normal con respecto a la dirección de la marcha del vehículo sobre
carriles, o paralelamente al plano del carril, la dirección de
acción de los sensores de aceleración BSE llegar a coincidir con la
dirección de la marcha y/o con una dirección normal con respecto a
ésta. Naturalmente, también pueden utilizarse otros sensores de
aceleración conocidos, que se basan en otros mecanismos.
En la otra contemplación de este documento, se ha
percibido una disposición de los sensores de aceleración en la que
la dirección de acción de los sensores avanza de forma normal con
respecto al plano del carril \varepsilon, con lo que esta
dirección de acción WIR no se muestra aquí, por causas
representativas.
Conforme a la Figura 2, se transfieren las
señales de aceleración SI1, SI2, SI3, SI4 registradas por los
sensores de aceleración BSE, a una unidad de análisis ASW. La
transmisión de señales de aceleración SI1, SI2, SI3, SI4 de los
sensores de aceleración BSE a la unidad de análisis ASW puede
realizarse por conducción eléctrica, cable de fibra óptica, o de
forma inalámbrica. Debido a que a cada rueda está asociada al menos
una señal e aceleración SI1, SI2, SI3, SI4, pueden localizarse
rápidamente defectos en las ruedas.
En la unidad de análisis ASW se someten valores
de señal de las señales de aceleración SI1, SI2, SI3, SI4, que
están en un intervalo de tiempo fijado, a una transformada de
Fourier FFT y/o a otra transformación unitaria que conforme el
dominio temporal de una señal en la gama de frecuencia.
Se conocen conexiones y métodos para la
realización de una transformada de Fourier, especialmente de una
transformada rápida de Fourier, y, por ejemplo, se describen en la
EP 402 145 y en "Procesado de voz", de B. Eppinger y E.
Verter; editorial Hanser, Munich Viena 1993
pp.68-71.
En los espectros producidos, se transmiten
ciertas partes espectrales, los denominados armónicos no circulares
de la rueda RH0-RH10, del otro modo explicado más
adelante.
La oscilación fundamental y/o armónico
fundamental de los armónicos no circulares de la rueda
RH0-RH10 se encuentra en una representación
espectral de las señales de aceleración SI1, SI2, SI3, SI4, como ya
se ha explicado anteriormente, exactamente a la frecuencia de giro
v_{0} de eje de la rueda. Para la transmisión precisa de esta
frecuencia de giro, se puede colocar un sensor de frecuencia de giro
en el eje de la rueda.
Para el análisis cuantitativo de un defecto en
una rueda, se forma, a modo de coeficiente KEN, por ejemplo, el
promedio de las amplitudes de una cantidad fijada de armónicos no
circulares de la rueda RH0-RH10, y se compara con
un valor umbral SOL fijado. Según el valor de la anomalía del
coeficiente KEN del valor umbral SOL, se puede conseguir una
cuantificación del volumen del daño.
Otra posibilidad consiste en que a las gamas de
valores y/o a los valores del coeficiente anteriormente nombrado,
les corresponde un estado del defecto cuantitativamente determinado.
Un valor/gama de valores determinado del coeficiente KEN se
corresponde con, por ejemplo, un defecto irrelevante, otro
valor/gama de valores, con una rueda fuertemente dañada, y, a su
vez, otro valor/gama de valores, con una rueda gravemente dañada. No
resulta necesaria, en este caso, una comparación directa con un
valor umbral SOL.
Según la Figura 3, las amplitudes A de los
armónicos no circulares de la rueda RH0, RH1, RH2, RH3, RH4, RH5,
RH6, RH7, RH8, RH9, RH10, muestran diferentes alturas. En las
circularidades y en los planos en las ruedas, los armónicos no
circulares de la rueda RH0-RH10 muestran amplitudes
A fuertemente elevadas, por lo que el coeficiente anteriormente
descrito para el análisis cuantitativo con una circularidad y/plano
en las ruedas creciente, va en aumento.
Una determinación cualitativa de un defecto en
una rueda es realizable de un modo especialmente sencillo para las
ruedas de un eje montado. Mediante la conexión rígida de ambas
ruedas mediante un eje, ambas ruedas, independientemente de su
estado de movimiento, muestran siempre la misma posición relativa
entre ellas. Esta es también la razón por la que se puede inferir
del análisis de las posiciones de fase de los armónicos no
circulares de la rueda RH0-RH10 asociados a ambas
ruedas, acerca del tipo de defecto en la rueda.
Tras la transmisión de los armónicos no
circulares de la rueda correspondientes, se determina su posición
de fase, con lo que sus posiciones de fase se extraen de la
transformada de Fourier de las señales de aceleración, y, a
continuación, se forman las diferencias de las posiciones de fase de
los armónicos no circulares de la rueda escogidos.
Las diferencias de fase se calculan
correspondientemente para los intervalos de tiempo anteriormente
citados, para los que se forma la transformada de fourier de las
señales de aceleración.
De acuerdo con la Figura 4, la aparición continua
de valores determinados de las diferencias de fase
\Delta\varphim contempladas, que se han aplicado aquí de manera
ilustrada en un circulo de radio, puede asociarse a diferentes casos
de defectos. El índice m sirve para la numeración correlativa de
las diferencias de fase. Si aparecen de una manera cada vez más
frecuente, por ejemplo, diferencias de fase de aproximadamente grado
0, entonces se puede inferir acerca de planos en ambas ruedas de un
eje montado, mientras que una presencia frecuente de diferencias de
fase a 180 grados se corresponde con dos ruedas deformadas
poligonalmente.
Si no aparece una diferencia de fase con una
frecuencia creciente, entonces se puede inferir que no se presenta
ninguna otra deformación sobresaliente de las ruedas.
Otro método para el diagnóstico cuantitativo de
la circularidad de la rueda consiste en someter a la transformada
de Fourier de las señales de aceleración, como se representa en la
Figura 5, a una transformación Cepstrum, donde el Cepstrum se
calcula según la siguiente fórmula: KEP = iFFT (In (FFT)), en la que
KEP significa Cepstrum, iFFT, la transformada de Fourier inversa,
FFT, la transformada de Fourier rápida de la señal de aceleración,
y, In, el logaritmo natural (véase "Procesado de voz digital",
de Meter Vary et. Al., editorial Teubner, Stuttgart, 1998,
pp. 68-69).
El espectro según la Figura 5 se corresponde,
esencialmente, con el espectro según la Figura 3, y las líneas
espectrales se corresponden, también aquí, con una cifra fijada de
armónicos por elongamiento de la rueda. En la Figura 5 se
prescinde, sin embargo, por causas representativas, de una
numeración de los armónicos por elongamiento de la rueda.
La representación del Cepstrum, según la Figura
6, contiene, en el caso de una rueda que no sea redonda, en el
coeficiente de la frecuencia de onda v_{welle} de la rueda, un
vértice que se corresponde con la altura media de todos los
armónicos por elongamiento de la rueda, en el intervalo de
frecuencia contemplado, y, con ello, se puede deducir la existencia
de una circularidad, así como el tipo de deformación.
Otra posibilidad para calcular, a partir de los
armónicos no circulares de la rueda RH0-RH10 un
coeficiente KEN característico para el estado de la rueda, consiste
en determinar la anomalía máxima en la circularidad de la
superficie de deslizamiento de las ruedas contempladas. La
influencia de la parte superior del carril (por el estímulo de los
armónicos de lar ruedas, que están en la zona de resonancia de la
oscilación característica de la parte superior del carril) puede
llevar a intensificaciones no deseadas de las amplitudes aisladas
(en las amplitudes de los armónicos no circulares de la rueda puede
limitarse, en una forma de ejecución sencilla, que se transmitan,
durante un intervalo de tiempo considerable, valores de amplitud a
de los armónicos no circulares de a rueda RH0-RH10.
Los armónicos no circulares de la rueda RH0-RH10
transmitidos pueden someterse, en otro ciclo para la formación de
coeficientes bajo la consideración de sus posiciones de fase
\varphi, como se vuelve a describir más adelante, a una
transformada de Fourier iFFT inversa.
Según la Figura 7, todas las proporciones de
frecuencia, que no se corresponden con ningún armónico por
elongación de la rueda RH0-RH10, se mantienen a
cero en el espectro de aceleración a(v), e modo que resulta
un espectro de aceleración simplificado (Figura 8), en el que sólo
se representan los armónicos no circulares de la rueda.
De las proporciones independientes de las
amplitudes de aceleración a_{RH}, a_{RHi} de la parte superior
del carril, surgen, mediante la división por el cuadrado de la
frecuencia de giro correspondiente \omega_{i}, las amplitudes
tridimensionales w_{RHi} de los armónicos no circulares de la
rueda de las superficies de deslizamiento contempladas (Figura
9).
A partir de los armónicos no circulares de la
rueda RHW0-RHW10 tridimensionales con las amplitudes
tridimensionales w_{RH} y los ángulos de fase correspondientes
\varphi se calcula, en otro ciclo, un desarrollo de la
circularidad URV tridimensional de la superficie de deslizamiento
de la rueda contemplada. Para esto, los armónicos no circulares de
la rueda RHW0-RHW10 tridimensionales, es decir, las
amplitudes w_{RHi} correspondientes y el ángulo de fase
\varphi, se someten a una transformada de Fourier rápida inversa
iFFT (Figura 10). El desarrollo de la elongación URV tridimensional
de la superficie de deslizamiento se produce directamente después
de los armónicos no circulares de la rueda tridimensionales.
Mediante los múltiples medios de los desarrollos
de la elongación URV tridimensionales por varios intervalos de
tiempo, se crea una forma fiable para diagnosticar la no
circularidad. El vértice (absoluto) hasta el valor del vértice, es
decir, la diferencia DIF entre el máximo MAX y el mínimo MIN del
desarrollo de la elongación URV, representa un coeficiente KEN de
la anomalía de la rueda de una sección transversal circular y, con
ello, una medida para la distancia de la rueda contemplada.
La ventaja principal del método anteriormente
descrito consiste en que, en lugar de desarrollos de elongación URV
medidos de forma estática o casi estática, se puede transmitir el
perfil realmente efectivo de la superficie de deslizamiento de una
rueda, lo que significa que se puede generar una representación
directa del perímetro de la superficie de deslizamiento operativa.
Como la medición y la transmisión de coeficientes se realiza
durante el recorrido, por un lado, se posibilita el registro y la
evaluación cualitativa y cuantitativa de los defectos que aparezcan
de una manera repentina en la superficie de deslizamiento, y, por
otro lado, la transmisión de coeficientes puede servir a modo de
instrumento de análisis para la determinación del comportamiento
dinámico de las elongaciones determinadas, fijadas
estáticamente.
El método descrito anteriormente, naturalmente,
con la utilización de los microprocesadores conocidos,
correspondientemente programados, puede realizarse online. El
especialista conoce, además, numerosos programas y/o lenguajes de
programación, que son adecuados para la puesta en práctica del
método acorde a la invención, como por ejemplo Mathematica, Matlab,
etc.
Claims (10)
1. Un método para la detección de defectos en
ruedas (RAD) montadas en suspensiones de los ejes (AXL) de un
vehículo sobre carriles, donde, en la zona de al menos una
suspensión de los ejes (AXL) se crea al menos una señal de
aceleración (SI1, SI2, SI3, SI4), por la que se determinan los
armónicos no circulares de la rueda (RH0, RH1, RH2, RH3, RH4, RH5,
RH6, RH7, RH8, RH9, RH10), con lo que, a partir de una cantidad, que
se puede fijar, de armónicos no circulares de la rueda (RH0, RH1,
RH2, RH3, RH4, RH5, RH6, RH7, RH8, RH9, RH10), se forma al menos un
coeficiente (KEN), que representa una medida para el estado de la
rueda contemplada, caracterizado porque, para el cálculo del
coeficiente (KEN), se dividen las amplitudes (a_{RHi}) de una
cantidad fijada de armónicos no circulares de la rueda
(RH0-RH10), por el cuadrado de la frecuencia
rotacional (\omega_{i}) asociada correspondientemente a uno de
los armónicos no circulares de la rueda correspondientes
(RH0-RH10), y los armónicos no circulares de la
rueda (RHW0-RHW10) correspondientes resultantes de
ahí, tridimensionales, se someten, bajo la consideración de su
posición de fase, a una transformada de Fourier inversa (iFFT).
2. El método, según la reivindicación 1,
caracterizado porque, para el cálculo del coeficiente (KEN),
los valores de señal de al menos una señal de aceleración (SI1, SI2,
SI3, SI4), que se encuentran dentro de un periodo de tiempo fijado,
se someten a una transformada de Fourier o a otra transformación
unitaria, que reproduzca el intervalo de tiempo de una señal en la
gama de frecuencia.
3. El método, según la reivindicación 2,
caracterizado porque, en cada transformada de los valores de
señal de la señal de aceleración (SI1, SI2, SI3, SI4), se transmiten
los armónicos no circulares de la rueda (RH0, RH1, RH2, RH3, RH4,
RH5, RH6, RH7, RH8, RH9, RH10) para la formación de, al menos, un
coeficiente (KEN).
4. El método, según una de las reivindicaciones
de la 1 a la 3, caracterizado porque, para la transmisión de
los armónicos no circulares de la rueda (RH0, RH1, RH2, RH3, RH4,
RH5, RH6, RH7, RH8, RH9, RH10), se transmite la frecuencia de giro
(vo) del eje de una rueda, al menos de una rueda contemplada.
5. El método, según una de las reivindicaciones
de la 1 a la 3, caracterizado porque se almacena el
coeficiente (KEN) que exista en una base de datos de coeficientes
(KDA).
6. Un dispositivo para la identificación de
defectos en ruedas montadas en soportes del eje (AXL) de un vehículo
sobre carriles, con lo que, en la zona de, al menos, una suspensión
de los ejes (AXL), se ha previsto al menos un sensor de aceleración
(BSE), que está conectado a una unidad de análisis (ASW), que está
preparada para recibir al menos una señal de aceleración (SI1, SI2,
SI3, SI4) del sensor de aceleración, y transmitir, de ahí, armónicos
no circulares de la rueda (RH1-RH10), con lo que la
unidad de análisis está preparada, además, para formar al menos un
coeficiente (KEN) a partir de una cantidad de armónicos no
circulares de la rueda (RH1-RH10), que representa
una medida para el estado de la rueda contemplada,
caracterizado porque se ajusta, para ello, la unidad de
análisis (ASW) para la determinación del coeficiente, para dividir
las amplitudes (a_{RHi}) de una cifra fijada de armónicos no
circulares de la rueda (RH0-RH10) por el cuadrado de
la frecuencia rotacional (\omega_{i}) asociada a los armónicos
no circulares de la rueda (RH0-RH10)
correspondientes, y para someter a los armónicos no circulares de la
rueda (RHW0-RHW10) resultantes, tridimensionales,
bajo la consideración de su posición de fase (\varphi), a una
transformada de Fourier inversa (iFFT).
7. El dispositivo, según la reivindicación 6,
caracterizado porque la unidad de análisis (ASW) está
preparada para someter a los valores de señal de a menos una señal
de aceleración (SI1, SI2, SI3, SI4), que está dentro de un intervalo
de tiempo fijado, a una transformada de Fourier o a otra
transformación unitaria que reproduzca el intervalo de tiempo de una
señal en la gama de frecuencia.
8. El dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la unidad de análisis (ASW) está
preparada para, en cada transformada de los valores de señal de la
señal de aceleración (SI1, SI2, SI3, SI4), transmitir los armónicos
no circulares de la rueda (RH0, RH1, RH2, RH3, RH4, RH5, RH6, RH7,
RH8, RH9, RH10).
9. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado porque, para
la transmisión de los armónicos no circulares de lar rueda
(RH0-RH10), se transmite la frecuencia de giro
(v_{0}) de un eje de la rueda, de al menos una rueda
contemplada.
10. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones de la 6 a la 9, caracterizado porque se ha
previsto una base de datos de coeficientes (KDA), para el
almacenamiento del coeficiente (KEN).
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