ES2236329T3 - Procedimiento y un dispositivo para la supervision de fallas de componentes de vehiculos sobre carriles. - Google Patents
Procedimiento y un dispositivo para la supervision de fallas de componentes de vehiculos sobre carriles.Info
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Abstract
Procedimiento para la supervisión de estabilizadores de un vehículo sobre carriles, donde se supervisa el comportamiento de aceleración de al menos dos consolas de estabilizadores (32, 32¿) asignadas a una caja de vagón (12) del vehículo sobre carriles (10), donde los valores de aceleración son sometidos individualmente a un análisis de la señal (50, 50¿), caracterizado porque por una parte se correlacionan los valores de aceleración de consolas de estabilizadores (32, 32¿) dispuestas en el sentido de avance del vehículo sobre carriles (10) del lado izquierdo y derecho de la caja del vagón (12), y porque se compara un coeficiente de correlación (K) resultante de ello con al menos un valor umbral y al excederse al menos un valor umbral se activa un aviso de alarma (58).
Description
Procedimiento y un dispositivo para la
supervisión de fallas de componentes de vehículos sobre
carriles.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo para la supervisión de fallas de componentes de
vehículos sobre carriles.
Se sabe que en un uso conforme a lo previsto de
vehículos sobre carriles, el chasis de los vehículos sobre carriles
produce un así llamado recorrido sinusoide. Aquí el chasis es
desviado lateralmente a la dirección de avance, dependiendo de la
velocidad de avance a causa de factores externos actuantes y una
fuerza automática de retorno. A los efectos de lograr una
estabilización del chasis, se sabe que -especialmente en trenes de
alta velocidad- las cajas de vagones están conectadas a través de
así llamados estabilizadores con los marcos de bogies. Estos
estabilizadores se utilizan para estabilizar la marcha,
especialmente para la represión del así llamado recorrido
sinusoide.
Para aumentar el confort de viaje, o bien, para
garantizar la necesaria seguridad de avance, se asignaron a las
cajas de vagones en el sentido de avance los estabilizadores
dispuestos del lado izquierdo y derecho, que deben aportar una
fuerza de estabilización esencialmente igual. Las diferencias en la
fuerza de los estabilizadores dispuestos del lado izquierdo, o bien,
derecho producen una menor compensación del recorrido sinusoide y
con ello una reducción de la estabilidad de marcha del vehículo
sobre carriles.
Los estabilizadores se apoyan por una parte en
consolas de estabilizadores fijadas en la caja del vagón y por el
otro en un marco de bogie. Además es habitual disponer entre los
bogies y la caja de vagón, un sistema de suspensión /amortiguación
(sistema secundario de suspensión /amortiguación). En trenes de alta
velocidad éste habitualmente es formado por un fuelle de aire, sobre
el cual apoya la caja de vagón sobre los bogies.
Es usual registrar durante el uso de vehículos
sobre carriles las oscilaciones o similares que actúan sobre
distintos componentes del vehículo sobre carriles, mediante
receptores de aceleración y evaluar las señales transmitidas a los
receptores de aceleración en forma de un diagnóstico onboard. A modo
de ejemplo se nombran aquí las patentes DE 195 02 670 A1 y DE 198 27
271 Al.
Del documento WO 99/54704 se conoce un sistema
para la supervisión de estabilizadores. Aquí en cada caso a los
estabilizadores se asignan sensores de fuerza, cuyas señales son
evaluadas. Además se propone disponer sensores de aceleración en el
marco de los bogies, que actúan en una dirección que coincide con el
eje longitudinal de los estabilizadores.
Además, en la técnica general de medición se
conoce un análisis de correlación de señales.
La invención se basa en el objetivo de crear un
procedimiento y un dispositivo del tipo adecuado, mediante los
cuales de modo sencillo es posible realizar una supervisión de
fallas de componentes de vehículos sobre carriles.
Conforme a la invención, se cumple este objetivo
a través de un procedimiento con las características indicadas en la
reivindicación 1. Al supervisar el comportamiento de aceleración de
al menos dos consolas de estabilizadores asignadas a una caja de
vagón del vehículo sobre carriles, al correlacionar por una parte
los valores de aceleración de consolas de estabilizadores dispuestas
preferentemente en el sentido de avance del vehículo sobre carriles
del lado izquierdo y derecho de la caja de vagón, y comparar un
coeficiente de correlación con al menos un valor umbral, y al
excederse al menos un valor umbral se activa un aviso de alarma, y
por otra parte, los valores de aceleración son sometidos
individualmente a un análisis de señal, de preferencia una
comparación con al menos un patrón de referencia, puede lograrse
ventajosamente supervisar en forma específica varios componentes del
vehículo sobre carriles.
De esa forma, por una parte mediante el análisis
de correlación pueden reconocerse prematuramente eventuales síntomas
de fatiga y/o fallas en los estabilizadores. Por el otro, a través
de la supervisión individual del comportamiento de aceleración de
las consolas de estabilizadores pueden verificarse las fijaciones y
el estado de las consolas de estabilizadores en la caja de vagón.
Las consolas de estabilizadores están unidas por gravedad con la
caja de vagón, de modo que entre las mismas no se produce movimiento
relativo alguno. Si esta unión por gravedad entre la consola de
estabilizadores y la caja de vagón sufre daños debido al uso y/o a
causa de factores mecánicos externos, pueden producirse movimientos
relativos entre la consola de estabilizadores y la caja de vagón.
Estos movimientos relativos -aunque eventualmente muy reducidos- de
la consola de estabilizadores y la caja de vagón entre sí, producen
una modificación del comportamiento de aceleración de la consola de
estabilizadores que presenta la fijación defectuosa. Al comparar el
comportamiento de aceleración de la consola de estabilizadores con
un patrón de referencia o el comportamiento de aceleración de al
menos otra consola de estabilizadores, se detecta la modificación
del comportamiento de aceleración, de modo que puede reconocerse una
falla de la fijación.
Finalmente, además es posible realizar la
simultánea supervisión del sistema secundario de suspensión
/amortiguación entre la caja de vagón y los bogies. Este sistema
secundario de suspensión/amortiguación entre la caja de vagón y los
bogies produce un comportamiento de oscilación amortiguado
intencionalmente de la caja de vagón y también influye sobre el
comportamiento de aceleración de las consolas de estabilizadores que
están fijadas en la caja de vagón. Una falla en el sistema
secundario de suspensión /amortiguación entre la caja de vagón y los
bogies produce un comportamiento de oscilación modificado de la caja
de vagón, lo que así produce un comportamiento de oscilación
modificado de las consolas de estabilizadores. De ese modo, a través
del comportamiento de aceleración modificado de las consolas de
estabilizadores puede supervisarse simultáneamente de modo muy
ventajoso, el sistema secundario de suspensión /amortiguación entre
la caja de vagón y los bogies.
A partir de lo antedicho, puede observarse que
mediante la sencilla supervisión del comportamiento de aceleración
de las consolas de estabilizadores simultáneamente se supervisan una
cantidad de componentes del vehículo sobre carriles, especialmente
de los estabilizadores, de las consolas de estabilizadores y del
sistema secundario de suspensión/amortiguación entre la caja de
vagón y los bogies.
En la supervisión prevista según la invención, se
aprovecha que para amortiguar el recorrido sinusoide del chasis, los
estabilizadores dispuestos del lado izquierdo y derecho generan
fuerzas amortiguadoras contrarias, que producen la correspondiente
desviación de ambas consolas de estabilizadores. Si se produce una
modificación del valor y del sentido de la desviación de una consola
de estabilizadores, respecto de la desviación de la otra consola de
estabilizadores, o respecto de patrones de referencia, puede
deducirse que se produjo una falla en al menos un estabilizador, en
la consola misma de los estabilizadores o en el sistema secundario
de suspensión/amortiguación entre la caja de vagón y los bogies.
Mediante el análisis de oscilación, especialmente el análisis de
correlación, pueden evaluarse en forma sencilla y segura, las
señales de aceleración transmitidas por la consola de
estabilizadores. Al fijar al menos un valor umbral y/o al menos un
patrón de referencia, puede reconocerse una falla en forma
prematura, de modo que pueden tomarse medidas a tiempo, por ejemplo
el reemplazo o la reparación de los estabilizadores afectados y/o de
la consola de estabilizadores afectada y/o del sistema secundario de
suspensión/amortiguación
afectado.
afectado.
En una conformación preferida de la invención se
previó que el análisis de correlación de los valores de aceleración
brindados por ambas consolas de estabilizadores -del lado izquierdo
y del derecho- se supervisa en sucesivas ventanas de tiempo. De ese
modo puede reiniciarse ventajosamente el análisis de correlación al
comenzar cada ventana de tiempo. Además se prefiere, cuando es
variado el ancho de la ventana de tiempo en relación a la velocidad.
De ese modo puede aumentarse la exactitud del análisis de
correlación en velocidades reducidas. A velocidades más altas de los
vehículos sobre carriles, preferentemente se reduce el ancho de la
ventana de tiempo a efectos de asegurar una rápida evaluación y con
ello breves tiempos de reacción.
En otra conformación preferida de la invención,
se previó que el análisis de correlación de las al menos dos señales
se efectúa con ventanas de tiempo que se superponen. De ese modo se
logra asegurar una supervisión continua, de modo que también pueden
reconocerse de inmediato daños que se producen repentinamente.
Mediante la superposición de las ventanas de tiempo se asegura que
puedan evaluarse una mayor cantidad de datos de medición en un
intervalo de tiempo de reacción de la misma longitud.
En otra conformación preferida de la invención se
previó que las señales brindadas dentro de una ventana de tiempo son
exploradas con una frecuencia de exploración, que preferentemente
puede ajustarse en forma variable. Así es posible adecuar el índice
de exploración al campo de frecuencia del comportamiento de
oscilación de las consolas de estabilizadores, eventualmente en
relación con la velocidad. De esa forma aumenta la exactitud de
supervisión.
Además se previó en una conformación preferida de
la invención que en caso necesario, se pueden muestrear hacia abajo
diferentes valores de medición dentro de una ventana de tiempo y
este valor es transmitido al análisis de correlación. De esa forma
puede reducirse el dispendio del análisis de correlación manteniendo
la exactitud.
Conforme a la invención, este objetivo se cumple
además a través de un dispositivo con las características indicadas
en la reivindicación 12. Dado que se previeron elementos para
registrar el comportamiento de aceleración de al menos dos consolas
de estabilizadores asignadas a una caja de vagón del vehículo sobre
carriles, que actúan junto con elementos, mediante los cuales se
correlacionan los valores de aceleración de consolas de
estabilizadores dispuestas en el sentido de avance del lado
izquierdo y derecho de la caja de vagón, y un coeficiente de
correlación puede compararse con al menos un valor umbral y al
excederse al menos un valor umbral puede activarse al menos un aviso
de alarma, y por otra son sometidos individualmente a un análisis de
señal, puede de modo sencillo disponerse un dispositivo, mediante el
cual es posible realizar una supervisión eficiente del
comportamiento de avance de vehículos sobre carriles. Especialmente
puede haberse previsto en una forma de realización preferida, que se
haya asignado un dispositivo de evaluación a cada vehículo sobre
carriles o preferentemente, en caso de una formación de tren
compuesta de varios vehículos sobre carriles, se lo haya asignado a
uno de los vehículos sobre carriles de la formación del tren. De ese
modo puede efectuarse de modo sencillo una supervisión simultánea de
varios vehículos sobre carriles.
La invención posibilita especialmente un
mantenimiento en relación al estado de los estabilizadores, de las
consolas de estabilizadores y del sistema secundario de
suspensión/amortiguación entre la caja de vagón y los bogies. El
procedimiento de supervisión puede efectuarse especialmente de modo
continuo durante el uso de los vehículos sobre carriles. El
procedimiento puede integrarse de modo sencillo en un
diagnóstico-onboard de los vehículos sobre
carriles.
Otras conformaciones preferidas de la invención
resultan de las demás características indicadas en las
subreivindicaciones.
La mencionada supervisión de las consolas de
estabilizadores, de los estabilizadores y/o de los sistemas
secundarios de suspensión/amortiguación se indica a modo de ejemplo.
De ese modo puede aplicarse en forma sencilla sin modificaciones
básicas el procedimiento y/o el dispositivo para la supervisión de
otros componentes del vehículo sobre carriles respecto de daños en
el chasis que producen el recorrido sinusoide, por ejemplo, una
modificada conicidad de ruedas.
La invención se explica a continuación en mayor
detalle en un ejemplo de realización mediante las correspondientes
figuras. Se muestra:
Figura 1 una vista esquemática de un vehículo
sobre carriles;
Figura 2 una vista esquemática en perspectiva de
un bogie portador de un vehículo sobre carriles;
Figura 3 una vista esquemática de planta sobre un
vehículo sobre carriles;
Figura 3a un recorrido sinusoide de un bogie;
Figura 4 un esquema de conmutación en bloque del
procedimiento de la invención para supervisar el comportamiento de
avance del vehículo sobre carriles y
Figuras 5 y 6 Trazos característicos de figuras
para comparar estabilizadores intactos y estabilizadores fuera de
servicio.
La Figura 1 muestra esquemáticamente un vehículo
sobre carriles 10. En el vehículo sobre carriles 10 aquí
representado se trata de un vagón central de un tren de alta
velocidad. La invención simplemente se explica a modo de ejemplo
mediante este vagón central. Naturalmente, la invención puede
transferirse sin más a otros vehículos sobre carriles, por ejemplo
vehículos tractores, vehículos de mando, vagones de carga o
similares.
El vehículo sobre carriles 10 incluye una caja de
vagón 12, que está colocada sobre dos bogies portadores 14, 16. Los
bogies portadores 14 y 16 incluyen en cada caso juegos de ruedas 18,
20, 22 y 24. La estructura general de tales vehículos sobre carriles
10, especialmente el acoplamiento de la caja de vagón 12 a los
bogies portadores 14 y 16 o bien, la ubicación de los juegos de
ruedas 18, 20, 22, y 24 en los bogies portadores 14 y 16 a través de
sistemas primarios o bien, sistemas secundarios de
suspensión/amortiguación, son de conocimiento general, de modo que
ello no se explicará en mayor detalle en el marco de la presente
invención.
La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista en
perspectiva de un bogie portador 14. El bogie portador 14 incluye un
marco de bogies 26, que está conectado a través de sistemas
secundarios de suspensión/amortiguación no representados en la
Figura 1 (fuelles de aire) 25 (Figura 3) con la caja de vagón
(Figura 1). En los marcos de bogies 26 se dispusieron juegos de
ruedas 18 y 20 a través de sistemas primarios de
suspensión/amortiguación tampoco representados aquí. Los juegos de
ruedas 18 y 20 presentan ruedas 28, que están colocadas utilizando
rulemanes de rueda 30. Además pueden reconocerse consolas de
estabilizadores 32 que están fijadas en la caja de vagón 12 (Figura
1) por ejemplo por gravedad. Las consolas de estabilizadores 32
están unidas a través de estabilizadores 34 con los marcos de bogies
26.
Mientras se encuentra en uso el vehículo sobre
carriles 10, los juegos de ruedas 18, 20 se deslizan por una vía de
avance. Según la velocidad de marcha y el estado de la vía de
avance, el vehículo sobre carriles 10 recibe un impulso de
oscilación. Este impulso de oscilación produce un comportamiento de
oscilación de diferentes componentes del vehículo sobre carriles 10.
Conforme al impulso de oscilación, que especialmente depende de una
velocidad del vehículo sobre carriles 10 y/o de un estado de la vía
de avance, los componentes del vehículo sobre carriles 10 sufren una
aceleración en los tres sentidos espaciales, es decir en el sentido
x, el sentido y y el sentido z. De ese modo, se produce además un
así llamado recorrido sinusoide del chasis en el sentido de avance,
es decir según el ejemplo en sentido x. Este recorrido sinusoide es
amortiguado por los estabilizadores 34, que por una parte están
fijados en la caja de vagón 12 y por el otro en el marco de bogies
26. Aquí se representó en el sentido de avance (sentido -x) un
estabilizador 34 dispuesto del lado izquierdo y un estabilizador 34'
dispuesto del lado derecho.
El objeto de la invención es el registro y la
evaluación de las aceleraciones que actúan sobre las consolas de
estabilizadores 32 y 32', preferentemente en el sentido de avance
(sentido x).
Para ello se asignó a las consolas de
estabilizadores 32 en cada caso receptores de oscilación 36
esbozados esquemáticamente. Los receptores de oscilación 36 son
formados, por ejemplo por sensores de aceleración, que por ejemplo
detectan una aceleración que actúan en sentido x y en sentido
contrario sobre las consolas de estabilizadores 32.
Las señales 38 emitidas por los sensores de
aceleración 36, 36' son guiadas a un conmutador de evaluación 40
representado en Figura 2 simplemente de modo esquemático, que puede
haberse dispuesto relacionado con el vehículo y/o relacionado con el
tren. Mediante las señales 38 emitidas por los sensores de
aceleración 36 se detecta un comportamiento de aceleración de las
consolas de estabilizadores 32 o bien, 32', a efectos de reconocer
-como aún será explicado en mayor detalle a continuación- el daño o
la falla de uno de los estabilizadores 34 o bien, 34', el daño de la
fijación de las consolas de estabilizadores 32, 32' en la caja de
vagón y/o del sistema secundario de suspensión/amortiguación 25.
La Figura 3 muestra en una vista esquemática de
planta el acoplamiento de la caja de vagón 12 a través de los
estabilizadores 34 o bien, 34' y los sistemas secundarios de
suspensión/amortiguación 25 en los marcos de bogies 26. A través de
la Figura 3a se desea aclarar que el chasis al avanzar los vehículos
sobre carriles 10 en el sentido de avance (sentido x) es sometido a
un recorrido sinusoide 42 aquí esbozado. A los efectos de mantener
lo más reducido posible la amplitud del recorrido sinusoide 42, se
previeron los estabilizadores 34 o bien, 34'. Ello cumple la función
de estabilizar la marcha del vehículo sobre carriles 10. A través
del recorrido sinusoide 42 puede reconocerse, dependiendo si el
chasis se desvía en el sentido de avance (sentido x) hacia la
derecha, o bien, hacia la izquierda de un eje longitudinal del
vehículo 44 aquí esbozado, que el estabilizador 34 es recalcado y el
estabilizador 34' es estirado, o bien, si el estabilizador 34 es
estirado y el estabilizador 34' es recalcado. Conforme a estos
movimientos de recalcado o bien, recalcado de los estabilizadores
34, 34', es ejercida una aceleración positiva, o bien, negativa
sobre las consolas de estabilizadores 32 o bien, 32' y con ello
sobre los receptores de aceleración 36 o bien, 36' dispuestos sobre
los mismos. La aceleración total, o bien, retraso total del vehículo
sobre carriles 10 y el comportamiento de amortiguación de los
sistemas secundarios de suspensión/amortiguación 25 se superpone a
esta aceleración positiva, o bien negativa, a causa del recorrido
sinusoide 42 durante el uso del modo previsto de los vehículos sobre
carriles 10. Para la posterior explicación de la invención se parte
de la base que las señales 38 emitidas por los receptores de
aceleración 36, o bien, 36', se refieren al recorrido sinusoide 42 y
por lo tanto al movimiento de recalcado, o bien, estirado de los
estabilizadores 34 o bien 34'.
De las explicaciones se desprende que en caso de
no presentar fallas los estabilizadores 34 o bien, 34' y no
presentar fallas la fijación de las consolas de estabilizadores 32,
32' en la caja de vagón 12 y un sistema secundario de suspensión
/amortiguación 25, las señales 38 o bien, 38' emitidas se presentan
superpuestas en parte con signo contrario a causa del recorrido
sinusoide y en parte con el mismo signo a causa de la aceleración
total, o bien, retraso total de la caja de vagón. El valor de las
señales de aceleración 38 y 38', por ejemplo, un valor de tensión,
depende de la amplitud momentánea del recorrido sinusoide 42. Con
ello a cada momento t_{n} del recorrido sinusoide 42 puede
asignarse exactamente una señal 38 del estabilizador 34 y una señal
38' del estabilizador 34'. A través de un período de tiempo, también
denominado en adelante ventana de tiempo, t_{1}- t_{2} por lo
tanto se dispone de una cantidad correspondiente de valores del
sensor de aceleración 36 y del sensor de aceleración 36'. Conforme a
una frecuencia de exploración f_{A} a fijarse, puede variarse la
cantidad de valores por período de tiempo t_{1} a t_{2}.
La Figura 4 muestra en un esquema de conmutación
en bloque, la estructura del conmutador de evaluación 40. Puede
observarse que las señales 38 y 38' en primera instancia son
transmitidas a un eslabón de la ventana de tiempo 46. Mediante el
eslabón de la ventana de tiempo 46 puede predeterminarse el período
de tiempo t_{1} - t_{2}, que define la ventana de tiempo dentro
de la cual se produce la evaluación de las señales 38 y 38'.
Mediante un disparador no representado en detalle, la ventana de
tiempo puede ser reiniciada en forma superpuesta, preferentemente
con una superposición del 50%. Ello significa que después de
transcurrido la mitad del período de tiempo t_{1} - t_{2}, se
inicia nuevamente un algoritmo de evaluación.
Las señales 38 y 38' a continuación son guiadas
hacia una pieza exploradora 48, en el cual las señales son
exploradas con una frecuencia de exploración f_{A}, que se ubica
por ejemplo entre 10 y 50 Hz. Dado que la frecuencia f del recorrido
sinusoide 42 es relativamente baja, también se opta por una
frecuencia de exploración f_{A}. A causa de la exploración se
dispone por período de tiempo t_{1} - t_{2} de una
correspondiente cantidad de valores individuales de las señales 38 o
bien, 38'.
En un eslabón de correlación 54 se efectúa a
continuación un análisis de correlación de los valores individuales
de las señales 38 o bien, 38' dentro de un período de tiempo t_{1}
- t_{2}. El análisis de correlación arroja un coeficiente de
correlación K, que es transmitido a un dispositivo de comparación
56. El coeficiente de correlación K, en caso de estabilizadores 34 y
34' intactos, una fijación intacta de las consolas de
estabilizadores 32, 32' a la caja de vagón 12 y un sistema
secundario de suspensión/amortiguación 25 intacto, variará en un
valor 0, dado que -como ya explicado- debido al recorrido sinusoide
42, los estabilizadores 34 o bien, 34' del signo contrario y la
aceleración total, o bien, retraso total de la caja de vagón del
mismo signo, son recalcados o bien, estirados. En caso que uno de
los estabilizadores 34, 34' presente una falla, ello afecta al
recorrido sinusoide 42. Ello significa, que el recorrido sinusoide
42 aumenta en su amplitud -según la representación en Figura 3a-
hacia la derecha o bien, hacia la izquierda, siendo así dominante.
Ello produce un recalcado, o bien, estirado en cada caso aumentado
en sentido contrapuesto de los estabilizadores 34 o bien, 34'. El
coeficiente de correlación K por lo tanto en este caso adopta
valores en dirección -1. Si el coeficiente de correlación K excede
un umbral predeterminable, por ejemplo -0,4, a través de un
dispositivo de comparación 56 es activado un aviso de alarma 58.
Este aviso de alarma 58, puede consistir por ejemplo en que en
ocasión del próximo mantenimiento, son verificados y eventualmente
reparados o reemplazados los estabilizadores 34 o bien, 34', las
consolas de estabilizadores 32, 32' y los sistemas secundarios de
suspensión/amortiguación 25. Dependiendo del valor del coeficiente
de correlación K o bien, de la frecuencia con la que se excede el
valor umbral, puede emitirse un aviso de alarma 58 diferente. Ello
por ejemplo puede consistir en que ya no puede excederse una
velocidad máxima de avance del vehículo sobre carriles 10, dado que
a partir de una determinada velocidad ya no se garantiza una
estabilidad de marcha. Dado que a bajas velocidades de avance, no se
produce el recorrido sinusoide 42, o se produce de modo poco
marcado, al limitar la velocidad máxima en caso de aviso de falla,
puede continuarse con un avance sin peligro del vehículo sobre
carriles 10.
Como se explica en mayor detalle en la Figura 4,
las señales 38 y 38' son sometidas en cada caso en forma individual
a un análisis de señal 50 o bien, 50'. Este análisis de señal 50 o
bien, 50' puede consistir especialmente en la comparación con al
menos un patrón de referencia archivado. Este patrón de referencia
puede, por ejemplo aprenderse de estados de funcionamiento normal
del vehículo sobre carriles. Si de la comparación individual resulta
una diferencia significativa de la señal 38 o de la señal 38' con al
menos un patrón de referencia, también puede generarse el aviso de
alarma 58. A causa de esta evaluación individual adicional de las
señales 38 y 38', es decir en forma adicional al análisis de
correlación, aumenta la intensidad del diagnóstico. A causa de la
evaluación adicional de las señales 38 y 38' pueden deducirse
especialmente interferencias que alteran el recorrido sinusoide del
vehículo sobre carriles, por ejemplo en el sistema secundario de
suspensión/amortiguación 25.
En las Figuras 5 y 6, se dibujaron diferentes
líneas características a los efectos de aclarar el procedimiento de
la invención. Aquí por un lado se indicó en cada caso la velocidad v
del vehículo sobre carriles 10 a lo largo del tiempo y el
coeficiente de correlación K determinado a lo largo del tiempo. La
Figura 5 muestra aquí una marcha de medición sin fallas, o bien,
defectos. Queda claro, que los coeficientes de correlación K en cada
caso se ubican por encima del valor umbral de -0,4 fijado.
A los efectos de realizar una comparación se
representó en la Figura 6 una marcha de medición con un
estabilizador 34 defectuoso. En este caso, nuevamente se indicó la
velocidad v a lo largo del tiempo t, donde a los efectos de realizar
una verificación segura, varias veces se realizaron cambios de
velocidad, algunos abruptos, del vehículo sobre carriles 10. Queda
claro, que la mayoría de los coeficientes de correlación K se ubican
por debajo del valor umbral -0,4. La mayor parte de los coeficientes
de correlación K se aproxima al valor de -1. Ello muestra que el
análisis de correlación es apropiado para reconocer de modo seguro
los estabilizadores 34 o bien, 34' defectuosos.
Para el procedimiento de la invención puede
optarse, por ejemplo por los siguientes parámetros. El período de
tiempo t_{1} - t_{2} (ventana de tiempo) puede ascender por
ejemplo a un valor entre 3 y 20 segundos. El grado de superposición
de las sucesivas ventanas de tiempo puede por ejemplo ascender a un
valor entre 0 y 50%. La frecuencia de exploración f_{A}, por
ejemplo puede ascender a un valor entre 10 y 50 Hz, mientras que el
valor umbral del coeficiente de correlación K por ejemplo puede
ubicarse entre -0,4 y
-0,6.
-0,6.
Conforme a otros ejemplos de realización, también
puede verificarse la fijación de las consolas de estabilizadores 32,
32' en la caja de vagón 12, el estado mismo de las consolas de
estabilizadores 32, 32' (formación de rotura) y los sistemas
secundarios de suspensión/amortiguación 25.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
10 \+ vehículo sobre carriles\cr 12 \+ caja de vagón\cr 14, 16 \+
bogies portadores\cr 18,20,22,24 \+ juegos de ruedas\cr 25 \+
sistemas secundarios de suspensión/\cr \+ amortiguación\cr 26 \+
marcos de bogies\cr 28 \+ ruedas\cr 30 \+ rulemán de rueda\cr 32,
32' \+ consolas de estabilizadores\cr 34, 34' \+ estabilizador
izquierdo y derecho\cr 36, 36' \+ sensores de aceleración\cr 38,
38' \+ señales de aceleración\cr 40 \+ conmutador de evaluación\cr
42 \+ recorrido sinusoide\cr 44 \+ eje longitudinal del vehículo\cr
46 \+ eslabón de la ventana de tiempo\cr 48 \+ pieza
exploradora\cr 50, 50' \+ análisis de la señal\cr 54 \+ eslabón de
correlación\cr 56 \+ dispositivo de comparación\cr 58 \+ aviso de
alarma\cr t _{n} \+ momento determinado\cr t _{1} - t _{2} \+
período de tiempo (ventana de tiempo)\cr f _{A} \+ frecuencia de
exploración\cr K \+ coeficiente de correlación\cr v \+
velocidad\cr}
Claims (13)
1. Procedimiento para la supervisión de
estabilizadores de un vehículo sobre carriles, donde se supervisa
el comportamiento de aceleración de al menos dos consolas de
estabilizadores (32, 32') asignadas a una caja de vagón (12) del
vehículo sobre carriles (10), donde los valores de aceleración son
sometidos individualmente a un análisis de la señal (50, 50'),
caracterizado porque por una parte se correlacionan los
valores de aceleración de consolas de estabilizadores (32, 32')
dispuestas en el sentido de avance del vehículo sobre carriles (10)
del lado izquierdo y derecho de la caja del vagón (12), y porque se
compara un coeficiente de correlación (K) resultante de ello con al
menos un valor umbral y al excederse al menos un valor umbral se
activa un aviso de alarma (58).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el análisis de
correlación se realiza en ventanas de tiempo (t_{1} - t_{2})
sucesivas.
3. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
análisis de correlación se realiza en ventanas de tiempo (t_{1} -
t_{2}) que se superponen.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque un grado de
superposición asciende a un valor entre 0 y 50%.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
señales (38, 38') dentro de las ventanas de tiempo (t_{1} -
t_{2}) son exploradas con una frecuencia de exploración
(f_{A}).
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque puede modificarse la
frecuencia de exploración (f_{A}).
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la ventana
de tiempo (t_{1} - t_{2}) asciende a un valor entre 3 y 20
segundos.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
frecuencia de exploración (f_{A}) asciende a un valor entre 10 y
50 Hz.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos
un valor umbral del coeficiente de correlación (K) se ubica entre
-0,4 y -0,6.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el análisis de la
señal (50, 50') incluye una comparación con al menos un patrón de
referencia.
11. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
supervisan simultáneamente los estabilizadores (34, 34'), las
consolas de estabilizadores (32, 32') y los sistemas secundarios de
suspensión/amortiguación (25).
12. Dispositivo para la supervisión de fallas de
componentes de vehículos sobre carriles mediante el procedimiento
de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye elementos para
registrar el comportamiento de aceleración de al menos dos consolas
de estabilizadores (32, 32') asignada a una caja de vagón (12) del
vehículo sobre carriles (10), y con elementos para correlacionar los
valores de aceleración de consolas de estabilizadores (32, 32')
dispuestas en el sentido de avance del lado izquierdo y derecho de
la caja de vagón (12), donde un coeficiente de correlación (K)
puede compararse con al menos un valor umbral y al excederse al
menos un valor umbral puede activarse al menos un aviso de alarma
(58), y con elementos para el análisis individual de señal (50, 50')
de las señales de aceleración (38, 38').
13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12, caracterizado porque en cada consola de estabilizadores
(32, 32') se dispuso un receptor de aceleración, cuyas salidas de
señal están conectadas con un conmutador de evaluación.
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