SKF kerékfigyelő egység

Az SKF újfajta érzékelőt fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a teherautó- és pótkocsi-kerékcsapágyak meghibásodásának korai észlelését. Az SKF Wheel End Monitor (kerékfigyelő) segítségével az esetleges károsodások és kopás már jóval a meghibásodás bekövetkezése előtt felismerhető, ezáltal jelentősen csökkenthető az útközbeni leállások kockázata.

A közúti fuvarozók legfőbb célja, hogy kerüljék a felesleges költségeket és a járművek nem tervezett leállását. Az SKF ezen a területen már régóta úttörő munkát végez. A karbantartás mentes SKF kerékcsapágy egységek a kerékcsapágyak várható élettartamát 1 millió kilométeren túlra növelték. Mindazonáltal bármelyik csapágy megsérülhet és meghibásodhat – kivéve, ha a problémát időben észleljük.
A statisztikai adatok azt mutatják, hogy a teherautók „lerobbanásainak” 30%-a a kerekekkel kapcsolatos. Többségében gumi-, ill. fékhibáról van szó, de nem szabad alábecsülni a csapágy meghibásodások miatti leállásokat sem.

1. ábra: Wheel End Monitor

A probléma megoldásában eltökélt SKF több éves kutatómunka eredményeként hozta létre a kerékfigyelő (SKF Wheel End Monitor) eszközt. A gördülőcsapágy technológiában szerzett tapasztalatokat, valamint a csapágyakról, és azok meghibásodási mechanizmusairól meglévő ismereteket mind figyelembe vették annak érdekében, hogy képet kapjanak a közelgő kerékcsapágy meghibásodás folyamatáról. Ez tette lehetővé egy új mechatronikai termék kifejlesztését, amely megbízhatóan, már jóval a csapágy meghibásodásának tényleges bekövetkezése előtt jelzi a problémát.
The SKF Wheel End Monitort kívülről, két kerékanyával rögzítik a teherautó, ill. a pótkocsi kerékabroncsára (1. ábra) a kerékcsapágy rezgésadatainak rögzítése érdekében. A kerékcsapágy azonban nem az egyetlen alkatrész, amely menet közben rezgést kelt a kerékben: a gumik gördülése, az útviszonyok, és a többi járműalkatrésznek a felfüggesztésen keresztül keltett hatása mind olyan rezgéseket eredményez, amit a kerékabroncs is érzékel.

2. ábra: rezgésmérési adatok

A korszerű technikának és az intelligens kiértékelési logikának köszönhetően a kerékfigyelő képes megkülönböztetni a csapágyhiba miatti – ill. még pontosabban a futópálya kipattogzása miatti – valamint az egyéb okból bekövetkezett rezgéseket.
A 2. ábrán láthatóak a tesztjárműre szerelt kerékfigyelő egység által rögzített és feldolgozott mérési adatok. A vizsgálatot a teherautó első tengelyén végezték. A grafikon két sérült csapágy rezgésadatait mutatja (kék és narancsszínű adatsorok), valamint több sérülésmentes csapágy adatait (lila), amelyek a kerék sebességétől függően különböző távolságokat tettek meg. Észrevehetjük, hogy bizonyos sebességhatár fölött jól látható különbség van a sérült és hibamentes csapágyak között. Az értékelési logika tartalmaz egy fordulatszámfüggő küszöbértéket, ami lehetővé teszi a jel pontos besorolását, ahogy a teherautó meghaladja az előre meghatározott minimális sebességet. Ezt a sebesség küszöbértéket az abroncsra szerelt szenzor érzékeli (3. ábra).

3. ábra: a kerékfigyelő egység röntgenképe

Amikor a kerékfigyelő érzékeli a csapágyhibát (4. ábra), egy piros LED kijelző több napig automatikusan villog. Emellett a csapágy állapotának ellenőrzése céljából a mért adatok bármikor leolvashatók. A zöld fény azt jelzi, hogy a csapágy rendben van; a vörös fény pedig csapágyhibára utal. Amikor az SKF kerékfigyelő egység a csapágyhiba kialakulását érzékeli és jelzi, a csapágy még több ezer kilométer megtételére képes, mielőtt a meghibásodás ténylegesen bekövetkezik. Ily módon lehetővé válik a megelőző karbantartás; a fuvarozó el tudja szállítani az árut a vevőnek és előre meg tudja tervezni a következő karbantartási időpontot a meghibásodott csapágy kicserélésére.

4. ábra: sérült csapágy külső gyűrű

Az SKF kerékfigyelő jelenlegi funkcióival első lépésnek tekinthető a járműkerekek állapotának megfigyelésére szolgáló mechatronikai termékek sorában. A jövőben várható alternatív jelátviteli módszerek megjelenése is, valamint a kerékfigyelő funkcióinak bővítése. Ez lehetővé tenné a csapágy állapotán kívül egyéb kerékkel kapcsolatos területek megfigyelését is.