ACE Stoßdämpfer GmbH și Burat & Klein Datentechnik GmbH colaborează de mulți ani în domeniul tehnologiei de măsurare pentru a putea testa cu precizie tehnologia de amortizare industrială în domeniul parametrilor dinamici pentru proiecte specifice clienților.
Ei oferă aici o perspectivă asupra cooperării lor de succes.
Diferite tipuri de amortizoare sunt utilizate în multe procese de producție automatizate. Amortizoarele mici și industriale, precum și amortizoarele de siguranță sunt deosebit de potrivite ca componente hidraulice eficiente, fără curent, pentru decelerare sau pentru frânarea precisă a forțelor de masă în vederea creșterii productivității și siguranței. ACE oferă o gamă largă de aceste elemente de mașină sub formă de tipuri autoreglabile și reglabile pentru o mare varietate de aplicații, permițând proiectanților să acopere cele mai comune domenii de forță cu componentele standard ale companiei. ACE oferă, de asemenea, componente realizate din materiale cu stare solidă reversibile și ireversibile pentru opriri de urgență ca protecție la depășire sau ca amortizoare de oprire.
Mai întâi simulați comportamentul de amortizare, apoi validați pe testere de cădere
Senzorii și simulările joacă un rol important atunci când inginerii doresc să testeze produsele înainte de lansarea pe piață sau, în cazul aplicațiilor sensibile, doresc să determine în prealabil comportamentul real de amortizare al tipurilor de amortizoare respective pentru aplicația lor specifică. Acest lucru se aplică în cazuri speciale în automatizare, manipulare sau decelerarea forțelor de masă extraordinar de mari pe mașini-unelte sau mese rotative. În cazul în care curbele de amortizare specificate de producător nu sunt suficiente pentru aplicație și pentru echipa de proiect a clientului, inginerii consultanți ai ACE utilizează facilități de testare interne pentru a verifica simulările teoretice din proiectele cu componente standard în practică și a le valida.
În Langenfeld, sediul german al mărcii de experți ACE, care face parte din grupul Stabilus, sunt utilizate două testere de cădere. Primul acoperă forțe de masă de la 130 kg la 500 kg, cu o înălțime maximă de cădere de 1500 mm. Testele de cădere efectuate în conformitate cu legile gravitației au ca rezultat viteze de impact maxime de 4,8 m/s (v = √2*g*h) și energii cinetice de aproximativ 6000 Nm (m*g*h). Al doilea tester de cădere este adecvat pentru mase de la 3 kg la 350 kg, cu o înălțime maximă de cădere de până la 1 500 mm, prin care se măsoară viteze de impact de până la aproximativ 5,5 m/s și energii de până la aproximativ 5 150 Nm. În plus față de amortizoarele hidraulice menționate anterior din divizia de tehnologie de amortizare a companiei, ACE utilizează ambele testere de cădere și pentru a testa produsele de siguranță ale companiei, care includ corpuri fixe reversibile, pe lângă amortizoarele de siguranță, care funcționează, de asemenea, hidraulic. în plus față de amortizoarele de siguranță hidraulice, acestea includ, de asemenea, amortizoare reversibile cu stare solidă, cum ar fi cele din familiile de produse TUBUS și amortizoare ireversibile cu stare solidă fabricate din aluminiu și oțel.
Accent pe absorbția maximă posibilă a energiei
Ultima generație de amortizoare de siguranță de la ACE este denumită amortizoare de impact. Proiectate ca componente de oprire de urgență pentru utilizare unică, inginerii din Langenfeld efectuează serii extinse de teste pe tipurile respective pe testere de cădere înainte de lansarea lor pe piață. Aceștia examinează amortizoarele, care sunt fabricate din tuburi speciale din aluminiu sau oțel, în primul rând în ceea ce privește absorbția maximă posibilă a energiei în cazul unui accident. Aceștia acordă o atenție deosebită înregistrării caracteristicilor specifice de amortizare ale tipurilor individuale ale fiecărei serii noi folosind testere de cădere. Acest lucru le permite să verifice și să valideze valorile din catalog și să aprobe seriile de produse respective pentru vânzare. De exemplu, inginerii de acolo au examinat absorbția maximă de energie a patru amortizoare de impact noi, mai mici. Acestea au diametre exterioare de aproximativ 20 mm și sunt lansate pe piață cu diferite curse. De la finalizarea cu succes a validărilor, ACE a extins gama de amortizoare de energie în gama inferioară de la 100 la aprox. 400 Nm și poate oferi, de asemenea, amortizoarele de coliziune pentru sisteme în formate mai mici ca o soluție de oprire de urgență ieftină și eficientă. Deoarece sarcina acestor amortizoare în stare solidă într-un mediu industrial este similară cu cea a zonelor de deformare din tehnologia vehiculelor, acestea au fost testate pentru cele mai dure sarcini. La urma urmei, în cazul unei coliziuni, componentele absorb imediat energia de impact și sunt deformate și pliate într-un mod definit în prealabil în simulări computerizate pentru a converti energia cinetică de impact în căldură și a o disipa în mediul exterior. În acest fel, amortizoarele de unică folosință protejează structurile în caz de accident printr-o disipare ridicată și uniformă a energiei de 98%. Datorită cerinței ca aceste elemente de siguranță să ofere o stabilitate ridicată pe termen lung în funcționarea de zi cu zi și protecție maximă în cazul unei opriri de urgență, testele și simulările au fost efectuate în condiții cât mai apropiate de realitate.
Amortizoare mici examinate în cadrul testelor liniare orizontale
În plus față de aceste opțiuni de testare bazate pe gravitație, care examinează amortizoarele și performanța lor de decelerare la sfârșitul cursei axelor liniare verticale, de exemplu, un alt banc de testare de la ACE permite, de asemenea, teste liniare orizontale. Aici, acționarea accelerează forțe de masă de la 20 kg la 100 kg pe o axă orizontală la viteze de până la aprox. 3,5 m/s.
Într-un exemplu practic în care axele de înaltă precizie, fără frecare, sunt instalate într-un sistem de manipulare care este fixat în pozițiile finale în trei axe (X, Y, polul central) de amortizoare mici, inginerii de la ACE selectează mai întâi tipurile de amortizoare adecvate pentru axa respectivă din gama standard. Deoarece axele extrem de sensibile pot fi încărcate cu forțe maxime definite numai în cazul unui accident, ACE realizează, în a doua etapă, proiecte teoretice specifice pentru fiecare dintre amortizoarele mici selectate, utilizând un software de simulare. Fiecare model individual de găuri, adică numărul și dimensiunea găurilor de accelerație din interiorul amortizorului, este simulat pe computer pentru a optimiza progresia forței, adică curba forță-deplasare. Inginerii pot apoi să valideze simulările teoretice prin efectuarea de măsurători pe axa liniară folosind epruvete pregătite corespunzător în cadrul testelor liniare pe bancul de testare. Într-o astfel de aplicație de testare, masa mobilă poate fi ajustată până la câteva grame, iar viteza de impact poate fi adaptată aproape unu la unu, cu o toleranță de 0,02 m/s pentru fiecare caz specific. În cazul în care probele de testare trec testele, rezultatele măsurătorilor sunt utilizate pentru producerea seriei mici necesare.
Tehnologia de măsurare validează simularea și rezultatele testelor
Indiferent dacă componentele ACE sunt testate pe axe liniare verticale sau orizontale, cursa de amortizare este determinată cu ajutorul unui sistem de măsurare a deplasării cu laser, iar forța reală de susținere cu ajutorul senzorilor de forță pe toate bancurile de testare. Compania colaborează cu Burat & Klein Datentechnik GmbH, cu sediul în Meckenbeuren, în districtul Lacului Constanța. În timp ce senzorii și traductoarele de deplasare sunt conectate la un sistem de măsurare numit MultiMessBOX, care este adaptat cu precizie la punctul de testare respectiv, datele determinate în fiecare ciclu de testare pot fi evaluate utilizând software-ul MessMax® programat de Burat & Klein. Așa cum s-a descris în cazul micului amortizor, MessMax® face posibilă suprapunerea curbei măsurate în cadrul testului real cu curba teoretică determinată pe calculator și, astfel, validarea teoriei în practică. Jörg Küchmann, inginer din cadrul departamentului de cercetare și dezvoltare al ACE, comentează: "În aplicația citată, Burat & Klein a putut să ne ofere un software special de evaluare cu ajutorul căruia putem compara trei parametri și exporta automat rezultatele în Excel, după cum este necesar. În acest caz, sunt evaluate și verificate forța maximă de sprijin, distanța maximă de amortizare și, de asemenea, energia, adică aria de sub curba forță-deplasare."
În ultimii ani, ACE a dobândit o vastă experiență în acest domeniu al tehnologiei de măsurare și al evaluării rezultatelor obținute datorită numărului tot mai mare de validări solicitate de clienți. Este remarcabil faptul că simulările prezintă doar abateri procentuale foarte mici în comparație cu rezultatele măsurătorilor reale din practică. Prin urmare, simulările ACE sunt, de asemenea, foarte precise datorită tehnologiei de măsurare Burat & Klein.
