Две германски компании си сътрудничат успешно в областта на измервателната техника от много години, за да могат да провеждат прецизни изпитвания на индустриална технология за демпфериране в областта на динамичните параметри за проекти, съобразени с изискванията на клиентите. Тук те предоставят информация за своето сътрудничество.

В много автоматизирани производствени процеси малките и промишлените амортисьори се използват като ефективни, безтокови хидравлични компоненти за забавяне или прецизно спиране на масовите сили с цел повишаване на производителността и безопасността. ACE Stoßdämpfer GmbH предлага широка гама от тези машинни елементи под формата на саморегулиращи се и регулируеми типове за най-различни приложения, което позволява на конструкторите да покрият най-често срещаните диапазони на сила със стандартните компоненти на компанията.

Сензорите и симулациите играят роля, когато инженерите искат предварително да определят точно действителните характеристики на амортизация на съответните типове амортисьори ACE за конкретното приложение при особено чувствителни приложения. Това се отнася за специални случаи в областта на автоматизацията и манипулирането, както и за забавянето на извънредно големи масови сили при металорежещи машини или въртящи се маси. Ако посочените от производителя криви на демпфиране не са достатъчни за приложението и за проектния екип на клиента, инженерите-консултанти на ACE използват собствени съоръжения за изпитване, за да проверят теоретичните симулации от проектите със стандартни компоненти на практика и да ги валидират.

Технология за демпфиране, тествана на тестери за падане и на изпитателен стенд

В Лангенфелд, германското седалище на ACE Stoßdämpfer GmbH, член на Stabilus Group, се използват два тестера за изпитване при падане. Първият покрива масови сили от 130 kg до 500 kg с максимална височина на падане 1500 mm. Изпитванията за падане, проведени по законите на гравитацията, водят до максимални скорости на удара от 4,8 m/s (v = √2*g*h) и кинетични енергии от приблизително 6000 Nm (m*g*h). Вторият тестер за падане е подходящ за маси от 3 kg до 350 kg с максимална височина на падане до 1500 mm, при което се измерват скорости на удара до приблизително 5,5 m/s и енергии до приблизително 5150 Nm. В допълнение към тези възможности за гравитационно изпитване на амортисьори в края на движението на вертикалните линейни оси, специален стенд за изпитване позволява и хоризонтални линейни изпитвания. Задвижването ускорява маси от 20 kg до 100 kg до скорости до около 3,5 m/s.

В практически пример, в който високопрецизни оси без триене са инсталирани в манипулационна система, която е осигурена в крайните положения в три оси (X, Y, централен полюс) с малки амортисьори, инженерите в ACE първо избират подходящите типове амортисьори за съответната ос от стандартната гама. Тъй като високочувствителните оси могат да бъдат натоварени с определени максимални сили само в случай на катастрофа, на втория етап ACE извършва специфични теоретични проекти за всеки от избраните малки амортисьори, като използва софтуер за симулация. Всеки отделен модел на отворите, т.е. броят и размерът на отворите за дроселиране във вътрешността на амортисьора, се симулира на компютъра, за да се оптимизира протичането на силата, т.е. кривата "сила-преместване". След това инженерите могат да валидират теоретичните симулации, като направят измервания по линейната ос, използвайки подходящо подготвени образци за изпитване в линейните тестове на изпитвателния стенд. При такова приложение за изпитване подвижната маса може да се регулира до няколко грама, а скоростта на удара може да се съгласува почти едно към едно с толеранс от 0,02 m/s за всеки конкретен случай. Ако изпитваните образци преминат успешно тестовете, резултатите от измерванията се използват за производството на необходимите малки серии.

Измервателната технология потвърждава резултатите от симулациите и изпитванията

Независимо дали компонентите на ACE се изпитват във вертикални или хоризонтални линейни оси, компанията използва лазерна система за измерване на преместването, за да определи хода на демпфериране, и сензори за сила, за да определи действителната опорна сила за всички стендове за изпитване. От 2004 г. насам компанията си сътрудничи с Burat & Klein Datentechnik GmbH, базирана в Мекенбейрен, в района на Боденското езеро. Докато различните сензори и преобразуватели на преместване са свързани към измервателна система, наречена MultiMessBOX, която е прецизно адаптирана към съответната изпитвателна точка, данните, определени при всеки изпитвателен пробег, могат да бъдат оценени с помощта на софтуера MessMax® , програмиран от Burat & Klein. Както е описано в примерния случай, MessMax® дава възможност да се наложи кривата, измерена по време на реалното изпитване, с теоретичната крива, определена на компютъра, и по този начин да се валидира теорията на практика. Йорг Кюхман, инженер от отдела за научноизследователска и развойна дейност на ACE, коментира: "В цитираното приложение Burat & Klein успя да ни предложи специален софтуер за оценка, с който можем да сравняваме три параметъра и автоматично да експортираме резултатите в Excel, ако е необходимо. В този случай се оценяват и проверяват максималната опорна сила, максималното разстояние на демпфиране, а също и енергията, т.е. площта под кривата сила-преместване."

През последните няколко години ACE натрупа богат опит в тази област на измервателната технология и оценката на получените резултати благодарение на нарастващия брой валидирания, поискани от клиентите. Забележително е, че симулациите показват само много малки процентни отклонения в сравнение с действителните резултати от измерванията в практиката. Следователно симулациите на ACE са много точни и благодарение на измервателната технология на Burat & Klein.