Az ACE Stoßdämpfer GmbH és a Burat & Klein Datentechnik GmbH évek óta együttműködik a méréstechnika területén, hogy az ipari csillapítási technológiát a dinamikai paraméterek területén pontosan tesztelni tudják az ügyfélspecifikus projektekhez.

Itt betekintést nyújtanak sikeres együttműködésükbe.

Különböző típusú csillapítókat használnak számos automatizált gyártási folyamatban. A kis- és ipari lengéscsillapítók, valamint a biztonsági lengéscsillapítók különösen alkalmasak hatékony, árammentes hidraulikus alkatrészként a lassításra vagy a tömegerők pontos fékezésére a termelékenység és a biztonság növelése érdekében. Az ACE ezen gépelemek széles választékát kínálja önbeálló és állítható típusok formájában a legkülönbözőbb alkalmazásokhoz, így a tervezők a vállalat szabványos alkatrészeivel a leggyakoribb erőtartományokat lefedhetik. Az ACE reverzibilis és irreverzibilis szilárd anyagokból készült alkatrészeket is kínál a vészleállításhoz, mint túlfutásvédelem vagy mint leállási csillapítók.

Először szimulálja a csillapítási viselkedést, majd validálja ejtéspróbákon

Az érzékelők és a szimulációk akkor játszanak szerepet, amikor a mérnökök a termékeket a piaci bevezetés előtt tesztelni akarják, vagy érzékeny alkalmazások esetén előzetesen meg akarják határozni az adott csillapítótípusok tényleges csillapítási viselkedését az adott alkalmazáshoz. Ez különleges esetekben az automatizálás, a kezelés vagy a szerszámgépeken vagy forgóasztalokon fellépő rendkívül nagy tömegű erők lassítása esetén érvényes. Ha a gyártó által megadott csillapítási görbék nem elegendőek az alkalmazás és az ügyfél projektcsoportja számára, akkor az ACE tanácsadó mérnökei a házon belüli tesztberendezések segítségével a gyakorlatban is ellenőrzik és validálják a konstrukciókból származó elméleti szimulációkat szabványos alkatrészekkel.

Langenfeldben, a Stabilus csoporthoz tartozó ACE szakértői márka németországi székhelyén két ejtőtesztelőt használnak. Az első 130 kg-tól 500 kg-ig terjedő tömegerőt fed le, 1500 mm-es maximális esési magassággal. A gravitációs törvények szerint végzett ejtési tesztek 4,8 m/s maximális ütközési sebességet (v = √2*g*h) és kb. 6000 Nm (m*g*h) kinetikus energiát eredményeznek. A második ejtőpróba 3 kg és 350 kg közötti tömegek esetén alkalmazható, legfeljebb 1500 mm-es maximális esési magassággal, ahol kb. 5,5 m/s ütközési sebesség és kb. 5150 Nm-es mozgási energia mérhető. A vállalat csillapítástechnikai részlegének fent említett hidraulikus lengéscsillapítóin kívül az ACE mindkét ejtésvizsgálót a vállalat biztonsági termékeinek tesztelésére is használja, amelyek a szintén hidraulikusan működő biztonsági lengéscsillapítók mellett reverzibilis fix testeket is tartalmaznak. a hidraulikus biztonsági lengéscsillapítók mellett reverzibilis szilárdtest lengéscsillapítók, mint például a TUBUS termékcsaládok, valamint irreverzibilis szilárdtest lengéscsillapítók is vannak, amelyek alumíniumból és acélból készülnek.

Fókuszban a lehető legnagyobb energiaelnyelés

Az ACE biztonsági lengéscsillapítók utóbbi generációját ütközéscsillapítóknak nevezik. Az egyszeri használatra tervezett vészleállító alkatrészeket a langenfeldi mérnökök a piaci bevezetés előtt széleskörű tesztsorozatokat végeznek az adott típusokon ejtőpróbákon. A speciális alumínium- vagy acélcsőből készült csillapítókat elsősorban a baleset esetén lehetséges maximális energiaelnyelés szempontjából vizsgálják. Különös figyelmet fordítanak arra, hogy az egyes új sorozat egyes típusainak sajátos csillapítási jellemzőit ejtőtesztek segítségével rögzítsék. Ez lehetővé teszi számukra a katalógusértékek ellenőrzését és érvényesítését, valamint az adott termékcsaládok értékesítésre való jóváhagyását. Az ottani mérnökök például négy új, kisebb méretű ütközéscsillapító maximális energiaelnyelését vizsgálták. Ezek külső átmérője kb. 20 mm, és különböző lökettérfogatokkal kerülnek piacra. A validálások sikeres elvégzése óta az ACE az energiaelnyelők választékát az alsó tartományban 100-tól kb. 400 Nm-ig bővítette, és a kisebb formátumú rendszerekhez készült ütközéscsillapítókat olcsó és hatékony vészleállító megoldásként is kínálja. Mivel ezeknek a szilárdtest-csillapítóknak a feladata ipari környezetben hasonló a járműtechnikában alkalmazott gyűrődési zónákéhoz, a legkeményebb terheléseknek megfelelően tesztelték őket. Hiszen ütközés esetén az alkatrészek azonnal elnyelik az ütközési energiát, és a számítógépes szimulációkban előre meghatározott módon deformálódnak és összehajlanak, hogy a becsapódó mozgási energiát hővé alakítsák és a külső környezet felé elvezessék. Ily módon az egyszer használatos csillapítók a magas, egyenletes, 98 százalékos energiaeloszlás révén védik a szerkezeteket baleset esetén. Mivel ezekkel a biztonsági elemekkel szemben támasztott követelmény, hogy a mindennapi működés során nagyfokú hosszú távú stabilitást, vészleállás esetén pedig maximális védelmet nyújtsanak, a teszteket és a szimulációkat a valósághoz minél közelebb álló körülmények között végezték.

Vízszintes lineáris tesztekben vizsgált kis lengéscsillapítók

Ezeken a gravitáción alapuló vizsgálati lehetőségeken kívül, amelyek például a függőleges lineáris tengelyek útjának végén vizsgálják a lengéscsillapítókat és azok lassítási teljesítményét, az ACE egy másik próbapadján vízszintes lineáris vizsgálatok is végezhetők. Itt a meghajtó 20 kg és 100 kg közötti tömegerőt gyorsít fel egy vízszintes tengelyen kb. 3,5 m/s sebességig.

Egy gyakorlati példában, amelyben nagy pontosságú, súrlódásmentes tengelyeket szerelnek be egy olyan kezelőrendszerbe, amelyet három tengelyen (X, Y, középső pólus) kis lengéscsillapítókkal rögzítenek a véghelyzetekben, az ACE mérnökei először kiválasztják a szabványos kínálatból az adott tengelynek megfelelő lengéscsillapítótípusokat. Mivel a rendkívül érzékeny tengelyeket ütközés esetén csak meghatározott maximális erőkkel szabad terhelni, az ACE a második lépésben szimulációs szoftver segítségével konkrét elméleti tervezést végez a kiválasztott kis lengéscsillapítók mindegyikére. Minden egyes egyedi furatmintázatot, azaz a csillapító belsejében lévő fojtófuratok számát és méretét szimulálják a számítógépen, hogy optimalizálják az erőmenetet, azaz az erő-elmozdulás görbét. A mérnökök ezután a mérőpadon végzett lineáris tesztek során a megfelelően előkészített próbatestek segítségével a lineáris tengelyen végzett mérésekkel validálhatják az elméleti szimulációkat. Egy ilyen vizsgálati alkalmazásban a mozgó tömeg néhány grammig beállítható, és az ütközési sebességet szinte egy az egyben, 0,02 m/s tűréssel lehet az egyes konkrét esetekhez igazítani. Ha a próbatestek átmennek a vizsgálatokon, a mérési eredményeket a szükséges kis szériák gyártásához használják fel.

A méréstechnika validálja a szimulációs és vizsgálati eredményeket

Akár függőleges, akár vízszintes lineáris tengelyen vizsgálják az ACE-alkatrészeket, a csillapítási út meghatározása lézeres elmozdulásmérő rendszerrel, a tényleges megtámasztóerő meghatározása pedig erőérzékelőkkel történik valamennyi próbapadon. A vállalat együttműködik a Burat & Klein Datentechnik GmbH-val, amelynek székhelye a Bodeni-tónál található Meckenbeurenben található. Míg az érzékelők és az elmozdulás-jeladók a MultiMessBOX nevű mérőrendszerhez vannak csatlakoztatva, amely pontosan az adott vizsgálati ponthoz van igazítva, addig az egyes próbafutások során meghatározott adatok a Burat & Klein által programozott MessMax® szoftverrel kiértékelhetők. A kis lengéscsillapító esetében leírtak szerint a MessMax® lehetővé teszi a valós vizsgálat során mért görbe és a számítógépen meghatározott elméleti görbe egymásra helyezését, és így az elmélet gyakorlati validálását. Jörg Küchmann, az ACE kutatási és fejlesztési részlegének mérnöke így nyilatkozott: "Az idézett alkalmazásban a Burat & Klein egy speciális kiértékelő szoftvert tudott felajánlani nekünk, amellyel három paramétert tudunk összehasonlítani, és az eredményeket szükség szerint automatikusan Excelbe exportálni. Ebben az esetben a maximális támasztóerő, a maximális csillapítási távolság és az energia, azaz az erő-elmozdulás görbe alatti terület is kiértékelésre és ellenőrzésre kerül."

Az elmúlt évek során az ACE az ügyfelek által kért validálások növekvő számának köszönhetően széleskörű tapasztalatot szerzett a méréstechnika ezen területén és a kapott eredmények kiértékelésében. Figyelemre méltó, hogy a szimulációk csak nagyon kis százalékos eltéréseket mutatnak a tényleges mérési eredményekhez képest a gyakorlatban. Az ACE szimulációi tehát a Burat & Klein mérési technológiájának köszönhetően szintén nagyon pontosak.