Két német vállalat évek óta sikeresen együttműködik a méréstechnika területén, hogy az ipari csillapítási technológiát a dinamikai paraméterek területén pontosan tesztelni tudják az ügyfélspecifikus projektekhez. Itt betekintést nyújtanak együttműködésükbe.

Számos automatizált gyártási folyamatban kis- és ipari lengéscsillapítókat használnak hatékony, árammentes hidraulikus alkatrészként a lassításhoz vagy a tömegerők pontos fékezéséhez a termelékenység és a biztonság növelése érdekében. Az ACE Stoßdämpfer GmbH 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 érzékelők és a szimulációk akkor játszanak szerepet, amikor a mérnökök a különösen érzékeny alkalmazásoknál előre pontosan meg akarják határozni az adott ACE lengéscsillapító típusok tényleges csillapítási jellemzőit az adott alkalmazáshoz. Ez speciális esetekben az automatizálás és a kezelés területén, valamint a szerszámgépeken vagy forgóasztalokon fellépő rendkívül nagy tömegű erők lassításánál érvényesül. Ha a gyártó által megadott csillapítási görbék nem elegendőek az alkalmazás és az ügyfél projektcsoportja számára, az ACE tanácsadó mérnökei a házon belüli tesztelési lehetőségekkel a gyakorlatban is ellenőrzik és validálják a konstrukciókból származó elméleti szimulációkat a szabványos alkatrészekkel.

A csillapítási technológia tesztelése ejtéspróbákon és próbapadon

Langenfeldben, a Stabilus csoporthoz tartozó ACE Stoßdämpfer GmbH németországi székhelyén két ejtőtesztelőt használnak. Az első 130 kg-tól 500 kg-ig terjedő tömegerőkkel és 1500 mm-es maximális esési magassággal működik. 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 függőleges lineáris tengelyek mozgásának végén lévő lengéscsillapítók e gravitációs vizsgálati lehetőségei mellett egy speciális próbapad lehetővé teszi a vízszintes lineáris vizsgálatokat is. A hajtás 20 kg-tól 100 kg-ig terjedő tömegeket gyorsít fel kb. 3,5 m/s sebességre.

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 az erőmenet, azaz az erő-elmozdulás görbe optimalizálása érdekében. 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 vállalat lézeres elmozdulásmérő rendszert használ a csillapítási út meghatározásához, és erőérzékelőket a tényleges megtámasztóerő meghatározásához minden próbapadnál. A vállalat 2004 óta működik együtt a Bodeni-tó melletti Meckenbeurenben található Burat & Klein Datentechnik GmbH-val. Miközben a különböző érzékelők és elmozdulás-jeladók a MultiMessBOX nevű mérőrendszerhez csatlakoznak, amely pontosan az adott vizsgálati ponthoz van igazítva, az egyes vizsgálatok során meghatározott adatok a Burat & Klein által programozott MessMax® szoftverrel kiértékelhetők. A MessMax® segítségével - a példában leírtak szerint - a valós vizsgálat során mért görbét a számítógépen meghatározott elméleti görbével lehet egymásra helyezni, és így az elméletet a gyakorlatban is érvényesíteni. 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.