Kaks Saksa ettevõtet on juba aastaid teinud mõõtmistehnoloogia valdkonnas edukalt koostööd, et olla võimeline täpselt katsetama tööstuslikku summutustehnoloogiat dünaamiliste parameetrite valdkonnas kliendispetsiifiliste projektide jaoks. Siin annavad nad ülevaate oma koostööst.

Paljudes automatiseeritud tootmisprotsessides kasutatakse väikesi ja tööstuslikke amortisaatoreid kui tõhusaid, vooluta hüdraulilisi komponente aeglustamiseks või massijõudude täpseks pidurdamiseks, et suurendada tootlikkust ja ohutust. ACE Stoßdämpfer GmbH pakub laias valikus neid masinaelemente isereguleeruvate ja reguleeritavate tüüpidena mitmesuguste rakenduste jaoks, võimaldades projekteerijatel katta ettevõtte standardkomponentidega kõige levinumad jõuvahemikud.

Andurid ja simulatsioonid mängivad rolli siis, kui insenerid soovivad eriti tundlike rakenduste puhul eelnevalt täpselt kindlaks määrata vastavate ACE amortisaatoritüüpide tegelikud summutusomadused oma konkreetse rakenduse jaoks. See kehtib erijuhtudel automatiseerimise ja käitlemise valdkonnas, samuti erakordselt suurte massijõudude aeglustamisel tööpinkidel või pöörlevatel laudadel. Kui tootja poolt määratud summutuskõverad ei ole rakenduse ja kliendi projektimeeskonna jaoks piisavad, kasutavad ACE konsultatsiooniinsenerid ettevõttesiseseid katseseadmeid, et kontrollida konstruktsioonidest saadud teoreetilisi simulatsioone standardkomponentidega praktikas ja valideerida need.

Dampingutehnoloogia testitud kukkumistestritel ja katsestendil

Langenfeldis, Stabiluse kontserni kuuluva ACE Stoßdämpfer GmbH Saksamaa peakorteris, kasutatakse kahte kukkumistesti. Esimene katab massijõudu alates 130 kg kuni 500 kg maksimaalse kukkumiskõrgusega 1500 mm. Gravitatsiooniseaduste kohaselt tehtud kukkumiskatsete tulemuseks on maksimaalne löögikiirus 4,8 m/s (v = √2*g*h) ja kineetiline energia ligikaudu 6000 Nm (m*g*h). Teine kukkumiskatse sobib massidele alates 3 kg kuni 350 kg maksimaalse kukkumiskõrgusega kuni 1500 mm, kusjuures löögikiirused on kuni umbes 5,5 m/s ja energiad kuni umbes 5150 Nm. Lisaks nendele gravitatsioonist tingitud katsevõimalustele löögisummutite katsetamiseks vertikaalsete lineaartelgede liikumistee lõpus võimaldab spetsiaalne katsestend ka horisontaalseid lineaarkatseid. Ajam kiirendab 20 kg kuni 100 kg massid kiirusele kuni umbes 3,5 m/s.

Praktilises näites, kus suure täpsusega hõõrdumisvabad teljed on paigaldatud käitlussüsteemi, mis on kolme telje (X, Y, keskpol) lõppasendites väikeste amortisaatoritega kinnitatud, valivad ACE insenerid kõigepealt standardvalikust vastava telje jaoks sobivad amortisaatoritüübid. Kuna väga tundlikke telgesid võib kokkupõrke korral koormata ainult kindlaksmääratud maksimaalsete jõududega, teeb ACE teises etapis iga valitud väikese amortisaatori jaoks konkreetse teoreetilise projekteerimise, kasutades selleks simulatsioonitarkvara. Iga üksikut augumustrit, st summuti sees asuvate drosselavade arvu ja suurust, simuleeritakse arvutis, et optimeerida jõu kulgemist, st jõu ja nihkumise kõverat. Seejärel saavad insenerid teoreetilisi simulatsioone kinnitada, tehes mõõtmisi lineaarteljel, kasutades selleks sobivalt ettevalmistatud katsekehasid katsestendil tehtavatel lineaarkatsetel. Sellise katserakenduse puhul saab liikuvat massi reguleerida kuni mõne grammini ja löögikiirust saab iga konkreetse juhtumi puhul peaaegu üks-ühele sobitada 0,02 m/s tolerantsiga. Kui katsekehad läbivad katsed, kasutatakse mõõtmistulemusi nõutava väikeseeria tootmiseks.

Mõõtmistehnoloogia kinnitab simulatsiooni- ja katsetulemused

Olenemata sellest, kas ACE komponente katsetatakse vertikaalsel või horisontaalsel lineaarteljel, kasutab ettevõte kõigi katsekehade puhul lasermõõdistussüsteemi, et määrata summutuste teekond ja jõuandureid, et määrata tegelik tugijõud. Ettevõte teeb alates 2004. aastast koostööd Burat & Klein Datentechnik GmbH-ga, mis asub Meckenbeurenis Bodenjärve piirkonnas. Erinevad andurid ja nihkeandurid on ühendatud mõõtesüsteemiga MultiMessBOX, mis on täpselt kohandatud vastavale katsepunktile, ning iga katse käigus määratud andmeid saab hinnata Burat & Kleini programmeeritud tarkvara MessMax® abil. Nagu näidisjuhtumi puhul kirjeldatud, võimaldab MessMax® kõrvutada tegeliku katse käigus mõõdetud kõverat arvutis määratud teoreetilise kõveraga ja seega kinnitada teooriat praktikas. Jörg Küchmann, ACE teadus- ja arendusosakonna insener, kommenteerib: "Viidatud rakenduses suutis Burat & Klein pakkuda meile spetsiaalset hindamistarkvara, mille abil saame võrrelda kolme parameetrit ja eksportida tulemused vastavalt vajadusele automaatselt Excelisse. Sellisel juhul hinnatakse ja kontrollitakse maksimaalset tugijõudu, maksimaalset summutuskaugust ja ka energiat, st ala jõu-muutumiskõvera all."

Viimaste aastate jooksul on ACE tänu klientide poolt soovitud valideerimiste arvu suurenemisele omandanud selles mõõtmistehnoloogiavaldkonnas ja saadud tulemuste hindamisel ulatuslikke kogemusi. On tähelepanuväärne, et simulatsioonid näitavad ainult väga väikeseid protsentuaalseid kõrvalekaldeid võrreldes tegelike mõõtmistulemustega praktikas. Tänu Burat & Kleini mõõtmistehnoloogiale on ka ACE simulatsioonid väga täpsed.