Dvě německé společnosti již řadu let úspěšně spolupracují v oblasti měřicí techniky, aby mohly přesně testovat průmyslové tlumicí technologie v oblasti dynamických parametrů pro projekty specifické pro zákazníky. Zde poskytují informace o své spolupráci.

V mnoha automatizovaných výrobních procesech se používají malé a průmyslové tlumiče jako účinné bezproudé hydraulické komponenty pro zpomalování nebo přesné brzdění hmotnostních sil s cílem zvýšit produktivitu a bezpečnost. Společnost ACE Stoßdämpfer GmbH nabízí širokou škálu těchto strojních prvků v podobě samonastavitelných a nastavitelných typů pro nejrůznější aplikace, což konstruktérům umožňuje pokrýt nejběžnější rozsahy sil pomocí standardních komponent společnosti.

Senzory a simulace hrají roli v případech, kdy konstruktéři chtějí u zvláště citlivých aplikací předem přesně určit skutečné tlumicí charakteristiky příslušných typů tlumičů ACE pro konkrétní aplikaci. To platí ve speciálních případech v oblasti automatizace a manipulace, stejně jako pro zpomalení mimořádně velkých hmotnostních sil na obráběcích strojích nebo otočných stolech. Pokud křivky tlumení udávané výrobcem nejsou pro danou aplikaci a projektový tým zákazníka dostatečné, využívají poradenští inženýři společnosti ACE vlastní testovací zařízení, aby teoretické simulace z návrhů ověřili standardními komponenty v praxi a potvrdili jejich platnost.

Technologie tlumení testovaná na pádových testerech a zkušební stolici

V Langenfeldu, německém sídle společnosti ACE Stoßdämpfer GmbH, člena skupiny Stabilus, se používají dva pádové testery. První z nich pokrývá hmotnostní síly od 130 kg do 500 kg s maximální výškou pádu 1500 mm. Výsledkem pádových zkoušek prováděných podle gravitačních zákonů jsou maximální nárazové rychlosti 4,8 m/s (v = √2*g*h) a kinetické energie přibližně 6000 Nm (m*g*h). Druhý pádový tester je vhodný pro hmotnosti od 3 kg do 350 kg s maximální výškou pádu až 1500 mm, přičemž se měří nárazové rychlosti až do cca 5,5 m/s a energie až do cca 5150 Nm. Kromě těchto gravitačních možností zkoušek tlumičů nárazů na konci dráhy vertikálních lineárních os umožňuje speciální zkušební stojan také horizontální lineární zkoušky. Pohon urychluje hmotnosti od 20 kg do 100 kg na rychlost až cca 3,5 m/s.

V praktickém příkladu, kdy jsou vysoce přesné osy bez tření instalovány do manipulačního systému, který je ve třech osách (X, Y, středový pól) zajištěn v koncových polohách malými tlumiči, konstruktéři společnosti ACE nejprve vyberou ze standardní nabídky vhodné typy tlumičů pro příslušnou osu. Protože vysoce citlivé osy mohou být v případě nárazu zatíženy pouze definovanými maximálními silami, provede společnost ACE ve druhém kroku specifické teoretické návrhy pro každý z vybraných malých tlumičů pomocí simulačního softwaru. Každý jednotlivý vzor otvorů, tj. počet a velikost škrtících otvorů uvnitř tlumiče, je simulován na počítači s cílem optimalizovat průběh síly, tj. křivku síla-posunutí. Teoretické simulace pak mohou konstruktéři ověřit měřením na lineární ose pomocí vhodně připravených zkušebních vzorků při lineárních zkouškách na zkušebně. V takové zkušební aplikaci lze pohyblivou hmotnost nastavit až na několik gramů a rychlost nárazu lze přizpůsobit téměř jedna ku jedné s tolerancí 0,02 m/s pro každý konkrétní případ. Pokud zkušební vzorky při zkouškách vyhoví, použijí se výsledky měření pro výrobu požadovaných malých sérií.

Měřicí technologie ověřuje výsledky simulací a zkoušek

Ať už se komponenty ACE testují ve vertikálních nebo horizontálních lineárních osách, společnost používá laserový systém měření posunutí pro určení dráhy tlumení a snímače síly pro určení skutečné opěrné síly pro všechny zkušební stolice. Společnost spolupracuje se společností Burat & Klein Datentechnik GmbH se sídlem v Meckenbeurenu v oblasti Bodamského jezera od roku 2004. Zatímco různé senzory a snímače posunutí jsou připojeny k měřicímu systému MultiMessBOX, který je přesně přizpůsoben příslušnému zkušebnímu místu, data zjištěná v každé zkušební jízdě lze vyhodnotit pomocí softwaru MessMax® naprogramovaného společností Burat & Klein. Jak je popsáno v ukázkovém případě, MessMax® umožňuje superponovat křivku naměřenou během skutečné zkoušky s teoretickou křivkou určenou na počítači a ověřit tak teorii v praxi. Jörg Küchmann, inženýr z oddělení výzkumu a vývoje společnosti ACE, k tomu říká: "V citované aplikaci nám společnost Burat & Klein dokázala nabídnout speciální vyhodnocovací software, s jehož pomocí můžeme porovnávat tři parametry a podle potřeby automaticky exportovat výsledky do Excelu. V tomto případě se vyhodnocuje a kontroluje maximální opěrná síla, maximální tlumicí vzdálenost a také energie, tj. plocha pod křivkou síla-posunutí."

V posledních několika letech získala společnost ACE díky rostoucímu počtu validací požadovaných zákazníky rozsáhlé zkušenosti v této oblasti měřicí techniky a vyhodnocování získaných výsledků. Je pozoruhodné, že simulace vykazují jen velmi malé procentuální odchylky ve srovnání se skutečnými výsledky měření v praxi. Simulace společnosti ACE jsou tedy velmi přesné i díky měřicí technologii společnosti Burat & Klein.