İki Alman şirketi, müşteriye özel projeler için dinamik parametreler alanında endüstriyel sönümleme teknolojisini hassas bir şekilde test edebilmek amacıyla ölçüm teknolojisi alanında uzun yıllardır başarılı bir şekilde işbirliği yapmaktadır. Burada işbirliklerine ilişkin içgörüler sunuyorlar.

Birçok otomatik üretim sürecinde, küçük ve endüstriyel amortisörler, üretkenliği ve güvenliği artırmak amacıyla yavaşlama veya kütle kuvvetlerinin hassas frenlenmesi için verimli, akımsız hidrolik bileşenler olarak kullanılır. ACE Stoßdämpfer GmbH, çok çeşitli uygulamalar için kendinden ayarlı ve ayarlanabilir tipler şeklinde bu makine elemanlarının geniş bir yelpazesini sunarak tasarımcıların şirketin standart bileşenleriyle en yaygın kuvvet aralıklarını kapsamasını sağlar.

Mühendisler, özellikle hassas uygulamalar için ilgili ACE amortisör tiplerinin gerçek sönümleme özelliklerini kendi özel uygulamaları için önceden kesin olarak belirlemek istediklerinde sensörler ve simülasyonlar bir rol oynamaktadır. Bu, otomasyon ve taşıma alanlarındaki özel durumlarda ve makine takımları veya döner tablalar üzerindeki olağanüstü yüksek kütle kuvvetlerinin yavaşlatılması için geçerlidir. Üretici tarafından belirtilen sönümleme eğrileri uygulama ve müşterinin proje ekibi için yeterli değilse, ACE'nin danışman mühendisleri, tasarımlardan elde edilen teorik simülasyonları pratikte standart bileşenlerle kontrol etmek ve doğrulamak için kurum içi test olanaklarını kullanır.

Düşme test cihazlarında ve test tezgahında test edilen sönümleme teknolojisi

Stabilus Group'un bir üyesi olan ACE Stoßdämpfer GmbH'nin Almanya'daki merkezi Langenfeld'de iki düşme test cihazı kullanılmaktadır. İlki, maksimum 1500 mm düşme yüksekliğiyle 130 kg'dan 500 kg'a kadar olan kütle kuvvetlerini kapsamaktadır. Yerçekimi kanunlarına göre gerçekleştirilen düşürme testleri, 4,8 m/s (v = √2*g*h) maksimum darbe hızları ve yaklaşık 6000 Nm (m*g*h) kinetik enerjilerle sonuçlanır. İkinci düşme test cihazı, 3 kg'dan 350 kg'a kadar kütleler için uygundur ve maksimum düşme yüksekliği 1500 mm'ye kadardır; burada yaklaşık 5,5 m/s'ye kadar darbe hızları ve yaklaşık 5150 Nm'ye kadar enerjiler ölçülür. Dikey doğrusal eksenlerin hareketinin sonundaki amortisörler için bu yerçekimi kaynaklı test seçeneklerine ek olarak, özel bir test standı da yatay doğrusal testlere olanak tanır. Tahrik, 20 kg ila 100 kg arasındaki kütleleri yaklaşık 3,5 m/s hıza kadar hızlandırır.

Yüksek hassasiyetli, sürtünmesiz eksenlerin üç eksende (X, Y, orta kutup) son konumlarda küçük amortisörlerle sabitlenen bir taşıma sistemine monte edildiği pratik bir örnekte, ACE'deki mühendisler ilk olarak standart aralıktan ilgili eksen için uygun amortisör tiplerini seçer. Son derece hassas olan akslar bir çarpışma durumunda yalnızca tanımlanmış maksimum kuvvetlerle yüklenebileceğinden, ACE ikinci adımda simülasyon yazılımı kullanarak seçilen küçük amortisörlerin her biri için özel teorik tasarımlar gerçekleştirir. Her bir delik modeli, yani amortisörün içindeki gaz kelebeği deliklerinin sayısı ve boyutu, kuvvet ilerlemesini, yani kuvvet-yer değiştirme eğrisini optimize etmek için bilgisayarda simüle edilir. Mühendisler daha sonra test tezgahındaki doğrusal testlerde uygun şekilde hazırlanmış test numuneleri kullanarak doğrusal eksende ölçümler alarak teorik simülasyonları doğrulayabilir. Böyle bir test uygulamasında, hareketli kütle birkaç grama kadar ayarlanabilir ve darbe hızı her bir özel durum için 0,02 m/s toleransla neredeyse bire bir eşleştirilebilir. Test numuneleri testleri geçerse, ölçüm sonuçları gerekli küçük serilerin üretimi için kullanılır.

Ölçüm teknolojisi simülasyon ve test sonuçlarını doğruluyor

ACE bileşenleri ister dikey ister yatay doğrusal eksenlerde test edilsin, şirket sönümleme hareketini belirlemek için bir lazer yer değiştirme ölçüm sistemi ve tüm test tezgahları için gerçek destek kuvvetini belirlemek için kuvvet sensörleri kullanmaktadır. Şirket, 2004 yılından bu yana Konstanz Gölü bölgesindeki Meckenbeuren'de bulunan Burat & Klein Datentechnik GmbH ile işbirliği yapmaktadır. Çeşitli sensörler ve yer değiştirme transdüserleri, ilgili test noktasına tam olarak uyarlanan MultiMessBOX adlı bir ölçüm sistemine bağlanırken, her test çalışmasında belirlenen veriler Burat & Klein tarafından programlanan MessMax® yazılımı kullanılarak değerlendirilebilir. Örnek vakada açıklandığı gibi, MessMax® gerçek test sırasında ölçülen eğrinin bilgisayarda belirlenen teorik eğri ile üst üste bindirilmesini ve böylece teorinin pratikte doğrulanmasını mümkün kılmaktadır. ACE'nin araştırma ve geliştirme departmanından mühendis Jörg Küchmann şu yorumu yapıyor: "Bahsedilen uygulamada Burat & Klein bize üç parametreyi karşılaştırabileceğimiz ve sonuçları gerektiği gibi otomatik olarak Excel'e aktarabileceğimiz özel bir değerlendirme yazılımı sunabildi. Bu durumda, maksimum destek kuvveti, maksimum sönümleme mesafesi ve ayrıca enerji, yani kuvvet-yer değiştirme eğrisinin altındaki alan değerlendirilir ve kontrol edilir."

Geçtiğimiz birkaç yıl içinde ACE, ölçüm teknolojisinin bu alanında ve müşteriler tarafından talep edilen artan sayıda doğrulama sayesinde elde edilen sonuçların değerlendirilmesinde kapsamlı bir deneyim kazanmıştır. Simülasyonların uygulamadaki gerçek ölçüm sonuçlarına kıyasla sadece çok küçük yüzdelik sapmalar göstermesi dikkat çekicidir. Dolayısıyla ACE'nin simülasyonları da Burat & Klein'ın ölçüm teknolojisi sayesinde son derece doğrudur.