독일의 두 회사는 고객별 프로젝트의 동적 파라미터 분야에서 산업용 감쇠 기술을 정밀하게 테스트하기 위해 수년 동안 측정 기술 분야에서 성공적으로 협력해 왔습니다. 여기에서 두 회사의 협업에 대한 인사이트를 확인하세요.

많은 자동화 생산 공정에서 소형 및 산업용 쇼크 업소버는 생산성과 안전성을 높이기 위해 감속 또는 질량의 정밀한 제동을 위한 효율적이고 전류가 없는 유압 부품으로 사용됩니다. 에이스 스토뎀퍼는 다양한 애플리케이션을 위한 자체 조정 및 조정 가능한 유형의 광범위한 기계 요소를 제공하므로 설계자는 회사의 표준 부품으로 가장 일반적인 힘 범위를 커버할 수 있습니다.

센서와 시뮬레이션은 엔지니어가 특히 민감한 응용 분야에 대해 특정 응용 분야에 대한 각 ACE 쇼크 업소버 유형의 실제 감쇠 특성을 사전에 정확하게 결정하고자 할 때 중요한 역할을 합니다. 이는 자동화 및 핸들링 분야의 특수한 경우뿐만 아니라 공작 기계 또는 회전 테이블에서 매우 높은 질량의 힘을 감속하는 경우에도 적용됩니다. 제조업체가 지정한 감쇠 곡선이 애플리케이션과 고객 프로젝트 팀에 충분하지 않은 경우, ACE의 컨설팅 엔지니어는 사내 테스트 시설을 사용하여 표준 구성 요소로 설계의 이론적 시뮬레이션을 실제로 확인하고 이를 검증합니다.

낙하 시험기 및 테스트 벤치에서 테스트한 댐핑 기술

Stabilus 그룹 계열사인 ACE Stoßdämpfer GmbH의 독일 본사 랑겐펠트에는 두 대의 낙하 시험기가 사용됩니다. 첫 번째는 최대 낙하 높이가 1,500mm인 130kg에서 500kg의 질량 힘을 다룹니다. 중력 법칙에 따라 낙하 테스트를 수행하면 최대 충격 속도는 4.8m/s(v = √2*g*h)이고 운동 에너지는 약 6000Nm(m*g*h)입니다. 두 번째 낙하 시험기는 최대 낙하 높이가 최대 1500mm인 3kg ~ 350kg의 질량에 적합하며, 최대 약 5.5m/s의 충격 속도와 최대 약 5150Nm의 에너지를 측정합니다. 수직 선형 축의 이동이 끝날 때 충격 흡수 장치에 대한 이러한 중력 유도 테스트 옵션 외에도 특수 테스트 스탠드를 통해 수평 선형 테스트도 가능합니다. 드라이브는 최대 약 3.5m/s의 속도로 20kg에서 100kg까지 질량을 가속합니다.

마찰이 없는 고정밀 축이 소형 쇼크 업소버에 의해 세 축(X, Y, 중심 극)의 끝 위치에 고정된 핸들링 시스템에 설치되는 실제 사례에서 ACE의 엔지니어는 먼저 표준 범위에서 각 축에 적합한 댐퍼 타입을 선택합니다. 매우 민감한 차축은 충돌 시 정해진 최대 힘으로만 하중을 받을 수 있으므로 ACE는 두 번째 단계에서 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 선택한 각 소형 쇼크 업소버에 대한 구체적인 이론적 설계를 수행합니다. 힘의 진행, 즉 힘-변위 곡선을 최적화하기 위해 댐퍼 내부의 스로틀 구멍의 수와 크기 등 각각의 개별 구멍 패턴을 컴퓨터에서 시뮬레이션합니다. 그런 다음 엔지니어는 테스트 벤치의 선형 테스트에서 적절하게 준비된 테스트 시편을 사용하여 선형 축에서 측정함으로써 이론적 시뮬레이션을 검증할 수 있습니다. 이러한 테스트 애플리케이션에서는 이동 질량을 몇 그램까지 조정할 수 있으며 충격 속도를 각 특정 사례에 대해 0.02m/s의 허용 오차로 거의 일대일로 맞출 수 있습니다. 테스트 시편이 테스트를 통과하면 측정 결과는 필요한 소형 시리즈 생산에 사용됩니다.

시뮬레이션 및 테스트 결과를 검증하는 측정 기술

ACE 부품을 수직 또는 수평 선형 축으로 테스트할 때 레이저 변위 측정 시스템을 사용하여 댐핑 이동을 측정하고 힘 센서를 통해 모든 테스트 벤치에 대한 실제 지지력을 결정합니다. 이 회사는 2004년부터 콘스탄스 호수 지역의 메켄보렌에 위치한 Burat & Klein Datentechnik GmbH와 협력하고 있습니다. 다양한 센서와 변위 변환기는 각 테스트 지점에 맞게 정밀하게 조정된 MultiMessBOX라는 측정 시스템에 연결되어 있으며, 각 테스트 실행에서 결정된 데이터는 Burat & Klein에서 프로그래밍한 MessMax® 소프트웨어를 사용하여 평가할 수 있습니다. 샘플 사례에서 설명한 것처럼 MessMax®를 사용하면 실제 테스트 중에 측정된 곡선과 컴퓨터에서 결정된 이론 곡선을 중첩하여 이론을 실제로 검증할 수 있습니다. ACE의 연구 개발 부서 엔지니어인 요르그 쿠흐만은 다음과 같이 말합니다: "인용한 애플리케이션에서 Burat & Klein은 세 가지 매개변수를 비교하고 필요에 따라 결과를 Excel로 자동 내보낼 수 있는 특수 평가 소프트웨어를 제공했습니다. 이 경우 최대 지지력, 최대 감쇠 거리 및 에너지, 즉 힘-변위 곡선 아래의 면적을 평가하고 확인합니다."

지난 몇 년 동안 ACE는 고객이 요청하는 검증의 수가 증가함에 따라 이 측정 기술 및 결과 평가 분야에서 광범위한 경험을 쌓았습니다. 시뮬레이션이 실제 측정 결과와 비교했을 때 편차가 매우 작다는 점이 놀랍습니다. 따라서 부랏 앤 클라인의 측정 기술 덕분에 ACE의 시뮬레이션도 매우 정확합니다.