Témata
Reklama

Nové aplikace elektrohydraulických zkušebních strojů a systémů

Elektrohydraulické zkušební stroje a systémy se používají jako zkušební metrologická zařízení pro experimentální výzkum mechanických vlastností konstrukčních materiálů a spolehlivosti a životnosti mechanických konstrukcí strojů. Nejčastěji jsou využívány ve strojírenství jako zdroje energie pro přesné zatěžování vzorků konstrukčních materiálů, součástek strojů i celých konstrukcí dynamickou silou určeného tvaru.

Možnosti zkušebních strojů

Téměř před čtyřiceti lety byla přijata filozofie optimálního dimenzování strojů, vycházející z koincidence výpočtových metod a experimentů. Německá firma Carl Schenck a americká firma Material Testing Systems (MTS) vyvinuly první vícekanálové elektrohydraulické systémy pro letecký a automobilový průmysl. Pro zatěžování vzorků konstrukčních materiálů a jednoduchých součástek strojů jsou používány systémy jednokanálové pro zatěžování v jednom směru až tříkanálové pro kombinované zatěžování. Existují elektrohydraulické zkušební stroje s torzním hydromotorem pro torzní zatěžování zkušebních vzorků. Pro kombinované zatěžování translační a torzní nebo translační a ohybem se používají elektrohydraulické stroje s translačním a torzním hydromotorem, resp. se dvěma translačními hydromotory.Konstrukce automobilů, letadel, kolejových vozidel a dalších strojírenských výrobků, případně jejich částí, jsou zatěžovány vícekanálovými systémy. Pro automobily jsou používány čtyř- až šestnáctikanálové systémy, pro rozsáhlé letecké konstrukce až stokanálové systémy. Tato rozsáhlá zatěžovací zařízení jsou řízena multiprocesorovými systémy tak, že jednotlivé kanály mají nastaven průběh i definovaný vzájemný vztah zatěžovacích sil. Aby se experimenty přiblížily podmínkám praxe, lze vzorky materiálu zatěžovat a deformace měřit v klimatické komoře v rozsahu teplot např. -70 až +300 °C v definovaném prostředí, které může být i agresivní. Vzorky materiálu i mechanické konstrukce lze zatěžovat ve frekvenčním rozsahu od nejnižších frekvencí řádu 10-2 Hz až do několika kHz. Elektrohydraulické zkušební stroje a systémy jsou vyráběny pro generování sil velikosti stovek N až 20 MN.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Hlavní zkušební vybavení pojízdné laboratoře
Obr. 2. Hlavní zkušební vybavení pojízdné laboratoře

Možnosti měření

Součástí rozsáhlých elektrohydraulických systémů jsou samostatné ústředny měřící elektrické signály v kritických místech zatěžovaných objektů, kde jsou umístěny senzory mechanických veličin charakterizující vhodnost konstrukčního řešení s ohledem na jeho provozní spolehlivost. Nejčastěji jsou používány kovové tenzometry měřící povrchovou deformaci nebo senzory parametrů mechanického kmitání měřící v daném místě nejčastěji dráhu nebo zrychlení kmitavého pohybu. Takováto měření se často využívají pro zamezení lokálního rezonančního kmitání součástí konstrukce. Jako praktický příklad lokálního rezonančního kmitání lze uvést situaci v prostředcích hromadné silniční dopravy, kdy vlivy nerovností vozovky nejsou při jízdě dostatečně utlumeny a přenášejí se do prostoru pro pasažéry. Tam rozkmitávají takové části konstrukce, jako jsou konstrukce držáků, části sedadel atd.Při optimálním navrhování mechanických konstrukcí letadel, automobilů a dalších strojů je zásadním problémem, jak při co nejmenší hmotnosti a volbě optimálních konstrukčních materiálů docílit odstranění kritických míst, která v provozu mohou z pevnostních důvodů ohrozit spolehlivost konstrukčního řešení. Samozřejmým předpokladem je, že při těchto experimentech je třeba znát provozní namáhání mechanické konstrukce i možnosti jejího přetížení v provozu.

Obr. 3. Zkušební stroj pro zkoušení komponent lodních hřídelí

Zkušebny

V České republice funguje přibližně 40 zkušeben využívajících zkušební stroje pro výzkum a vývoj materiálových vzorků a pro experimenty se součástkami strojů. V sedmi zkušebnách jsou využívány vícekanálové elektrohydraulické systémy ke zkouškám celých konstrukcí. Naše zaostávání v optimálním konstruování strojů za technicky nejvyspělejšími státy se rychle snižuje i tím, že na technických vysokých školách v Praze a v Brně byly uvedeny do provozu zkušebny s moderními elektrohydraulickými systémy, které vyrábí česká firma Inova Praha. Ta v současné době ovládla podstatnou část světového trhu.

Obr. 4. Zkušební stroj je určen pro zkoušky řízení osobních automobilů s elektrických posilovačem.

Zkoušky tlumičů

Zkoušky komponent lodních hřídelí

Zkoušky řízení automobilů

Ing. Jiří Černohorský, DrSc.

cernohorsky.jiri@gmail.com

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 70502
Datum: 23. 05. 2007
Rubrika: Inovace / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Kontrola rotačních součástek v sériové výrobě

Hřídelové a kotoučové součástky patří k nejrozšířenějším ve strojírenství. S nástupem elektromobility jejich podíl zřejmě ještě poroste. Sériová výroba běžně pracuje v sekundovém taktu, a stejně tak rychlá musí být nově i kontrolní technika. Stoprocentní kontrola se již stává samozřejmostí.

Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Související články
Plováčkové průtokoměry na olej

Výrobou přístrojů pro polní instrumentaci se dlouhodobě a úspěšně zabývá celosvětově působící společnost Kobold Messring. Do jejího hlavního programu patří průtokoměry, teploměry, hladinoměry a tlakoměry.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Jak dokonale měřit průtok

Pro měření průtoků v průmyslových závodech nebo pro testování složení protékající tekutiny dnes existuje řada snímačů průtoku a průtokoměrů, které lze použít v nejrůznějších pracovních prostředích. Mnohé z nich pocházejí z dílny společnosti Kobold Messring GmbH.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Optický CMM skener

Firma Creaform letos v dubnu představila nový model 3D skeneru MetraScan 3D, který díky svým inovacím a parametrům nastavuje nový standard v oblasti metrologie a laserového 3D skenování.

Střípky ze svátku metrologie

Ještě před letošním svátkem metrologů, jenž se slaví 20. května, se konala tradiční metrologická událost světového rozsahu – veletrh Control v německém Stuttgartu.

Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit