ACE Stoßdämpfer GmbH
ACE Stoßdämpfer GmbH
08.01.2025 01:01
Depuis de nombreuses années, deux entreprises allemandes coopèrent avec succès dans le domaine des techniques de mesure afin de pouvoir tester avec précision la technologie d'amortissement industrielle dans le domaine des paramètres dynamiques pour des projets spécifiques aux clients. Elles donnent ici un aperçu de leur collaboration.
Dans de nombreux processus de production automatisés, les petits amortisseurs industriels sont utilisés comme composants hydrauliques efficaces et sans courant pour la décélération ou le freinage précis des forces de masse afin d'augmenter la productivité et la sécurité. ACE Stoßdämpfer GmbH propose une large gamme de ces éléments de machine sous la forme de modèles autoréglables et réglables pour une grande variété d'applications, ce qui permet aux concepteurs de couvrir les plages de force les plus courantes avec les composants standard de l'entreprise.
Les capteurs et les simulations jouent un rôle lorsque les ingénieurs souhaitent déterminer avec précision les caractéristiques d'amortissement réelles des différents types d'amortisseurs ACE pour leur application spécifique, et ce à l'avance pour les applications particulièrement sensibles. C'est le cas notamment dans les domaines de l'automatisation et de la manutention, ainsi que pour la décélération de forces de masse extraordinairement élevées sur des machines-outils ou des tables rotatives. Si les courbes d'amortissement spécifiées par le fabricant ne sont pas suffisantes pour l'application et pour l'équipe de projet du client, les ingénieurs-conseils d'ACE utilisent des installations d'essai internes pour vérifier les simulations théoriques des conceptions avec des composants standard dans la pratique et les valider.
Technologie d'amortissement testée sur des testeurs de chute et des bancs d'essai
Deux testeurs de chute sont utilisés à Langenfeld, siège allemand d'ACE Stoßdämpfer GmbH, membre du groupe Stabilus. Le premier couvre des forces de masse de 130 kg à 500 kg avec une hauteur de chute maximale de 1500 mm. Les essais de chute effectués selon les lois de la gravité donnent des vitesses d'impact maximales de 4,8 m/s (v = √2*g*h) et des énergies cinétiques d'environ 6000 Nm (m*g*h). Le second appareil d'essai de chute convient pour des masses de 3 kg à 350 kg avec une hauteur de chute maximale de 1 500 mm, ce qui permet de mesurer des vitesses d'impact allant jusqu'à environ 5,5 m/s et des énergies allant jusqu'à environ 5 150 Nm. Outre ces possibilités d'essais par gravité pour les amortisseurs en fin de course des axes linéaires verticaux, un banc d'essai spécial permet également d'effectuer des essais linéaires horizontaux. L'entraînement permet d'accélérer des masses de 20 kg à 100 kg à des vitesses allant jusqu'à environ 3,5 m/s.
Dans un exemple pratique où des axes de haute précision et sans frottement sont installés dans un système de manutention qui est fixé dans les positions finales sur trois axes (X, Y, pôle central) par de petits amortisseurs, les ingénieurs d'ACE sélectionnent d'abord les types d'amortisseurs appropriés pour l'axe respectif dans la gamme standard. Étant donné que les essieux très sensibles ne peuvent être chargés qu'avec des forces maximales définies en cas de collision, ACE réalise dans un deuxième temps des conceptions théoriques spécifiques pour chacun des petits amortisseurs sélectionnés à l'aide d'un logiciel de simulation. Chaque schéma de trous, c'est-à-dire le nombre et la taille des trous d'étranglement à l'intérieur de l'amortisseur, est simulé sur ordinateur afin d'optimiser la progression de la force, c'est-à-dire la courbe force-déplacement. Les ingénieurs peuvent ensuite valider les simulations théoriques en effectuant des mesures sur l'axe linéaire à l'aide d'éprouvettes préparées de manière appropriée lors des essais linéaires sur le banc d'essai. Dans une telle application d'essai, la masse mobile peut être ajustée jusqu'à quelques grammes et la vitesse d'impact peut être adaptée pratiquement à l'identique avec une tolérance de 0,02 m/s pour chaque cas spécifique. Si les éprouvettes passent les tests avec succès, les résultats des mesures sont utilisés pour la production des petites séries requises.
La technologie de mesure valide les résultats des simulations et des essais
Que les composants ACE soient testés sur des axes linéaires verticaux ou horizontaux, l'entreprise utilise un système de mesure de déplacement laser pour déterminer la course d'amortissement et des capteurs de force pour déterminer la force d'appui réelle pour tous les bancs d'essai. Depuis 2004, l'entreprise collabore avec Burat & Klein Datentechnik GmbH, dont le siège se trouve à Meckenbeuren, dans la région du lac de Constance. Alors que les différents capteurs et capteurs de déplacement sont connectés à un système de mesure appelé MultiMessBOX, qui est précisément adapté au point d'essai respectif, les données déterminées lors de chaque essai peuvent être évaluées à l'aide du logiciel MessMax® programmé par Burat & Klein. Comme décrit dans l'exemple, MessMax® permet de superposer la courbe mesurée lors de l'essai réel à la courbe théorique déterminée sur ordinateur et de valider ainsi la théorie dans la pratique. Jörg Küchmann, ingénieur du département recherche et développement d'ACE, commente : "Dans l'application citée, Burat & Klein a pu nous proposer un logiciel d'évaluation spécial qui nous permet de comparer trois paramètres et d'exporter automatiquement les résultats vers Excel si nécessaire. Dans ce cas, la force d'appui maximale, la distance d'amortissement maximale ainsi que l'énergie, c'est-à-dire l'aire sous la courbe force-déplacement, sont évaluées et contrôlées."
Au cours des dernières années, ACE a acquis une grande expérience dans ce domaine de la technologie de mesure et de l'évaluation des résultats obtenus grâce au nombre croissant de validations demandées par les clients. Il est remarquable que les simulations ne présentent que de très faibles pourcentages d'écart par rapport aux résultats de mesure réels dans la pratique. Les simulations du CAE sont donc également très précises grâce à la technologie de mesure de Burat & Klein.
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