Há muitos anos que duas empresas alemãs colaboram com sucesso no domínio da tecnologia de medição, a fim de poderem testar com precisão a tecnologia de amortecimento industrial na área dos parâmetros dinâmicos para projectos específicos de clientes. Aqui, elas fornecem informações sobre a sua colaboração.

Em muitos processos de produção automatizados, os amortecedores pequenos e industriais são utilizados como componentes hidráulicos eficientes e sem corrente para a desaceleração ou para a travagem precisa de forças de massa, a fim de aumentar a produtividade e a segurança. A ACE Stoßdämpfer GmbH fornece uma vasta gama destes elementos de máquina sob a forma de tipos auto-ajustáveis e ajustáveis para uma grande variedade de aplicações, permitindo aos projectistas cobrir as gamas de força mais comuns com os componentes padrão da empresa.

Os sensores e as simulações desempenham um papel importante quando os engenheiros pretendem determinar com precisão as caraterísticas reais de amortecimento dos respectivos tipos de amortecedores ACE para a sua aplicação específica, com antecedência, para aplicações particularmente sensíveis. Isto aplica-se em casos especiais nos campos da automação e manuseamento, bem como para a desaceleração de forças de massa extraordinariamente elevadas em máquinas-ferramentas ou mesas rotativas. Se as curvas de amortecimento especificadas pelo fabricante não forem suficientes para a aplicação e para a equipa de projeto do cliente, os engenheiros consultores da ACE utilizam instalações de teste internas para verificar e validar as simulações teóricas dos designs com componentes padrão na prática.

Tecnologia de amortecimento testada em aparelhos de teste de queda e bancos de ensaio

Em Langenfeld, a sede alemã da ACE Stoßdämpfer GmbH, membro do Stabilus Group, são utilizados dois aparelhos de teste de queda. O primeiro cobre forças de massa de 130 kg a 500 kg com uma altura máxima de queda de 1500 mm. Os testes de queda efectuados de acordo com as leis da gravidade resultam em velocidades de impacto máximas de 4,8 m/s (v = √2*g*h) e energias cinéticas de aproximadamente 6000 Nm (m*g*h). O segundo aparelho de teste de queda é adequado para massas de 3 kg a 350 kg com uma altura máxima de queda de até 1500 mm, onde são medidas velocidades de impacto de até aprox. 5,5 m/s e energias de até aprox. 5150 Nm. Para além destas opções de teste induzidas pela gravidade para amortecedores no final do curso dos eixos lineares verticais, um suporte de teste especial também permite testes lineares horizontais. O acionamento acelera massas de 20 kg a 100 kg a velocidades de até aprox. 3,5 m/s.

Num exemplo prático em que eixos de alta precisão e sem fricção são instalados num sistema de manuseamento que é fixado nas posições finais em três eixos (X, Y, pólo central) por pequenos amortecedores, os engenheiros da ACE selecionam primeiro os tipos de amortecedores adequados para o respetivo eixo a partir da gama padrão. Uma vez que os eixos altamente sensíveis só podem ser carregados com forças máximas definidas em caso de colisão, a ACE efectua, no segundo passo, desenhos teóricos específicos para cada um dos pequenos amortecedores selecionados, utilizando software de simulação. Cada padrão de orifício individual, ou seja, o número e o tamanho dos orifícios de estrangulamento no interior do amortecedor, é simulado no computador de forma a otimizar a progressão da força, ou seja, a curva força-deslocamento. Os engenheiros podem então validar as simulações teóricas efectuando medições no eixo linear, utilizando amostras de teste devidamente preparadas nos testes lineares no banco de ensaios. Numa aplicação de teste deste tipo, a massa em movimento pode ser ajustada até alguns gramas e a velocidade de impacto pode ser igualada quase de forma homogénea, com uma tolerância de 0,02 m/s para cada caso específico. Se os provetes passarem nos testes, os resultados da medição são utilizados para a produção das pequenas séries necessárias.

A tecnologia de medição valida a simulação e os resultados dos testes

Quer os componentes ACE sejam testados em eixos lineares verticais ou horizontais, a empresa utiliza um sistema de medição de deslocação a laser para determinar o curso de amortecimento e sensores de força para determinar a força de apoio real para todos os bancos de ensaio. A empresa tem vindo a cooperar com a Burat & Klein Datentechnik GmbH, sediada em Meckenbeuren, na região do Lago Constança, desde 2004. Enquanto os vários sensores e transdutores de deslocamento são ligados a um sistema de medição chamado MultiMessBOX, que é adaptado com precisão ao respetivo ponto de teste, os dados determinados em cada teste podem ser avaliados usando o software MessMax® programado pela Burat & Klein. Como descrito no caso de exemplo, o MessMax® permite sobrepor a curva medida durante o ensaio real com a curva teórica determinada no computador e, assim, validar a teoria na prática. Jörg Küchmann, engenheiro do departamento de investigação e desenvolvimento da ACE, comenta: "Na aplicação citada, a Burat & Klein pôde oferecer-nos um software de avaliação especial, com o qual podemos comparar três parâmetros e exportar automaticamente os resultados para o Excel, conforme necessário. Neste caso, a força máxima de apoio, a distância máxima de amortecimento e também a energia, ou seja, a área sob a curva força-deslocamento, são avaliadas e verificadas."

Nos últimos anos, a ACE adquiriu uma vasta experiência neste domínio da tecnologia de medição e da avaliação dos resultados obtidos graças ao número crescente de validações solicitadas pelos clientes. É notável que as simulações mostrem apenas desvios percentuais muito pequenos em comparação com os resultados reais da medição na prática. Por conseguinte, as simulações da ACE são também muito exactas graças à tecnologia de medição da Burat & Klein.