ドイツの2つの会社は、顧客固有のプロジェクトのために、ダイナミックパラメータの分野で工業用減衰技術を正確にテストすることができるようにするために、長年にわたって測定技術の分野で成功裏に協力してきました。ここでは、両社の協力関係についてご紹介します。

多くの自動化された生産工程では、生産性と安全性を向上させるために、小型の工業用ショックアブソーバーが、効率的で電流の流れない油圧コンポーネントとして、減速や質量力の正確な制動に使用されています。ACE Stoßdämpfer GmbHは、様々な用途に対応する自動調整式および調整可能なタイプの機械要素を幅広く提供しており、設計者は同社の標準部品で最も一般的な力の範囲をカバーすることができます。

センサーとシミュレーションは、特にデリケートなアプリケーションにおいて、エンジニアが特定のアプリケーションに対応するそれぞれのACEショックアブソーバータイプの実際の減衰特性を事前に正確に決定したい場合に、その役割を果たします。これは、オートメーションやハンドリングの分野、工作機械や回転テーブル上の非常に大きな質量力の減速など、特殊なケースに当てはまります。メーカーから指定された減衰曲線が、アプリケーションやお客様のプロジェクトチームにとって十分でない場合、ACEのコンサルティングエンジニアは、社内の試験設備を使って、設計による理論的シミュレーションを標準コンポーネントで実際にチェックし、検証します。

落下試験機とテストベンチでテストされた減衰技術

スタビラス・グループの一員であるACE Stoßdämpfer GmbHのドイツ本社、ランゲンフェルトには、2台の落下試験機があります。1台目は、質量130kgから500kg、最大落下高さ1500mmをカバーするものです。重力の法則に従って実施される落下試験では、最大衝撃速度は4.8 m/s（v＝√2*g*h）、運動エネルギーは約6000 Nm（m*g*h）となります。2番目の落下試験機は、質量3 kgから350 kg、最大落下高さ1500 mmまで対応し、最大約5.5 m/sの衝撃速度と最大約5,150 Nmのエネルギーが測定されます。垂直リニア軸の移動末端におけるショックアブソーバーの重力誘起試験オプションに加え、特別な試験スタンドにより水平リニア試験も可能です。20kgから100kgまでの質量を約3.5m/sまで加速します。

高精度で摩擦のない軸が、小型のショックアブソーバーによって3軸（X、Y、センターポール）の端位置で固定されているハンドリングシステムに取り付けられている実例では、ACEのエンジニアはまず、標準レンジからそれぞれの軸に適したダンパータイプを選択します。感度の高い車軸には、衝突時に定義された最大力しか負荷がかからない可能性があるため、ACEは第2段階で、シミュレーションソフトウェアを使用して、選択した小型ショックアブソーバーのそれぞれについて具体的な理論設計を行います。個々の穴パターン、すなわちダンパー内部のスロットル穴の数と大きさは、力の進行、すなわち力-変位曲線を最適化するためにコンピュータ上でシミュレーションされます。その後、エンジニアは、テストベンチ上の直線試験で適切に準備された試験片を使用して直線軸上で測定を行うことにより、理論的シミュレーションを検証することができます。このような試験アプリケーションでは、可動質量を数グラムまで調整することができ、衝撃速度は、特定のケースごとに公差0.02 m/sでほぼ1対1に一致させることができます。試験片が試験に合格すれば、測定結果は必要な小シリーズの製造に使用されます。

測定技術がシミュレーションと試験結果を検証

ACEのコンポーネントが垂直または水平の直線軸でテストされるかどうかにかかわらず、同社はすべてのテストベンチで、減衰トラベルを決定するためにレーザー変位測定システムを使用し、実際の支持力を決定するために力センサーを使用しています。同社は2004年以来、ボーデン湖畔のメッケンボイレンに本拠を置くBurat & Klein Datentechnik GmbHと協力している。様々なセンサーと変位変換器がMultiMessBOXと呼ばれる測定システムに接続され、それぞれのテストポイントに正確に適合される一方で、各テストランで決定されたデータは、Burat & Klein社によってプログラムされたMessMax®ソフトウェアを使って評価することができる。サンプルケースで説明したように、MessMax®は、実際の試験で測定された曲線とコンピューター上で決定された理論曲線を重ね合わせ、理論を実際に検証することを可能にします。ACEの研究開発部門のエンジニア、Jörg Küchmann氏は次のようにコメントしている：「引用したアプリケーションでは、Burat & Klein社は、3つのパラメーターを比較し、必要に応じて結果を自動的にエクセルにエクスポートできる特別な評価ソフトウェアを提供してくれました。この場合、最大支持力、最大減衰距離、そしてエネルギー、つまり力-変位曲線下の面積が評価され、チェックされます。"

過去数年間、ACEはこの分野の測定技術と、顧客から依頼される検証の増加により得られた結果の評価において、豊富な経験を積んできました。シミュレーションでは、実際の測定結果と比較して、ごくわずかな誤差しか生じないことは注目に値します。ACEのシミュレーションは、Burat & Kleinの測定技術のおかげで、非常に正確なものとなっています。