Inovace a řešení technických problémů — Čtvrtek 16. ledna 2025 14:00 - 15:00

Diagnostika statických a dynamických vlastností výrobních strojů

I přesto, že současná výpočetní technika umožňuje simulace komplexních konstrukčních celků, je často fyzické testování statických a dynamických vlastností výrobních zařízení stále nezastupitelné. Při konstrukci strojů a zařízení jsou reálné testy nezbytné pro správné nastavení okrajových podmínek výpočtů a simulací. Navíc dokáží poskytnout rozsáhlé informace o vlastnostech struktury a jejím chování při statickém i cyklickém zatížení.

INTEMAC-diagnostika-statickych-a-dynamickych-vlastnosti-1

Výrobní stroje jsou složité konstrukční celky, které nepřetržitě musí podávat maximální výkon. Při jejich návrhu se vyskytuje celá řada proměnných, které mohou mít na kvalitu a rychlost jejich práce zásadní vliv. Stále častěji se při konstrukci strojů používají nekonvenční typy materiálů, které mají lepší užitné vlastnosti než běžně používaná řešení. Výrobci strojů řeší nepřesnost jednotlivých komponentů nebo ovlivnění jejich vlastností také způsobem a provedením montáže.

Pokud jsou na výrobní stroje kladeny vysoké nároky, pak je třeba věnovat patřičnou pozornost i jejich statickým a dynamickým vlastnostem. Samotné výsledky výpočtů simulačních softwarů se mohou často výrazně rozcházet s daty získanými z reálných testů. Běžně se to stává u složitých konstrukčních celků. Diagnostika v podobě fyzického testování je základním a nejvíce věrohodným způsobem, jak získat přesné informace o statických a dynamických vlastnostech výrobních strojů a jiných měřených struktur.

Specifika statických zkoušek a dynamického měření

Měření statických a dynamických vlastností je svým charakterem a samotným provedením zásadně odlišné a výstupy obou testů mají různé přínosy. Při měření statické tuhosti je nezbytné kolem měřené struktury postavit nezávislý tuhý rám, na kterém jsou umístěny snímače výchylky. Současně je třeba zajistit dostatečné a měřitelné zatížení struktury. To provádíme nejčastěji pomocí hydraulického válce a piezoelektrického siloměru.

Stanovení dynamických vlastností struktur provádíme na základě výsledků dvou typů testů – modální analýzy a testu dynamické poddajnosti. Pro jejich realizaci je nutné vytvořit zjednodušený matematický model struktury a stanovit síť bodů, ve kterých pak postupně měříme frekvenční přenosové funkce modálním kladivem a akcelerometrem.

Přínosy statické zkoušky pro vaše výrobní stroje

Pomohou vám určit přesný přínos konstrukčních změn

Zkoušky kvantifikují statickou tuhost struktury, což umožní porovnání tuhosti struktury v jednotlivých osách a srovnání různých výrobních strojů mezi sebou. Při aplikaci dílčí konstrukční změny u nového typu stroje tedy můžete přesně určit výsledný přínos z pohledu statické tuhosti.

Zvýší statickou tuhost stroje a přesnost výroby

Stanovení tuhosti jednotlivých komponent umožní nalézt nejslabší část struktury, což ukáže směr pro další optimalizace při konstrukci výrobních strojů a zařízení. Výsledkem je zvýšení statické tuhosti, a tedy i přesnosti výroby.

Ověří vaše výpočty

Statické zkoušky umožní verifikaci použitých matematických modelů. Budete mít jistotu, že vašim výpočtům a simulacím můžete věřit.

Přínosy dynamických měření pro vaše výrobní zařízení

Pomohou vám předcházet rezonancím

Měřením určíme vlastní frekvence dané struktury, kterým je potřeba se v reálném provozu při zatěžování stroje vyhnout. Předejdete tak rezonanci nástroje nebo částí stroje.

Eliminace nežádoucích vibrací výrobních strojů

Stanovení deformačních tvarů jednotlivých frekvencí umožní lepší cílenou redukci nežádoucích vibrací skrze konstrukční úpravy.

Přesné porovnání jednotlivých výrobních strojů i nástrojů

Dynamická poddajnost, respektive tuhost, v jednotlivých směrech měření slouží, obdobně jako tuhost statická, pro porovnání struktury v jednotlivých osách a srovnání různých výrobních strojů mezi sebou. Při aplikaci dílčí konstrukční změny u nového typu výrobního stroje tak lze přesně kvantifikovat výsledný přínos z pohledu dynamické tuhosti.