El profesor Wilhelm Hannibal y sus estudiantes de la Universidad de Ciencias Aplicadas de South Westphalia tienen un objetivo ambicioso: quieren optimizar las bombas de aceite para que ayuden a reducir el consumo de combustible de los motores de combustión. Mientras realizaban numerosas pruebas, un banco de pruebas provocó vibraciones no deseadas. Los elementos de suspensión neumática PLM de los amortiguadores ACE aseguraron la calma en varios lugares.
El programa de grado automotriz de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Westfalia del Sur imparte una educación técnica de base amplia relacionada con la aplicación para la industria automotriz en la ubicación de Iserlohn con base científica. El plan de estudios está orientado específicamente a la industria de suministros automotrices. Lo cerca que están las aplicaciones de los jóvenes académicos de la práctica se puede ver en el campo del desarrollo de sistemas de accionamiento que ahorran energía.
Según Sebastian Schütte, miembro del personal científico del profesor Hannibal, una clave importante en la bomba de aceite del motor es: "En los diseños de motores de tiempos anteriores, las bombas de aceite siempre funcionaban a plena carga, hoy son unidades reguladas. Y si se pueden usar con un caudal reducido, también es posible reducir su consumo de energía ". Para aproximar el estado de control óptimo, fue necesario registrar las curvas características de las bombas de aceite y comparar diferentes estrategias de control. Para este propósito, el equipo del programa de grado automotriz construyó su propio banco de pruebas. El diseño general, con una longitud de 2500 mm y un ancho de 900 mm, llegó a un peso que es igual al de un automóvil de pasajeros con 1500 kg.
Transmita las vibraciones de la sala a otra estación de prueba.
Uno ubicado en la configuración de prueba motor DC impulsa las bombas con 300 a 7000 min-1 sucesivamente. "Desde el principio nos quedó claro que este espectro de velocidad era suficiente para hacer vibrar el diseño y que teníamos que tomar contramedidas para obtener resultados de medición razonables", dice Sebastian Schütte. Porque además de las pruebas de eficiencia hidráulica, volumétrica y mecánica para verificar y optimizar el comportamiento del flujo, así como para prevenir fugas y reducir la fricción, la tecnología de control también está bajo escrutinio y, por lo tanto, la pregunta de qué tecnología de control funciona de manera más efectiva.
Por esta razón, el banco de pruebas se colocó sobre seis aisladores de caucho y metal. Estos hicieron una reducción de las vibraciones, pero: "Eso tuvo que ir aún mejor", resume Schütte. Especialmente porque las vibraciones fueron incluso suficientes para afectar también a otra estación de prueba en la misma habitación.
De la teoría directamente a la práctica.
El especialista en amortiguación no solo es el líder mundial en el campo de los amortiguadores industriales y en miniatura, sino que también se ha ganado una excelente reputación en pocos años en tecnología de vibraciones, incluida la eliminación de vibraciones no deseadas. Además, la compañía ofrece capacitación corporativa gratuita una y otra vez y también está presente en las universidades al estar disponible para las facultades técnicas para demostraciones y conferencias de la industria.
Por lo tanto, tenía sentido que Sebastian Schütte se pusiera en contacto con Jörg Brinkmann, el empleado de ACE responsable de las conferencias, en el campo de la formación: “Nos habló de la serie 'Aceolator'. Detrás del nombre Aceolator hay una amplia variedad de productos que se recomiendan como solución a una amplia variedad de problemas para reducir el ruido o eliminar vibraciones disruptivas. Además de los aisladores de caucho y metal, la cartera de Langenfelder también incluye placas aislantes de vibraciones y elementos de suspensión neumática de baja frecuencia.
Motor de CC como talento completo para innumerables aplicaciones
Estos últimos reemplazarían las soluciones utilizadas anteriormente en la Fachhochschule Südwestfalen. Pero antes de que eso sucediera, Jörg Brinkmann, junto con su colega Dieter Wohlschlegel, Gerente de Ingeniería de ACE, y el consultor técnico Gregor Jandt, visitaron al equipo académico en Iserlohn para realizar una encuesta real. Para esto, los tres dibujaron un estuche de medición propio de la compañía y un sensor de medición externo, que estaba conectado a una Tablet PC. Sobre la base de los valores determinados, Dieter Wohlschlegel hizo un diseño para los llamados elementos de resorte neumático PLM en el siguiente paso.
Cartera completa para vibraciones y aislamiento de vibraciones.
Como todos los elementos de suspensión neumática, los elementos de suspensión neumática PLM1 utilizados de la serie Aceolator están ubicados en el rango de baja frecuencia y se utilizan cuando se deben aislar perfectamente máquinas de alto rendimiento, mesas de medición o equipos de prueba.
Según el grado de vibración y el entorno, hay tres series de productos diferentes disponibles, que consisten en elementos de resorte de aire de baja frecuencia, aisladores de caucho-metal y placas de aislamiento de vibraciones. Los diseñadores pueden usarlo para dominar casi todos los desafíos en el campo de la tecnología de vibraciones y el aislamiento de vibraciones. Según el fabricante, esto también se aplica a las máquinas que deben protegerse más adelante.
Debido a su cámara de aire interna, estos elementos de baja frecuencia ofrecen un importante efecto aislante a partir de una frecuencia de 5 Hz. La frecuencia natural es de 3 Hz en un estado de carga óptima.Esto se logra cuando la carga máxima en los elementos de resorte de aire individuales se agota tanto como sea posible. Para aplicaciones como la de la Universidad de Ciencias Aplicadas de South Westphalia, ACE tiene elementos neumáticos de suspensión neumática con válvulas de control de nivel automáticas para controlar la altura.
En estos casos, cada aislador principal tiene una válvula de control adjunta que actúa como sensor de carga y sensor de posición. Se puede agregar cualquier cantidad de cámaras de aire paralelas para aumentar la capacidad de carga del sistema en general. Esto permite al fabricante ampliar aún más los casos de uso. Además del uso en bancos de prueba, los resortes neumáticos son especialmente adecuados para asegurar un muy buen desacoplamiento de vibraciones perturbadoras debajo de estructuras con sistemas de medición. También aíslan, por ejemplo, de las vibraciones prensas de alta velocidad o todo tipo de sistemas de producción.
Ambas tablas de prueba funcionan correctamente ahora
Los PLM están equipados con un inserto roscado vulcanizado, lo que significa que las cámaras de aire se pueden presurizar con aire comprimido a través de una válvula de neumático estándar o una conexión de tornillo neumático. No son necesarias conexiones especiales con estos elementos innovadores y fáciles de nivelar. En el caso de que no se utilicen válvulas de control de nivel, también se puede proporcionar una unidad de control de regulador para regular la presión y la altura de las cámaras de aire interconectadas.
Pequeños cojinetes lisos sin mantenimiento hechos de plástico viajan alrededor del mundo
Sin embargo, esto no fue necesario en Iserlohn para lograr el resultado deseado. “Ambas mesas de prueba ahora funcionan perfectamente. Esto significa que ahora podemos continuar nuestro trabajo incluso mejor que antes”, afirma Sebastian Schütte con satisfacción. El equipo del profesor Wilhelm Hannibal de la Universidad de Ciencias Aplicadas del Sur de Westfalia ha dado un paso importante en el camino hacia motores aún más eficientes desde el punto de vista energético.