В новом Центре разработок и демонстраций в Кирхдорфе компания Liebherr испытывает компоненты и узлы своей строительной техники при максимальных - высокопроизводительные датчики силы U10M от HBM обеспечивают точные результаты измерений.

Техника Liebherr используется как на строительных объектах, так и для обработки грузов в портах. Liebherr производит мощные гидравлические экскаваторы, самосвалы и портовые краны, которые используются в тяжелых условиях по всему миру, где необходимо быстро, надежно и безопасно перемещать большие количества материала. В новом продвинутом демонстрационном разработок и исследований, расположенном в штаб-квартире компании в Кирхдорфе, команде НИОКР поручено испытать новые машины бренда, протестировать их нагрузочную способность до предела. В этом центре на современном испытательном стенде компания Liebherr проводит обширную серию прочностных испытаний, в котором ведущую роль играют датчики силы U10M и S9M от HBM, мирового лидера в области измерительной техники. Задача этих датчиков - предоставлять сверх точные и надежные результаты измерений.  

Задача

Демонстрационный и опытно-конструкторский центр Liebherr проводит механические испытания компонентов гидравлических экскаваторов, самосвалов и подъемных кранов в реальных условиях эксплуатации.

Решение

Действующие силы измеряются с помощью датчиков силы HBM серии U10M с компенсацией изгибающего момента. В то же время, для измерения деформации компонентов, используются  тензорезисторы HBM.

Полученные результаты

Применение надежной измерительной техники позволяет соотносить силы, действующие на образцы, с условиями нагрузки. Цель: гарантировать надежность компонентов. 

 

Liebherr 5 520x346px Liebherr 6 520x346px
На испытательной площадке размером 12 х 8 метров было построено несколько испытательных стендов. Одновременно можно проводить до шести нагрузочных испытаний.

 

Компания Liebherr является одним из ведущих мировых производителей строительной техники и стремится обеспечить долгосрочную надежность своих гидравлических экскаваторов, самосвалов и подъемных кранов в сложных условиях эксплуатации, таких как строительные площадки, свалки металлолома или порты. Для этого они проверяет нагрузочную способность и прочность при воздействии усталостных нагрузок своих компонентов. Для проведения этих испытаний компания Liebherr в 2018 году открыла в немецком городе Кирхдорф-ан-дер-Иллер ультрасовременный демонстрационный и опытно-конструкторский центр.

«Во время наших нагрузочных испытаний мы подвергаем такие узлы, как выдвижная стрела гидравлического экскаватора, нагрузкам в течение нескольких недель, которые эквивалентны тем нагрузкам, которые обычно испытывает экскаватор в течение всего срока службы», - говорит Нильс Диппон, инженер-испытатель демонстрационного и опытно-конструкторского центра Liebherr. «Испытания часто проводятся в течение нескольких месяцев. Когда вы так много инвестируете и придерживаетесь таких высоких стандартов, важно иметь измерительную технологию, на которую полностью можно положиться на протяжении всего этапа испытаний». Именно по этой причине специалисты Liebherr доверяют надежным и точным датчикам силы U10M, которые отличаются своей прочностью и долговременной стабильностью. 

Liebherr 5 520x346px Liebherr 6 520x346px
Испытание под нагрузкой стрел экскаватора: датчик усилия U10M измеряет силу, которую гидроцилиндры прикладывают к компонентам. Одной из проблем здесь является масса объекта испытаний. В случае тяжелых компонентов, таких как стрела экскаватора, часто невозможно избежать изгибающего момента. Датчик силы U10M имеет инновационную конструкцию измерительного корпуса и систему компенсации изгибающего момента. Таким образом, он обеспечивает точные данные измерений даже в очень сложных условиях эксплуатации.

 

Измерение силы с реальными нагрузками и с максимальной точностью

Демонстрационный центр Либхерр - единственный в своем роде. На испытательной площадке размером 12 х 8 метров было построено несколько испытательных стендов. Одновременно можно проводить до шести нагрузочных испытаний. «Наши испытания предоставляют жизненно важные данные, когда речь идет о разработке компонентов, которые выдерживают высокие нагрузки и в то же время являются максимально легкими. Так вы сокращаете потребление энергии и добиваетесь большей эффективности», - говорит Нильс Диппон. «Мы проводим испытания самых разных элементов. Мы часто работаем с прототипами новых моделей. С нашей модульной системой зажима мы можем настроить специальный испытательный стенд для каждого элемента и проводить испытания с использованием самых разных сил. Конечно, для этого требуется измерительная технология мирового класса, которая может быть оптимально адаптирована к широкому спектру приложений».

В представленной испытательной установке, например, поворотная платформа экскаватора охвачена регулируемой стрелой. Там, где рукоять обычно прикрепляется к ковшу экскаватора, стрела соединяется с двумя гидравлическими испытательными цилиндрами через переходную деталь. «Наши гидроцилиндры могут создавать напряжение и давление с силой до 1,2 меганьютона», - подчеркивает Нильс Диппон. «Мы используем его для моделирования нагрузок, которые позже будут воздействовать на экскаватор, когда он будет использоваться на строительной площадке или во время погрузочно-разгрузочных работ». В этом случае сила является важной измеряемой переменной, которую регулирует испытательный стенд. Нагрузка на компонент определяется с помощью тензорезисторов серии Y от HBM. Цель состоит в том, чтобы проанализировать, какие нагрузки возникают в конструкции в результате действия определенных сил.

 

Liebherr 5 520x346px Liebherr 6 520x346px

 Тензорезисторы HBM с максимальной точностью регистрируют деформацию стальных компонентов машины.

 

Точные результаты измерений при высоких изгибающих силах

«Датчик силы U10M идеально подходит для нагрузочных испытаний Liebherr, - объясняет Томас Клекер, менеджер по продукции компании HBM, ответственный за технологию датчиков силы. - У нас есть датчики для номинальных нагрузок от 1,25 кН до 2,5 МН. Они обладают очень высокой точностью и могут использоваться в широком диапазоне измерений. Измерительный корпус датчика герметичен и обеспечивает высокую надежность в самых сложных промышленных условиях. Для самых суровых условий у нас есть модель датчиков силы U10M, отвечающая требованиям класса защиты IP68». Датчики силы серии U10M также устойчивы к ударным нагрузкам и вибрации.

Одной из специфических проблем испытаний, проводимых Либхерр, является масса испытуемых компонентов: это очень тяжелые объекты, такие как выдвижная стрела экскаватора. «Изгибающие силы могут исказить результаты измерений. Вот почему мы принимаем меры еще на этапе настройки испытаний, чтобы изгибающие моменты не влияли на датчики. Одним из решений является снятие части нагрузки на гидравлическую систему огромных цилиндров и манекены приложения нагрузки с использованием противовесов, прикрепленных к тросам управления. При использовании испытательных элементов большего размера не всегда возможно полностью компенсировать изгибающие моменты», - признает Нильс Диппон. «Датчик силы U10M имеет прочный измерительный корпус и систему компенсации изгибающего момента, благодаря чему мы получаем надежные результаты даже при наличии боковых сил. Благодаря этому датчику мы можем реализовать очень сложные испытательные стенды». В свою очередь, HBM оптимизирует датчики U10M в своей лаборатории электромагнитной совместимости и поэтому также подходит для измерений в сильной электромагнитной среде - например, в области электромобильности.

Благодаря множеству доступных опций, таких как максимальная нагрузка, адаптеры, калибровка и различные разъемы, по запросу доступны более 11 000 различных моделей датчиков силы U10M, которые могут быть адаптированы к текущей измерительной задаче.

Liebherr 5 520x346px Liebherr 6 520x346px
Измерительная техника, способная обеспечить высокую степень повторяемости измерений, необходима для обширных испытаний, проводимых в Центре разработок и испытаний Либхерр. Датчики силы серии HBM U10M предлагают такие опции, как специальные номинальные нагрузки, измерительные мосты, переходники и разъемы, кабели и широкий спектр аксессуаров, таких как шарнирные проушины.

 

Во всех сериях испытаний Liebherr использует самые современные датчики, такие как U10M, и измерительную электронику от HBM. Например, когда испытания машин проводится на строительной площадке, действующие нагрузки регистрируются мобильной системой сбора данных SomatXR.


Сопутствующие товары

Liebherr 5 520x346px Liebherr 6 520x346px daq somatxr 345px
Датчик силы U10M: Надежность и точность Датчик силы S9M: Высокоточный S-образный датчик силы SomatXR: Защищенная система сбора данных DAQ