Application Note: Stand Didactic

În industria auto și în domeniul ingineriei mecanice, studiul amortizoarelor este esențial pentru optimizarea performanței vehiculelor. Unul dintre principalele obiective este măsurarea precisă a comportamentului amortizoarelor în diferite condiții de solicitare.

Pentru a sprijini procesul de învățare al studenților, s-a identificat necesitatea dezvoltării unui stand didactic care să permită analiza detaliată a deplasării și forțelor implicate în funcționarea unui amortizor auto. Standul trebuia să ofere o metodă practică și interactivă pentru a înțelege fenomenele implicate, fiind totodată o platformă de testare pentru diverse tipuri de amortizoare utilizate în industrie.

Pentru a răspunde acestei nevoi, echipa noastră a proiectat și construit de la zero un stand didactic 3D destinat unei universități. Acest stand permite măsurarea deplasării amortizorului folosind un traductor de deplasare și determinarea forței aplicate cu ajutorul unui traductor de forță. Designul a fost realizat astfel încât să fie modular, ușor de utilizat și adaptabil la diferite tipuri de experimente.

Procesul  de  construire  a  standului  a  implicat  mai  multe  etape:

1. Proiectare  CAD  3D  –  s-a  utilizat  un  software  de  modelare  3D  pentru  a  realiza  un  design  optimizat  al  structurii  și  componentelor;
2. Selecția  componentelor  –  s-au  ales  amortizoare  de  test,  traductoare  de  forță  și  de  deplasare  adecvate  experimentului;
3. Fabricarea  și  asamblarea  –  structura  a  fost  realizată  din  materiale  rezistente,  iar  componentele  electronice  au  fost  integrate  cu  precizie;
4. Testare  și  calibrare  –  sistemul  a  fost  testat  și  calibrat  pentru  a  asigura  măsurători  exacte  și  reproductibile;
5. Implementarea  software-ului  de  achiziție  –  s-a  utilizat  un  program  de  analiză  a  datelor  pentru  vizualizarea  și  interpretarea  rezultatelor  experimentale.

• Amortizor  auto  –  simulează  comportamentul  real  al  unui  sistem  de  suspensie;
• Traductor  de  deplasare  liniară (HBK- 1-WA/200MM-L) –  măsoară  mișcarea  amortizorului  în  timpul  funcționării,  oferind  date  precise  despre  cursa  acestuia;
• Traductor  de  forță (HBK-1- S9M/5 kN) –  determină  forța  aplicată  asupra  amortizorului  în  funcție  de  viteza  și  amplitudinea  mișcării;
• Unitate  de  control  și  achiziție  date (HBK-1-MX440B) –  permite  colectarea,  stocarea  și  analiza  informațiilor  măsurate  în  timp  real;
• Motor trifazat cu convertizor de turație – pentru acționarea amortizorului;
• Aplicație software – Pentru vizualizarea datelor măsurate și înregistrarea acestora, specialiștii firmei  SPECTROMAS au realizat o aplicație dedicată,  dezvoltata pe platforma software CATMAN a firmei HBK;
• Structură  metalică  de  susținere  –  asigură  stabilitatea  și  siguranța  experimentului,  fiind  realizată  din  profile  rezistente  pentru  a  suporta  solicitările  mecanice;
• Mecanism  de  acționare  –  permite  aplicarea  unor  forțe  variabile  asupra  amortizorului,  simulând  condițiile  reale  de  operare.

Standul  permite  efectuarea  de  experimente  reale  în  condiții  controlate,  oferind  studenților  posibilitatea  de  a  vizualiza  și  analiza  dinamica  unui  amortizor  auto.  Prin  măsurarea  precisă  a  deplasării  și  forței  aplicate,  se  pot  observa  caracteristicile  de  amortizare,  precum:

• Graficul  forță-deplasare;
• Coeficientul  de  amortizare;
• Răspunsul  amortizorului  la  diferite  viteze  de  solicitare;
• Comparații  între  amortizoare  hidraulice  și  amortizoare  cu  gaz.

De  asemenea,  sistemul  permite  modificarea  parametrilor  experimentali,  oferind  astfel  o  perspectivă  mai  largă  asupra  influenței  acestora  asupra  comportamentului  amortizorului.  Studenții  pot  analiza  efectul  uzurii  asupra  performanței  amortizorului  și  pot testa diferite  configurații  de  montaj  pentru  a  evalua  impactul  acestora  asupra  dinamicii  vehiculului.

Avantaje  ale  standului  didactic:

• Interactivitate  –  oferă  o  experiență  practică,  esențială  în  procesul  educațional;
• Versatilitate  –  permite  testarea  mai  multor  tipuri  de  amortizoare;
• Precizie  –  măsurători  exacte  datorită  senzorilor  integrați;
• Scalabilitate  –  posibilitatea  adăugării  unor  noi  funcționalități,  cum  ar  fi  măsurători  de  temperatură  sau  analiză  vibrațională.

Implementarea  acestui  stand  didactic  contribuie  semnificativ  la  procesul  educațional,  oferind  studenților  o  experiență  practică  în  domeniul  ingineriei  mecanice.

În  plus,  standul  poate  fi  utilizat  pentru  cercetare  aplicată,  permițând  testarea  și  evaluarea  noilor  tehnologii  de  amortizare.  Din  punct  de  vedere  economic,  utilizarea  acestui  stand  în  cadrul  universității  reduce  necesitatea  achiziției  unor  echipamente  comerciale  costisitoare,  oferind    în  același  timp  un  mediu  de  învățare  interactiv  și  eficient.

Prin  integrarea  acestui  stand  în  programa  universitară,  studenții  vor  avea  acces  la  un  instrument  modern  de  studiu  care  le  va  îmbunătăți  înțelegerea  principiilor  fundamentale  ale  dinamicii  autovehiculelor  și  ale  sistemelor  de  suspensie.  De  asemenea,  acesta  poate  servi    drept    bază    pentru    viitoare    proiecte    de  cercetare  și  dezvoltare  în  domeniul  ingineriei  auto.

Firma  Spectromas  dispune  de  o  echipa  de  specialiști,  cu  experiență  de  peste  20  ani,  în  implementarea  de  soluții  avansate  de  măsurare  și  control,  utilizând  echipamente  de  ultimă  generație.  Compania  oferă  servicii  complete,  de  la  consultanță  și  proiectare  până  la  instalare,  calibrare  și  mentenanță,  asigurând  clienților  soluții  personalizate  pentru  optimizarea  proceselor  industriale.  Colaborarea  cu  producători  de  renume  și  investițiile  constante  în  tehnologii  moderne  garantează  precizie,  eficiență  și  fiabilitate  în  fiecare  proiect.