Nr. contract: 15 N/27.02.2009; PN 09-15 01 03

AUTOMATIZAREA PROCESULUI DE TESTARE DINAMICĂ A SISTEMELOR DEAMORTIZARE SPECIFIC CONSTRUCŢIEI ECHIPAMENTELOR TEHNICE

ETAPE DE EXECUŢIE:

Nr. crt	Denumire etapa	Termen de predare
1	Studiu tehnologic privind metodele de încercare a amortizoarelor şi consumul comparativ de energie	01.11.2009
2	Proiectarea şi execuţia platformei compacte (stand)	10.12.2009
3	Testări amortizoare pe stand	15.02.2010

ETAPA 1

REZULTATE PRECONIZATE PENTRU ATINGEREA OBIECTIVULUI ETAPEI:

Studiu tehnologic privind metodele de încercare a amortizoarelor şi consumul comparativ de energie

REZULTATE OBŢINUTE:

Studiul tehnologic privind metodele de încercare a amortizoarelor şi consumul comparativ de energie cuprinde:

§ acţionări hidraulice;

§ rolul şi caracteristicile amortizoarelor, clasificarea principalelor tipuri constructive de amortizoare;

§ modele de standuri de încercare a caracteristicilor amortizoarelor.

Noua legislaţie europeană privind siguranţa autovehiculelor va impune producătorilor standarde mai exigente. Consiliul Uniunii Europene şi Parlamentul European au finalizat, un pachet legislativ referitor la nivelul de siguranţa al autovehiculelor. Noul Regulament General de Siguranţa a pornit de la o propunere a Comisiei Europene (CE) din 2008. Günter Verheugen, comisarul european pentru industrii, spune ca exista trei efecte importante:

· simplificarea legislaţiei,

· îmbunătăţirea siguranţei rutiere,

· eficientizarea consumului de combustibil.

Acest regulament va înlocui multitudinea de directive legate de siguranţa maşinilor, va asigura un grad de armonizare mai mare la nivel internaţional şi va simplifica lucrurile pentru industria auto, potrivit lui Ian Knowles, oficial în Directoratul General pentru Industrie al CE.

Astfel în contextul celor menţionate mai sus, rolul amortizoarelor în toată geometria unui autovehicul este foarte importantă. Este demonstrat faptul ca utilizare unor amortizoare care nu respectă normele în vigoare au condus adesea la producerea unor accidente cu urmări tragice. Deşi în prezent, încercarea şi determinarea parametrilor unui amortizor se efectuează pe instalaţii de tip „Hidropuls” cu un consum mare de energie electrică şi alte materiale, amortizorul este un element de mare importanţă pentru securitatea şi performanţele unui echipament tehnic. În plus, deoarece el este conceput de către proiectantul originar al vehiculului drept o parte integrantă a sistemului de suspensie, orice modificare a sa are efecte neaşteptate asupra caracteristicilor generale ale maşinii.

Funcţia principală a amortizorului constă în a controla raportul între masele statice ale echipamentelor tehnice (şasiul, caroserie, motor, pasageri, încărcătură, etc.) şi cele în mişcare (roţi, anvelope, frâne, etc.) în timpul rulării sale. În mers, aceste mase produc, prin neregularităţile terenului sau schimbările de direcţie, şocuri mecanice continue, care se transmit sistemului de rulare, pasagerilor, direcţiei, etc. Rolul amortizorului este tocmai de a absorbi această energie mecanică, datorată lansărilor pe verticală a echipamentelui tehnic, şi a o disipa în jur, sub formă de energie termică, realizând astfel stabilizarea traiectoriei vehiculului.

Acţionări hidraulice

Sistemele hidraulice de acţionare şi automatizare cunosc în ultimul timp o dezvoltare deosebită, ele întâlnindu-se la maşini-unelte, autovehicule şi tractoare, nave, aviaţie, în minerit. Utilizarea pe scară largă a acţionărilor hidraulice se datoreză avantajelor indiscutabile ale acestora şi anume:

· posibilitatea de amplasare a motoarelor în orice poziţie faţă de maşina de lucru;

· eforturi mici pentru acţionarea elementelor de comandă;

· posibilitatea reglării continue şi în limite largi a vitezelor de lucru, forţelor, cuplurilor sau poziţiei elementelor acţionare;

· caracteristica motoarelor hidraulice prezintă o scădere a vitezei odată cu creştere momentului rezistent, ceea ce asigură o poziţionare precisă a elementului comandat;

· prin mărirea presiunii de lucru se poate mări cuplul dezvoltat de către motoarele hidraulice, singurele limitări fiind dictate de evitarea depăşirii eforturilor maxime admisibile pentru materialele utilizate; în prezent, presiuni de lucru de ordinul a 400 daN/cm² se utilizează în mod curent;

· există posibilitatea amplificării în limte largi a forţei, vitezei etc.;

· schimbarea sensului de deplasare a elementului acţionat se realizează uşor;

· în timpul funcţionării sistemului, nivelul şocurilor şi a vibraţiilor este redus;

· datorită proprietăţilor de ungere ale fluidului de lucru, sistemele hidrulice au durabilitatea mare; se apreciază că aproximativ 80% din defecte se datorează modificărilor proprietăţilor fluidului de lucru;

· posibilitatea tipizării elementelor componente, având drept consecinţă reducerea corespunzătoare a preţului acestora.

Dintre dezavantajele pe care le implică utilizarea acţionărilor hidraulice se pot menţiona:

· viteza de circulaţie a lichidului de lucru prin conducte este limitată de pierderile hidraulice;

· odată cu modificarea temperaturii, lichidului de lucru îşi modifică proprietăţile, ceea ce afectează în sens negativ parametrii în lucru ai instalaţiei la temperaturi reduse;

· motoarele şi generatoarele hidraulice funcţionează cu un randament scăzut;

· asigurarea unor viteze mici şi foarte mici ale elementelor de execuţie se realizează cu dificultate;

· la presiuni mari de lucru, compresibilitatea lichidului de lucru conduce la modificarea legii de deplasare a elementului de execuţie;

· pierderile hidraulice pe conducte limitează lungimea acestora;

· în cazul apariţiei unor neetanşiertăţi în sistem se formează ceaţă de lichid care este inflamabilă, ceea ce crează pericolul de incediu;

· contaminarea lichidului de lucru cu impurităţi conduce la scoaterea rapidă din funcţiune a sistemului;

· întreţinerea, depanarea şi repararea sistemelor hidraulice necesită personal calificat.

Definirea şi clasificarea sistemelor de acţionare hidraulică

Prin sistem de acţionare hidraulică se înţelege un ansamblu format din elemente care realizează transformarea energiei mecanice în energie hidraulică, energie ce este transmisă la locul de utilizare, unde aceasta se transformă din nou în energie mecanică.

Transformarea energiei mecanice în energie hidraulică se realizează prin intermediul unei pompe, în timp ce transformarea energiei hidraulice în energie mecanică se realizează prin intermediul unui motor hidraulic. Transmiterea energiei hidraulice de la pompă la motor se realizează prin intermediul unui lichid de lucru (de cele mai multe ori se foloseşte uleiul mineral special).

Clasificarea sistemelor hidraulice de acţionare se poate realiza după:

- modul în care se realizează circulaţia lichidului în sistem;

- energia hidraulică preponderentă a lichidului de lucru;

- tipul pompei hidraulice;

- tipul motorului hidraulic;

- tipul mişcării elementului de execuţie (liniară, de rotaţie);

- modul de acţionare al elementelor de comandă (manual, mecanic, electric, hidraulic).

După modul în care se realizează circulaţia uleiului, sistemele hidraulice pot fi:

§ deschise (fig. 1a)

§ închise (fig. 1b).

La sistemele hidraulice deschise (fig.1), pompa (2) aspiră lichidul de lucru din rezervorul (3), iar lichidul refulat de către motorul hidraulic (5) se întoarce de asemenea în rezervorul (3).

La sistemele hidraulice închise, pompa (2) aspiră uleiul refulat de către motorul (5), pe care îl trimite din nou în motor.

În funcţie de energia preponderentă a fluidului de lucru, sistemele hidraulice de acţionare pot fi:

· hidrostatice, la care energia fluidului de lucru este predonderent de presiune;

· hidrodinamice, la care energia preponderentă a fluidului de lucru este cinetică.

Fig. 1 – Tipuri de sisteme hidraulice (a – deschise; b – închise)

1 – motor de antrenare; 2 – pompă hidraulică; 3 – rezervor; 4 – aparatură de distribuţie, reglare şi control;

5 – motor hidraulic;6 – organ de execuţie.

Dacă considerăm un sistem hidraulic având schema de principiu din fig. 2, acesta este format din pompă, motor şi echipamentul de comandă şi reglare (EC).

Fig. 2 – Schema de principiu a unui sistem hidraulic

Sub acţiune forţei F₁, pistonul pompei se deplasează pe distanţa dS₁. De la pompă, prin conducte şi echipamentul de comandă şi reglare (EC), lichidul ajunge la pistonul motorului hidraulic, care învinge forţa rezistentă F₂ şi se deplasează pe distanţa dS₂.

Elementul de lichid de masă dm, cuprins în volumul dV = A₁∙dS₁= dS₁, are energia potenţială:

dE_p1 = h_1.

Sistemul hidraulic primeşte de la piston energia hidrostatică:

dE_h1 = F₁ x dS₁ = p₁ x A₁ x dS₁ = p₁ x Dv,

precum şi energia cinetică:

dE_c1=,

unde v₁ este viteza de deplasare a pistonului, iar p₁ este presiunea din pompă.

Energia totală a elementului de volum dV este:

dE₁ = dE_p1 + dE_h1 + dE_c1.

Acelaşi element de volum dV aflat ţa pistonului motorului hidraulic, va avea energia totală:

dE₂ = dE_p2 + dE_h2 + dE_c2.

Considerând că nu există pierderi de energie în sistem, putem scrie:

dE₁= dE₂ = dE, sau:

dE = h₁ x g x x dV + p₁ x dV +

sau

unde: termenul h x p x g reprezintă presiunea de poziţie, p₁ este presiunea statică, iar (ρ x v²)/2 reprezintă presiunea dinamică.

Cum la sistemele hidraulice elementele componente se găsesc la aproximativ aceeaşi înălţime, putând considera că h₁ = h₂ şi deci obţinem:

Din această relaţie rezultă modul de clasificare al sistemelor hidraulice în funcţie de energia preponderentă în sitem:

· sisteme hidrostatice, la care energia hidraulică preponderentă este cea datorată presiunii statice. În acest caz în sistem se folosesc pompe şi motoare hidraulice volumetrice alternative( care funcţionează pe baza variaţiei volumului ocupat de către lichidul de lucru).

· sisteme hidrodinamice, la care energia preponderentă este cea cinetică, datorită presiunii dinamice. În acest caz se folosesc pompe centrifuge şi turbine hidraulice

Amortizoare

Rolul şi caracteristicile amortizoarelor

Amortizoarele folosite în suspensia automobilelor au rolul de a disipa rapid energia oscilaţiilor verticale ale caroseriei şi ale roţilor automobilului prin transformarea ei în energie calorică cedată mediului ambiant. Ele sunt montate în paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei şi reprezintă un element de bază în asigurarea confortului şi siguranţei circulaţiei.

La automobilele moderne, cele mai utilizate amortizoare sunt amortizoarele hidraulice telescopice. Principiul de lucru al acestor amortizoare constă din următoarele: la deplasarea relativă a masei suspendate faţă de masa nesuspendată, lichidul vâscos din corpul amortizorului este obligat să treacă prin orificii de secţiune mică. Datorită frecării lichide care apare la trecerea acestuia prin orificiile calibrate, energia oscilaţiilor se transformă în energie calorică.

Dependenţa dintre forţa de rezistenţă a amortizorului F, (forţa opusă de lichid la trecerea prin orificiile calibrate) şi viteza relativă dintre masa suspendată şi nesuspendată (viteza pistonului amortizorului V_p) defineşte caracteristica de amortizare. Forţa de rezistenţă a amortizorului telescopic este dată de relaţia: F = CV^-1,

în care: C este coeficientul de rezistenţă al amortizorului; i – exponentul vitezei.

În funcţie de exponentul vitezei i, caracteristica de amortizare poate fi liniară (i=1), regresivă (i<1) şi progresivă (i>1).

Avantajul amortizoarelor cu caracteristică regresivă constă în valoarea mai redusă a forţelor de rezistenţă la viteze mari de oscilaţie şi deci transmiterea unor forţe mici la cadru sau caroserie. Cele cu caracteristică progresivă prezintă avantajul că forţele de rezistenţă sunt mici la viteze reduse de oscilaţie (deplasarea cu viteze reduse sau deplasarea pe căi cu denivelări line) şi cresc rapid cu creşterea vitezei de oscilaţie. Caracteristica optimă este o caracteristică pătratică (i=2), care asigură un confort corespunzător. De asemenea, oscilaţia punţii se amortizează mai rapid după o lege pătratică şi se obţine o siguranţă mai mare în circulaţie.

În funcţie de raportul dintre coeficienţii de rezistenţă ai amortizorului la cursa de comprimare C_c (cursa de apropiere a maselor) şi cursa de destindere C_d ( cursa de depărtare a maselor), amortizoare telescopice pot fi: cu dublu efect şi caracteristică simetrică, C_c=C_d; cu dublu efect şi caracteristică asimetrică, C_c≠C_d; cu simplu efect; C_c=0; C_d≠0;

Marea majoritate a amortizoarelor actuale sunt cu dublu efect şi caracteristică de amortizare asimetrică cu C_d=(2¸5) C_c. Folosirea unui astfel de caracteristici este motivată prin tendinţa de a micşora efectul şocurilor la trecerea roţii peste denivelări proeminente, printr-o amortizare mai mică la cursa de comprimare.

Dacă C_c este mare, la trecerea roţii peste ridicăturile căii de rulare, viteza masei nesuspendate creşte şi prin amortizor se va transmite o forţă mare, iar la trecerea roţii peste denivelări sub formă de adâncituri, forţele transmise sunt mai mici. Dacă, însă, C_d este prea mare, la deplasarea pe un drum cu adâncituri se poate pierde contactul roţii cu calea de rulare, roata va trece peste o parte din adâncitură fără să o atingă.

La deplasarea pe căi de rulare cu suprafeţe neregulate, se recomandă diferenţe mari între coeficienţii C_c şi C_d. În cazul circulaţiei pe drumuri cu neregularităţi lungi, dar line, este recomandată o diferenţă mică între cei doi coeficienţi C_c şi C_d. În cazul circulaţiei pe drumuri cu neregularităţi lungi, dar line, este recomandată o diferenţă mică între cei doi coeficienţi.

Coeficientul mediu de rezistenţă al amortizorului C este definit de relaţia:

C = 1/2(C_c+C_d).

Coeficientul C se alege astfel ca amortizarea oscilaţiilor să asigure confortul pasagerilor şi protejarea mărfurilor în condiţiile circulaţiei automobilului pe drumuri cu suprafeţe neregulate.

În cazul amortizoarelor cu caracteristică progresivă, pentru reducerea forţelor ce se transmit prin amortizor, se prevăd supape de descărcare ( de comprimare, respectiv de destindere). Când vitezele relative dintre cele două mase ating o valoare, numită viteza critică (V_cr), supapele de descărcare se deschid şi secţiunile de trecere pentru lichid se măresc. În acest fel, forţa de amortizare va creşte mai lent. Se recomandă ca amortizorul să funcţioneze cu supapele de descărcare închise până la viteze corespunzătoare oscilaţiilor de frecvenţă joasă, cu amplitudini egale cu cursa suspensiei până la cuplarea limitatoarelor. Această viteză este: [m/s].

unde: h_r este cursa roţii până la cuplarea limitatoarelor, determinată din caracteristica elastică a suspensiei; ω₀ pulsaţia proprie a suspensiei.

Construcţia amortizoarelor telescopice

Din punct de vedere constructiv, amortizoarele hidraulice telescopice pot fi monotubulare sau bitubulare. La rândul lor, cele bitubulare pot fi cu scurgerea lichidului în ambele sensuri (cu circulaţie parţială a lichidului) şi în sens unic (cu circulaţie totală a lichidului). Amortizoarele monotubulare pot fi cu cameră de compensare şi hidropneumatice.

După modul de lucru, amortizoarele pot fi reglabile şi nereglabile. Amortizoarele reglabile (monotubulare sau bitubulare) pot fi cu reglare mecanică, cu reglare semiautomată şi cu autoreglare.

Oricare ar fi tipul amortizorului, pentru ca el să corespundă scopului, este necesar ca acesta să îndeplinească următoarele condiţii: să asigure o amortizare corespunzătoare oscilaţiilor caroseriei şi roţilor automobilului; să aibă o durată mare de funcţionare; greutatea şi dimensiunile de gabarit să fie cât mai mici, iar construcţia simplă; să se monteze uşor în suspensia automobilului, să asigure stabilitate caracteristicii de amortizare în diferite condiţii de exploatare.

Amortizoare telescopice nereglabile

Amortizoare bitubulare (fig. 3) sunt formate din: pistonul 2 cu orificii de trecere şi supapa de destindere; ansamblul 1 al orifiviilor de trecere şi supapei de comprimare prin care se face legătura între compartimentul A de sub piston şi compartimentul C de compresie; sistemul de ghidare şi etanşare 3.

Fig. 3 - Construcţia amortizorului hidraulic telescopic bitubular nereglabil

La partea suspendată a automobilului este montat capătul superior 4 al amortizorului, prin intermediul unei bucşe elastice din cauciuc 5. Solidare cu capătul superior 4 sunt tija 6 a pistonului 2 şi tubul de protecţie 7 al tijei. La partea nesuspendată este montat capătul inferior 10, prin elementul elastic 11. Tubul rezervor 9 face legătura între capătul inferior 10, şi sistemul de ghidare şi etanşare 3, constituind în acest fel capul amortizorului. Cilindrul de lucru 8, în care culisează pistonul 2, este montat prin presare în corpul sistemului de ghidare şi etanşare 3, şi se sprijină pe capătul inferior 10. Volumul interior al cilindrului de lucru 8, împărţit de piston în două compartimente A şi B, este umplut cu lichid vâscos. Datorită deplasărilor relative dintre masa suspendată şi nesuspendată, la deplasarea pistonului 2 în cilindrul de lucru 8, lichidul se deplasează dintr-un compartiment în altul prin orificiile din piston. Întrucât, la apropierea maselor, tija pistonului intră complet în compartimentul B, o parte din lichid, egală cu volumul tijei, trebuie evacuată prin ansamblul 1 în rezervorul de compensare C, umplut parţial cu lichid, care are rolul de a asigura aşa-numitul proces de recuperare, adică schimbul de lichid dintre cilindrul de lucru şi rezervorul de compensare la introducerea şi scoaterea constructivă a tijei 6.

În figura 4 este reprezentată construcţia unui amortizor bitubular cu direcţie unică de scurgere a lichidului ( de tip Armstrong). Pentru asigurarea circulaţiei totale, supapa de destindere, formată din rondela 3, arcul elicoidal 2 şi piuliţa de reglare 1, este montată în tubul deversor antispumă 4, făcând comunicarea între compartimentele A şi C, iar supapa de comprimare 9 este montată în corpul pistonului, făcând comunicarea între compartimentele A şi B.

Fig. 4 - Construcţia amortizorului hidraulic telescopic bitubular cu circulaţia lichidului în sens unic

Amortizoare telescopice monotubulare nereglabile

Amortizoare telescopice monotubulare în comparaţie cu cele bitubulare au, la diametre exterioare egale, un diametru al pistonului mai mare cu până la 50% sunt mai uşoare cu 25¸30% şi au o răcire mai bună. În schimb, amortizoarele monotubulare sunt mai sensibile la şocurile produse de neregularităţile drumului.

În figura 5 este reprezentată construcţia amortizorului monotubular hidropneumatic de tip de Carbon. În camera de compensare 1 se introduce azot sub presiunea de circa 2,5 N/mm². Perna de aer este separată de lichid prin intermediul unui piston flotant 2. Compensarea necesară a volumului, datorită micşorării lui la cursa de comprimare, se obţine prin comprimarea pernei elastice de gaz şi deplasarea pistonului flotant în sus. La cursa de destindere, volumul care se eliberează este ocupat de gazul din compartimentul 1, care se destinde şi deplasează în jos pistonul flotant. La acest amortizor, orificiile de trecere şi supapele de descărcare sunt montate în pistonul 3.

Fig. 5 - Construcţia amortizorului monotubular hidropneumatic

Amortizoare telescopice reglabile: pentru un anumit profil de drum, o anumită viteză de deplasare şi o anumită stare de încărcare a automobilului, există un singur reglaj optim al caracteristicii de amortizare. Schimbarea parametrilor de mai sus în timpul exploatării automobilului ar necesita şi o schimbare a reglajului în vederea menţinerii condiţiilor de confort şi stabilitate. De aici a apărut necesitatea utilizării unor amortizoare cu caracteristică reglabilă. Posibilitatea reglării caracteristici de amortizare permite folosirea aceleaşi tipodimensiuni de amortizor la automobile diferite, precum şi refacerea reglajului iniţial după parcurgerea unui anumit număr de kilometri.

Amortizoare magnetoreologice

Dintre dispozitivele magnetoreologice, amortizoarele magnetoreologice au fost cele mai studiate şi dezvoltate, din punct de vedere al răspândirii aplicaţiilor comerciale. Acestea includ aplicaţii în domeniul auto, Corporaţia Delphi producând amortizoare magnetoreologice pentru anumite modele de Cadillac 2003. Alte aplicaţii pentru amortizoarele magnetoreologice includ: construirea sistemelor de control, utilizarea la atenuarea cutremurelor şi la amortizoarele de recul şi pentru conducerea dinamicii impactului pentru arme. De aceea, discuţiile se focalizează pe descrierea tipurilor obişnuite de amortizoare magnetoreologice şi fundamentul matematic care stă la baza acestora.

Tipuri de amortizoare magnetoreologice: magnetoreologice: amortizoare monotub, cu tub dublu şi cu două capete. Dintre cele 3 tipuri, cel monotub este cel mai obişnuit din moment ce poate fi instalat în orice orientare şi este compact ca mărime. Un amortizor magnetoreologic monotub, prezentat în figura 6, are numai un rezervor pentru fluid magnetoreologic şi un acumulator pentru a acomoda schimbarea de volum care rezultă din mişcarea tijei pistonului. Pistonul acumulator asigură o barieră între fluidul magnetoreologic şi un gaz comprimat (de obicei azot), ce este utilizat pentru acomodarea schimbărilor de volum ce se petrec atunci când tija pistonului intră în corpul pistonului.

Fig. 6 – Vedere prin secţiune a amortizorului magnetoreologic monotub Fig. – 7Amortizor magnetoreologic cu tub dublu

Amortizorul magnetoreologic cu tub dublu este cel care are 2 rezervoare de fluid, unul în interiorul celuilalt, aşa cum este prezentat în figura 7. În această configuraţie, amortizorul are o cameră interioară şi una exterioară care sunt separate una de cealaltă de o supapă de aspiraţie. Camera interioară ghidează ansamblul tijă-piston, la fel ca şi la amortizorul monotub. Volumul cuprins de camera interioară este denumit rezervor interior. De asemenea, volumul definit ca spaţiul dintre camera interioară şi cea exterioară este definit drept rezervor exterior. Rezervorul interior este umplut cu fluid magnetoreologic astfel încât nu există pungi de aer.

În figura 8 se reprezintă sectiunea printr-un amortizor magnetoreologic cu 2 capete. Din moment ce nu apare nici o schimbare în volum în timp ce tija pistonului se mişcă relativ faţă de corpul amortizorului, amortizorul cu 2 capete nu necesită un element acumulator. Amortizoarele magnetoreologice cu 2 capete au fost utilizate pentru aplicaţii la reculul armelor, la mecanismul bicicletei şi pentru controlarea mişcării de balans cauzate de rafale de vânt şi cutremure.

Fig. 8 – Amortizor magnetoreologic cu 2 capete

Modele de standuri de încercare a caracteristicilor amortizoarelor

Pentru calculul şi studiul oscilaţiilor automobilului este necesară caracteristica amortizorului care reprezintă dependenţa forţei de rezistenţă F, de viteza V a deplasării pistonului (pârghiei) amortizorului. Caracteristica amortizorului se trasează pe baza ridicării mai multor diagrame de lucru obţinute la mersul constant al pistonului şi la oscilaţii cu frecvenţe variabile.

În ţară încercarea amortizoarelor pentru autovehicule şi utilizări speciale sunt realizate la INMA – Bucureşti cu ajutorul grupului HIDROPULS (fig. 9). În funcţie de solicitarea beneficiarului, încercarea poate să cuprindă verificarea funcţionării propriu-zise a amortizorului, încercări la şoc ale supapelor, încercări ale prinderilor şi tampoanelor. Aceste încercări presupun determinarea caracteristicii de amortizare (caracteristica F-V sau F-S), verificarea rezistenţei supapelor la suprapresiune instantanee, a limitei anticavitaţie respectiv încercarea statică şi dinamică a prinderilor. În funcţie de situaţie, prinderea amortizoarelor pe stand se face cu ajutorul unor dispozitive specifice. Obţinerea caracteristicii de amortizare se face prin prelucrarea fişierelor de date înregistrate pe parcursul unuia sau mai multor cicluri (fişiere de forţă şi deplasare în funcţie de timp).

Fig 9 - Stand pentru încercării amortizoare INMA- Bucureşti

Amortizoarele cu fluide magnetoreologice (MR) sunt încercate în ţară la Institutul de Mecanica Solidelor (IMS) al Academiei Romane. În vederea obţinerii răspunsului amortizorului la diferite excitaţii, sunt efectuate măsurări pe stand hidraulic. Un prim set de măsurători a constat în determinarea răspunsul amortizorului la solicitări ciclice de diferite amplitudini (10¸20 mm), frecvenţe (1¸2,5 Hz) şi diferite valori constante ale curentului de alimentare între 0 şi 2A. Standul pe care se execută încercarea caracteristicilor amortizoarelor este reprezentat în figura 10.

Fig. 10 - Vedere generala a standului

ETAPA 2

REZULTATE PRECONIZATE PENTRU ATINGEREA OBIECTIVULUI ETAPEI:

PROIECTAREA ŞI EXECUŢIA PLATFORMEI COMPACTE (STAND)”

REZULTATE OBŢINUTE:

1. Proiectarea Platformei Compacte
2. Execuţia Platformei Compacte (Stand)

1. PROIECTARE PLATFORMĂ COMPACTĂ (STAND) DE INCERCAT AMORTIZOARE - PCIA

Platforma compacta este un echipament care îmbină mai multe sisteme pentru realizarea operaţiilor de rodaj şi ridicare a caracteristicilor elastice ale amortizoarelor cât şi încercările distructive la care pot fi supuse acestea.

Standul este format din:

• sistemul mecanic
• sistemul hidraulic
• sistemul de comandă şi control.

Fig. 11 Schemă generală platformă compactă pentru testarea amortizoarelor (stand)

1 - batiu; 2 - coloană ghidaj; 3 - montant superior; 4 - şaibă de capăt; 5 - şurub M24x85; 6 - şaibă Gr.N24; 7- cilindru hidraulic; 8 - şurub M16x50; 9 - şaibă Gr.N16; 10 - şurub conducator; 11 - motor el. BN 100LA; 12 - grup acţionare; 13 - grup hidraulic; 14 - doza tensometrică 50KW; 15 - amortizor probă; 16 - tablou comandă

SISTEM MECANIC

Sistemul mecanic este alcătuit din principalele componente, conform figurii :

1. batiu, cu rol de susţinere a platformei;

2. coloană ghidaj, cu rol de susţinere a montantului superior;

3. montant superior, cu rol de susţinere a cilindrului hidraulic;

4. şurub conducător, cu rol în poziţionarea amortizorului;

5. grup acţionare, cu rol de transmisie a mişcării de rotaţie de la motorul electric la şurubul conducător.

SISTEM HIDRAULIC

Sistemul hidraulic are rolul de genera forţele de încercare la care vor fi supuse amortizoarele prin intermediul unui cilindru hidraulic interschimbabil în funcţie de tipul aplicaţiei. Sistemul este de tipul sistem hidraulic deschis şi generează o presiune de lucru de 150 bar.

Sistemul hidraulic este alcătuit din următoarele componente, conform figurii 12:

1. motor asincron 132 M; 2-pompa cu roţi HP3-32.4.4; 3-supapă de cuplare SPP 10-06ED.2.024/00; 4-robinet manometru RM1; 5-manometru 160.100; 6-supapă de sens SUT 10-1; 7-acumulator 675.91.01.000; 8-drosel DRZT 10; 9-filtru presiune FPH 040.320.15; 10-distribuitor XDC.3C.01.N6.F002; 11-cilindru diferenţial ACD-70/35-400; 12-filtru retur FU 71; 13-rezervor ulei;14-15,16,17,18,20,22,23,24. niplu 16-teu dublu 17-teu simplu

Fig.12. Schemă sistem hydraulic

Motorul asincron acţionează pompa cu roţi care la ieşire va debita uleiul hidraulic tip HP 46 provenit din rezervor. Presiunea este menţinută constantă prin intermediul unui subsistem compus din supape, filtre şi un drosel. Distribuitorul hidraulic este comandat prin intermediul sistemului de comandă şi control. Din distribuitor uleiul ajunge în cilindrul hidraulic cu dublă acţiune, care la randul lui transformă energia hidraulică în energie mecanică. Tot excesul de ulei ajunge pe returul sistemului în rezervorul de ulei.

În figura 13 se prezintă schema de ansamblu a rezervorului grupului hidraulic.

Fig. 13. Rezervor grup hidraulic

1 – rezervor de ulei; 2 – motor electric MP-132; 3 – şurub; 4 – şaibă Gr. N12; 5 – piuliţă M12; 6 – capac acţionare; 7 – garnitură şi capac; 8 – şurub M10x30; 9 - şaibă Gr. N10; 10 - distanţier; 11 – placă pompă; 12 – piuliţă M16; 13 – şaibă Gr. N16; 14 – roată conducătoare; 15 – pană paralelă; 16 – roată condusă; 17 - pompă; 18 – şurub M8x50; 19 – şaibă Gr.N8; 20 – piuliţă M8; 21 – racord refulare pompă; 22 – şurub M8x25; 23 – capac refulare; 24 – instalaţie hidraulică; 25 – lanţ 10 A-2

SISTEM DE COMANDA SI CONTROL

Sistemul de comandă şi control îndeplineşte următoarele funcţii:

• realizează controlul distribuitorului hidraulic;
• realizează controlul sistemului de poziţionare mecanică pentru amortizor;
• realizează achiziţia şi stocarea datelor necesare pentru ridicarea caracteristicii elastice a amortizoarelor;
• permite vizualizarea directă a caracteristicii elastice a amortizorului în lucru;
• realizează comanda si protectia motorului grupului electric al grupului hidraulic;
• realizează funcţiile de protecţie ale platformei (la suprasarcină, la suprapresiune)

Sistemul de comandă şi control se imparte in:

1. Sistemul de control si comanda al grupului hidraulic şi al sistemului de poziţionare amortizor

2. Sistemul de control si de masurare a parametrilor amortizorului supus incercarii.

1. Sistemul de control si comanda al grupului hidraulic este alcătuit din următoarele componente:

· motor electric cu flansa 7,5 Kw ; 1450 rot/min;

· convertizor frecventa FR-A740-00250EC;

· contactor trifazat U_BOBINA=24 V_ca + protectie termica;

· motor electric al sistemului de pozitionare al amortizorului de incercat + contactoarele K₂, K₃ (prezentate in figura 3) a caror bobina este alimentata la 24 V_ca + protectie termica;

· butoane de comanda normal deschise b_1,b₃,b₄;

· butoane de comanda normal inchise b₂;

· limitatoare de cursa pentru pozitia sus-jos L₁,L₂;

· lampa semnalizare prezenta tensiune h₁;

· lampa semnalizare imbacsire ulei hidraulic, respectiv depasirea temperaturii de lucru de 65 °C – h_2.

Fig.14 Schemă electrică sistem de control si comanda al grupului hidraulic şi al sistemului de poziţionare amortizor

M1 - Motor electric cu flanşă; C_f - Convertizor frecventa; K1, K2, K3 - Contactor trifazat; M2 - Motor electric al sistemului de pozitionare al amortizorului de incercat; b_1, b₂, b₃ ,b₄ - Butoane de comanda normal deschise; L₁,L₂ - Limitatoare de cursa pentru pozitia sus-jos; h₁ - Lampa semnalizare prezenta tensiune; h₂ - Lampa semnalizare imbacsire ulei hidraulic, respectiv depasirea temperaturii de lucru de 65 °C; F1, F2 – siguranţe fuzibile automate; Q₁, Q₂ – protecţie termică;

BA - buton avarie

Prin intermediul butonului de comandă b₁ se comandă contactorul K1 care va alimenta convertizorul de frecvenţă. Acesta la rîndul lui va comanda motorul electric cu flanşă M1, realizând o turaţie variabilă a acestuia. Motorul electric cu flanşă acţionează pompa grupului hidraulic, care va genera o anumită presiune şi debit în funcţie de turaţia acestuia.

Butoanele b₃ ,b₄ sunt folosite pentru comanda directă a motorului M2, în ambele sensuri de rotaţie. Acesta la rândul său va acţiona asupra grupului de acţionare care va învârti şurubul conducător cu rol în poziţionarea amortizoarelor.

2. Sistemul de control si de masurare a parametrilor amortizorului supus incercarii este alcatuit din urmatoarele componente:

· sursa in comutatie DR 100- 24, 220 V_ac/24 V_cc; 5 A.

· amplificator tensometric AE101;

· amplificator tensometric SENZOTEK model G;

· doza tensometrica 50 kN (HBM);

· traductor de deplasare model T.I.C 35100 (±100mm);

· regulator de temperatura model TMJ 0,4 cu ajutorul caruia se realizeaza controlul temperaturii uleiului din din grupul hidraulic;

· sistem achiziţie date;

· generator de semnale;

· modul electronic de comandă distribuitor hidraulic.

Fig.15. Schemă electrică de principiu a sistemului de comandă şi măsurare a caracteristicilor amortizoarelor

Sursa în comutaţie este folosită pentru alimentarea modulului electronic de comandă şi a amplificatorului AE101 la tensiunea de alimentare de 24 V_cc. Traductorul de deplasare are rolul de a măsura cursa amortizorului şi de a transmite mai departe informaţia prin intermediul amplificatorului tensometric AE 101 către sistemul de achiziţie de date. Doza tensometrică are rolul de a măsura încărcarea amortizorului şi de a transmite această informaţie prin intermediul amplificatorului SENSOTEC –G către sistemul de achiziţie de date. Amplificatorul SENSOTEC –G are şi modul de afişare în timp real a forţelor măsurate. Prin intermediul generatorului de funcţii se setează forma semnalului de referinţă pentru modulul electronic de comandă al distribuitorului (triunghiulara, sinusoidală, pătrată) cât şi viteza de lucru, prin stabilirea frecvenţei semnalului. Modulul electronic de comandă al distribuitorului primeşte acest semnal de referinţă şi acţionează asupra distribuitorului hidraulic astfel încât cilindrul hidraulic să efectueze cursa la viteza şi în forma dorită.

2. REALIZARE MODEL EXPERIMENTAL

Fig.16. Platforma compactă de testare a amortizoarelor (stand) - PCIA

1 – sistem mecanic; 2 – sistem hidraulic; 3 – sistem de comandă şi control

Descriere constructivă

Platforma compactă de testare a amortizoarelor (stand) este alcătuită din următoarele sisteme:sistemul mechanic,sistemul hidraulic si sistemul de comandă şi control

Fig.17 Sistemul mecanic

1 – batiu; 2 – coloană ghidaj; 3 – montant superior; 4 – şurub conducător

Fig.18. Sistem hidraulic

1 – rezervor ulei; 2 – motor pompă; 3 – furtun hidraulic

Fig.19. Sistem de comandă şi control

1 – panou control; 2 – sistem achiziţie date cu osciloscop;

3 – generator de semnal; 4 – laptop prelucrare date.

Descriere funcţională

Platforma compacta de incercare a amortizoarelor – PCIA are rolul de a realiza rodajul şi de a ridica caracteristicile elastice ale acestora, prin parcurgerea următoarelor etape:

1. Prin intermediul sistemului de control si comanda al grupului hidraulic şi al sistemului de poziţionare amortizor se execută următoarele operaţii:

• se acţionează grupul hidraulic pentru obţinerea presiunii necesare cilindrului hidraulic.
• Se acţionează sistemul de poziţionare al amortizorului pentru a se adapta distanţa de lucru la dimensiunile acestuia.

3. Prin intermediul sistemului mecanic se realizează montajul amortizorului pe stand.

4. Prin intermediul sistemului de control si de masurare a parametrilor amortizorului supus incercarii se pot executa următoarele operaţii:

• Se stabileşte frecvenţa de încercare şi cursa amortizorului prin comandarea generatorului de semnal;
• Se vizualizează în timp real caracteristica elastică pe display-ul osciloscopului şi se verifică încadrarea acesteia în limitele cerute de producător.
• Se efectuează achiziţia de date (forţă, deplasare) necesare pentru realizarea caracteristicii elastice a amortizorului.

Caracteristici dimensionale şi constructive

Dimensiuni de gabarit:

Lungime: 2596;

Lăţime: 1830 mm;

Înălţime: 2870 mm;

Tensiune de alimentare: 380 V_ca

Forţă maximă: 50 kN;

Cursă maximă: 350 mm;

Presiune de lucru: 150 bar;

ETAPA 3

REZULTATE PRECONIZATE PENTRU ATINGEREA OBIECTIVULUI ETAPEI:

TESTĂRI AMORTIZOARE PE STAND

REZULTATE OBŢINUTE:

- metodologie de încercare a amortizoarelor pe stand;

- buletine de încercare a mai multor tipuri de amortizoare testate pe platforma compactă PCIA.

Metodologie de încercare a amortizoarelor pe stand

Documente de referinţă

§ STAS 9381-88 "Amortizoare hidraulice telescopice. Condiţii tehnice generale de calitate";

§ STAS 9052-88 "Amortizoare hidraulice telescopice - Dimensiuni";

§ standarde de firmă.

Verificarea calităţii amortizoarelor

Pentru verificarea calităţii, amortizoarele se supun la:

1. verificări de tip;
2. verificări de lot.

1. Verificările de tip se execută în conformitate cu prevederile tehnologiei de control al calităţii pentru toate condiţiile tehnice stabilite în conformitate cu STAS 9381-88. Verificările de tip se fac:

• la omologarea produsului;
• în cazul înlocuirii materiilor prime ori materialelor sau în cel al modificării caracteristiciilor de calitate ale acestora,
• la fiecăre modificare constructivă sau tehnologică care afectează calitatea produsului;
• periodic, cel puţin odată la doi ani, precum şi la cererea beneficiarului.

Acest tip de verificare se face pe câte patru amortizoare de aceeaşi mărime, variantă constructivă, dimensiuni, executate din acelaşi materiale şi prin acelaşi proces tehnologic, cu excepţia încercării la tracţiune care se face pe o singură bucată. Dacă un amortizor nu corespunde unei singure condiţii, verificarea se repetă pentru un număr dublu de amortizoare.

2. Verificările de lot se execută în conformitate cu prevederile tehnologiei de control al calităţii, prin procedeele stabilite de SR ISO 3951:1998 pentru caracteristicile de calitate măsurabile. Verificările se fac pe loturi de amortizoare de aceeaşi mărime, variantă constructivă, cu aceleaşi dimensiuni, executate din acelaşi materiale şi prin acelaşi proces tehnologic .

Verificările de tip şi de lot la care sunt supuse amortizoarele, conform tabelului 1 sunt următoarele:

Tabel 1

Denumirea verificării	Verificări
	de tip	de lot
Verificarea calităţii materialelor	X	X
Verificarea aspectului exterior	X	X
Verificarea dimensiunilor de gabarit	X	X
Verificarea execuţiei şi montajul	X	X
Verificarea rugozităţii	X	X
Verificarea durităţii	X	X
Verificarea acoperirilor de protecţie	X	X
Verificarea cursei maxime	X	X
Verificarea lungimii şi cursei nominale	X	X
Verificarea masei nete	X	X
Verificarea funcţionării	X	X
Verificarea pierderilor de lichid	X	X
Verificarea rezistenţei sudurii protectorului pe capacul superior al amortizorului	X	-
Încercarea la tracţiune	X	X
Încercarea ghidajului	X	-
Încercarea supapelor la şoc	X	-
Încercarea tampoanelor şi prinderilor	X	-
Determinarea diagramei de reglaj F - s	X	X
Verificarea stabilităţii termice şi funcţionării la temperaturi limită	X	-
Încercarea de anduranţă	X	-
Determinarea nivelului de zgomot	X	-
Încercarea tampoanelor la elongaţii	X	X

Testarea propriu-zisă a amortizoarelor cu platforma compactă pentru încercat amortizoare

Pe platforma compactă pentru încercat amortizoare – PCIA se pot efectua următoarele testări:

Testarea cursei maxime

Verificarea cursei maxime a amortizorului se face măsurând lungimea maximă şi lungimea minimă a aceluiaşi amortizor şi efectuând diferenţa.

Testarea lungimilor şi cursei nominale

Verificarea lungimilor şi cursei nominale la amortizoarele prevăzute cu limitatoare proprii de cursă, se face prin măsurări pe un amortizor fără sarcină şi sub sarcină, conform prevederilor din documentaţia tehnică de produs.

Testarea funcţionării

Verificarea se face pe stand la temperatura de 23±5°C.

Se efectuează 8¸10 cicluri complete (destindere şi comprimare) la viteza de încercare a amortizorului prevăzută în documentaţia tehnică de produs.

Amortizorul trebuie să dezvolte forţele prevăzute în documentaţia tehnică de produs. După încercare, cu datele obţinute se trasează diagrama F-s, care se compară cu diagrama F-s iniţială.

Testarea la tracţiune

Amortizorul asamblat se fixează în dispozitive de prindere şi se încarcă la forţele de tracţiune prevăzute în documentaţia tehnică de produs.

Testarea ghidajului

Încercarea se efectuează la amortizoarele asamblate, pe platformă cu frecvenţa de 1,6±0,1 Hz (conform STAS 9381-88), la o cursă de ±25 mm plasată astfel încât să asigure o gardă de minim 5 mm între limitatorul elastic şi ghidajul tijei la sfârşitul cursei de destindere a amortizorului. În dreptul ghidajului, perpendicular pe axa amortizorului, se aplică o forţă constantă de 150 N. Se efectuează 10⁶ cicluri la o temperatură de 90±10°C.

Determinarea diagramei de reglaj F-s

Diagrama F-s se determină pe platforma de încercări amortizoare. Ea se trasează pentru următoarele condiţii de încercare:

· cursa de încercare (s), a cărei valoare trebuie înscrisă în fişa iniţială;

· viteza amortizorului.

Determinarea trebuie făcută la o temperatură a mediului ambiant de 23±5°C. Valorile forţelor efective de amortizare F_d şi F_c faţă de valorile nominale trebuie să se încadreze în abaterile prevăzute la tabelul 2 (STAS 9381-88).

Tabelul 2

Abateri limită la forţele nominale de amortizare

Vehiculul	Viteza pistonului,v [m/s]	Abateri limită la forţele nominale de amortizare [%]
		la destindere	la comprimare
Autoturisme	Până la 0,131 inclusiv	±15	±15 dar nu mai puţin de ±50 N
Restul vehiculelor		±25	±25
Autoturisme	Peste 0,131 până la 0,5 inclusiv	±12,5	±15
Restul vehiculelor		±20	±20
Autoturisme	Peste 0,5	±12,5	±13
Restul vehiculelor		±13	±13

Testarea stabilităţii termice şi funcţionării la temperatură limită

Testarea stabilităţii termice

Verificarea se face pe platforma de încercări utilizând suplimentar o instalaţie care permite determinarea temperaturii amortizorului supus încercării, fără răcire. Verificarea se face pe amortizorul fără protector aşezat poziţie verticală cu pistonul în poziţia de mijloc a cursei.

Stabilitatea termică a amortizorului se determină astfel:

a) Se înregistrează iniţial diagrama F-s la cursa de încercare s = 25 mm şi frecvenţa de încercare, n = 1,66 Hz pentru temperatura amortizorului egală cu temperatura mediului ambiant +23±5°C şi apoi pentru fiecare 5°C de creştere a temperaturii până în momentul când aceasta se stabilizează.

b) Se construieşte diagrama de încălzire T-t şi diagrama scăderii forţei de amortizare F-T. Temperatura amortizorului încercării se măsoară pe suprafaţa exterioară a cilindrului rezervor, la nivelul dispozitivului de etanşare (în partea superioară).

Amortizorul se consideră corespunzător dacă:

- temperatura maximă se stabilizează până la +90°C;

- la temperatura maximă, scăderea forţei de amortizare nu depăşeşte 30% atât la destinderea cât şi la comprimarea amortizorului;

- în timpul înregistrării ( din 5 în 5°C) alura curbelor diagramelor F-s rămâne asemenea cu alura curbei diagramei F-s iniţială;

- alura curbei diagramei F-s înregistrată după răcirea amortizorului la temperatura mediului ambiant este asemenea cu alura curbei iniţiale, iar forţele de amortizare nu scad cu mai mult de 5% la destindere şi cu 7,5% la comprimare.

Testarea funcţionării la temperaturi limită (şoc termic)

La această verificare se urmăreşte comportarea amortizorului la temperaturi extreme. Verificarea la temperatura maximă se face menţinând amortizorul în funcţionare timp de o oră la o temperatură de +110°C, la o frecvenţa de încercare, n = 1,66 Hz şi cursa pistonului s = 25 mm. După terminarea încercării amortizorul nu trebuie să prezinte scurgeri de ulei.

Verificarea la temperatura minimă se face menţinând amortizorul în funcţionare timp de 12 h la temperatura de -40°C, la o viteză de 0,262 m/s, la 1,66 Hz şi cursa pistonului s = 25 mm. După terminarea încercării amortizorul nu trebuie să prezinte scurgeri de ulei.

Încercări de anduranţă

Încercări pe stand

Înainte de încercare se verifică: dimensiunile efective ale pieselor care se uzează; cantitatea de ulei din amortizor; masa amortizorului; caracteristica de amortizare F-v.

Regimul de încercare al amortizorului trebuie să fie conform standardului de firmă:

a. temperatura de încercare +60¸+80°C, pentru menţinerea acestei temperaturi se vor amenaja cămăşi exterioare de răcire cu apă;poziţia amortizorului verticală;

b. durata încercării 3 x 10⁶ cicluri.

Caracteristica de amortizare se verifică, după fiecare 10⁶ cicluri, comparându-se cu caracteristica de amortizare iniţială.

Piesele deteriorate sau care prezintă uzuri caracteristice importante se fotografiază, în vederea stabilirii cauzelor care au determinat uzura.

TESTAREA AMORTIZOARELOR

Testarea amortizoarelor pe platforma compactă de încercat amortizoare – PCIA, s-a realizat pentru patru tipuri diferite de amortizoare din comerţ, utilizate pentru echiparea unei game diverse de autovehicule şi camioane:

· amortizoare bitubulare destinate autovehiculelor rutiere - tip 1 (Logan);

· amortizoare bitubulare destinate autovehiculelor rutiere - tip 2 (break);

· amortizoare destinate autocamioanelor cu mase mai mari de 5t - tip 3;

· amortizoare hidropneumatice cu utilizări speciale - tip 4.

Pentru aceste amortizoare s-au ridicat caracteristicile de reglaj (F-s) şi s-au efectuat încercările de tracţiune. Datele experimentale obţinute au fost prelucrate şi introduse în buletine de încercări. Astfel pentru fiecare tip de amortizor au fost efectuate mai multe repetiţii (minim 10), urmărindu-se reproductibilitatea parametrilor monitorizaţi, pentru a se verifica stabilitatea şi fiabilitatea platformei de încercat amortizoare – PCIA.

Testarea amortizoarelor bitubulare destinate autovehiculelor rutiere - tip 1

În figura 20 este prezentată prinderea unui amortizor destinat autovehiculelor rutiere, cu masa max. 2t, pe platforma de încercat amortizoare.

Fig. 20 - Prinderea amortizorului bitubular destinat autovehiculelor rutiere - tip 1,

în vederea testării (detaliu)

Datele experimentale obţinute au fost prelucrate şi introduse în buletine de încercări,un exemplu de buletin fiind prezentat in continuare.

BULETIN DE ÎNCERCARE

nr. 1 / 10.02.2010

AMORTIZOR BITUBULAR DESTINAT AUTOVEHICULELOR RUTIERE - tip 1

· Produs: Amortizor auto - tip 1, produs de firma MONROE ORIGINAL

· Dimensiuni: - în stare destinsă: 700 mm;

· - în stare comprimată: 450 mm

· Încercare: testarea cursei maxime, a funcţionării şi determinarea caracteristicii elastice F-s;

· Regulament/procedură/instrucţiune: STAS 9381-88; SR ISO 3951:98;

· Obiect de încercat primit la data: 11.01.2010;

· Perioada de încercare: 15.01.2010¸10.02.2010;

· Descrierea rezumativă a modului de încercare:

Încercarea cuprinde două faze:

- faza A – testarea funcţionării amortizorului în vederea pregătirii acestuia pentru încercarea propriuzisă şi verificarea preliminară a funcţionalităţii;

- faza B – încercarea propriu-zisă, respectiv de ridicare a caracteristicii elastice F-s a amortizorului.

Prinderea amortizorului pe standul de încercare s-a făcut cu ajutorul unui dispozitiv specific de prindere care simulează condiţiile de montare pe vehicul.

· Locul de desfăşurare a încercărilor: DITRMA – INMA Bucureşti

· Aparate de măsură folosite:

- dinamometru tractiune – compresiune din componenta lantului de masurare a fortei din cadrul PCIA, serie 923794

- trusa cale plan paralele, seria 652802, incertitudinea de masurare U=0,5μm+5*10^-6L;

- placă achiziţie date DAP 3200 e / 214 – S.U.A.;

- termometru digital cu traductor de suprafata, tip 871 A, serie T-50362, incertitudinea de masurare 1,5ºC;

- şubler 0÷1000 mm seria 013-02-87, incertitudinea de masurare 0,2 mm;

Parametrii de încercare:

A. Testarea cursei maxime şi a funcţionării amortizorului

Cursa maximă: 250 mm

Testarea funcţionării amortizorului s-a făcut conform STAS 9381-88 şi a constat din:

- numărul de cicluri de rodaj: 8 – 10 cicluri complete;

- cursa tijei amortizorului: 200 mm

- viteza de deplasare a tijei:0,1 m/s

- semnalul electric de comandă a deplasării (furnizat de către generatorul de funcţii al platformei) - cu amplitudinea de ± 10 V, triunghiular;

B. Ridicarea caracteristicii elastice F-s

Ridicarea caracteristicii elastice F-s a amortizorului a fost făcută în următoarele condiţii:

- Cursa (deplasarea) efectivă a tijei pistonului pe parcursul încercării cu semnal de referinta sinusoidal:

· 163,08 mm – la frecvenţa de încercare de 0,3 Hz;

· 171,92 mm – la frecvenţa de încercare de 0,4 Hz;

· 182,9 mm – la frecvenţa de încercare de 0,5 Hz;

· 141,55 mm – la frecvenţa de încercare de 1 Hz;

· 94,09 mm – la frecvenţa de încercare de 1.5 Hz;

- Cursa (deplasarea) efectivă a tijei pistonului pe parcursul încercării cu semnal de referinţă triunghiular:

· 156,98 mm – la frecvenţa de încercare de 0,3 Hz;

· 158,83 mm – la frecvenţa de încercare de 0,4 Hz;

· 162,1 mm – la frecvenţa de încercare de 0,5 Hz;

· 135,05 mm – la frecvenţa de încercare de 1 Hz;

· 87,15 mm – la frecvenţa de încercare de 1.5 Hz;

- semnalul electric de comandă cu amplitudinea de ± 10 V, sinusoidal / triunghiular;

- frecvenţa semnalului:

· 0.3 Hz , 0.4 Hz, 0.5 Hz, 1 Hz, 1.5 Hz;

- temperatura corpului amortizorului : 23 ±5 ^o C

Semnalul electric de comandă a deplasării a fost furnizat de către generatorul de funcţii al dulapului electric de comandă a cilindrului hidraulic.

· Rezultatele încercării:

Pe parcursul încercării nu au apărut zgomote anormale, tendinţe de înţepenire a tijei, scurgeri de ulei. Valorile forţelor în punctele caracteristice ale diagramei (F_maxD - destindere, F_maxC -comprimare), Anexa 1.

Semnal de referinţă	Forţa de încercare	Frecvenţa de încercare 0.3 Hz	Frecvenţa de încercare 0.4 Hz	Frecvenţa de încercare 0.5 Hz	Frecvenţa de încercare 1 Hz	Frecvenţa de încercare 1,5 Hz
Sinusoidal	FmaxD (daN)	57	70	72	92	82
	FmaxC (daN)	116	131	150	160	150
Triunghiular	FmaxD (daN)	28	56	57	57	53
	FmaxC (daN)	72	77	93	130	126

CONCLUZII

· Standul (platforma) de incercat amortizoare - PCIA, poate reproduce diferite semnale de referinţă pentru acţionarea amortizoarelor, sub diferite forme, cu diferite frecvenţe şi amplitudini, putându-se astfel simula întreaga gamă de vibraţii şi sarcini la care amortizoarele sunt supuse prin utilizarea lor zilnică, dar şi solicitările la care trebuie supuse pentru testare, stipulate în standarde şi alte reglementari.

· Pentru primele două tipuri de amortizoare (auto) şi pentru cel de-al treilea (autocamion) s-au efectuat încercările de verificare a funcţionării, de măsurare a cursei maxime, respectiv de ridicare a caracteristicii elastice de reglaj F-s a amortizorului, la frecvenţe diferite de încercare, forma semnalului de referinţă fiind diferită: sinusoidal respectiv triunghiular.

· Pentru amortizoarele hidropneumatice s-a efectuat rodajul şi s-a ridicat caracteristica elastică F-s a acestora, la frecvenţele de încercare stipulate în specificaţia de dezvoltare a amortizoarelor, cu un semnal de referinţă de formă triunghiulară, a cărui amplitudine a fost reglată astfel încât cursa pistonului amortizorului să fie maximă.

· Testările efectuate au avut drept scop verificarea capacităţii platformei compacte pentru încercat amortizoare (PCIA), de a efectua asupra amortizoarelor probele stipulate în documentaţia de execuţie a amortizoarelor şi în standardele în vigoare. Rezultatele obţinute au fost consemnate în buletine de încercare şi au confirmat capacitatea PCIA de testare în regim simulat şi accelerat a oricărui tip de amortizor, limitarea fiind dată de dimensiunea acestora şi forţele dezvoltate.

· Pe platforma compactă pentru încercat amortizoare (PCIA) se poate efectua de asemenea încercarea simultană la anduranţă a mai multor amortizoare, funcţie de tipul şi dimensiunile acestora.