MOOG PORTABLE TEST CONTROLLER BIETET SPITZENTECHNOLOGIE FÜR KOMPLEXE BIAXIALE PRÜFMASCHINE

AMSTERDAM, 19. Mai 2010 – Moog Industrial Group, ein Geschäftsbereich der Moog Inc. (NYSE: MOG.A und MOG.B) und ein führender Anbieter von technologischen anspruchsvollen Lösungen und Produkten für die Testindustrie hat soeben für die Universität Sheffield das jüngste Upgrade einer biaxialen Zug- und Druckprüfmaschine von Mayes abgeschlossen.

Diese Aufrüstung für die Universität Sheffield umfasste eine vollständige Überholung der Maschine und dem Einbau eines neuen Steuerungssystems. Die zweiachsige Maschine (siehe Abb. 1) verwendet klassische Kreuzproben für die Prüfung verschiedener Werkstoffe wie Stahl, Verbundwerkstoffe oder Aluminium für die unterschiedlichsten Anwendungen und Branchen, darunter die Lagerung von Atommüll, die Prüfung von Flugwerken oder die Messung der Reibungs- und Zugbelastung in Flugzeugfahrwerken. Durchgeführt wurde das Upgrade von einem auf Tests und Simulationen spezialisierten Moog-Team aus dem englischen Solihull. Das Projekt umfasste neben der Installation und Kalibrierung der Maschine auch die Schulung der Universitätsmitarbeiter. Die Universität Sheffield hat derzeit sieben Test-Controller in Betrieb und ein weiteres System von Moog ist in Entwicklung.

Bestandteil des Upgrades war ein tragbarer Vierkanal-Testcontroller von Moog. Hierzu Stuart Bibb, Manager Test Systems: "Die komplexen Regelkreise, die für die Testreihen bei diesem Kunden nötig waren, wurden mit den mit den leistungsfähigen Funktionen und Tools der Moog-Systeme konfiguriert. Das ist genau die Art Flexibilität und Hilfe, die den Moog Portable Test Controller vom Wettbewerb abhebt."

Biaxiale Tests sind bekanntermaßen sehr komplex, weil die Probe im exakten Mittelpunkt der Maschine gehalten werden muss, so dass die Belastung des Prüflings absolut symmetrisch ist. Das bedeutet, dass sowohl die Bewegung als auch die Krafteinwirkung auf das System präzise gesteuert werden muss, um sicherzustellen, dass der Probenkörper in der Schwerpunktmitte gehalten wird. Der Moog Portable Test Controller erreicht dies mit Hilfe von benutzerdefinierten Kanälen und Pseudokanälen (Berechnungskanälen).

Das Moog-System umfasst eine Reihe von Funktionen, darunter die Möglichkeit, virtuelle Steuerkanäle zu erstellen, die eine bestimmte Kraft und ihre Umsetzung durch kinematische Umwandlung darstellen. "Die kinematische Umwandlung macht es möglich, pro Freiheitsgrad einen Sollwert zu definieren, so dass es leichter wird, ein Spektrum zu schaffen," sagt Bibb. "Der Test-Controller ist in der Lage, über mehrere Kanäle verschiedene Szenarien zu synchronisieren und einen virtuellen Freiheitsgrad zu erzeugen. Die Ingenieure können so die Erzeugung von Bewegungen flexibler gestalten und verfügen über bessere Möglichkeiten zur Steuerung des Prüfmechanismus."

Das System erlaubt es Prüfstandpersonal, den Regelkreis zu konfigurieren und Rückmeldungen über der Probe wie die durchschnittliche Kraft und Position zu erzeugen. Zudem erlaubt es den Test – durch die Erstellung einer Sinuswelle – in weniger als einer Stunde durchführen zu können.

Hierzu Mike Rennison, Experimental Officer an der Fakultät für Maschinenbau der Universität Sheffield: "Wir haben uns für den Moog Portable Test Controller entschieden, weil er wesentlich vielseitiger und flexibler ist als andere am Markt und uns erlaubt, während des Tests die Grenzen zu übersteigen. Zudem waren wir so in der Lage, unser gesamtes Equipment aufzurüsten, um die von unseren Kunden an uns herangetragenen Herausforderungen zu bewältigen. Unsere Erfahrungen mit dem tragbaren Test-Controller waren äußerst positiv und wir haben vor, weitere Geräte von Moog einzusetzen."

Die biaxiale Maschine an der Universität Sheffield ist wie in Abb.1 dargestellt konfiguriert, der Moog Portable Test Controller ist neben vier Hardwarekanälen auf vier zusätzliche Benutzerkanäle eingestellt: Force 1, Force 2, Translation 1 und Translation 2.

Abb. 1: Konfiguration der biaxialen Maschine

Die Benutzerkanäle können so in der gleichen Weise wie die Hardwarekanäle verwendet werden, um die Aktuatoren für die Installation des Prüflings zu positionieren und die korrekte Kraftverteilung anzuwenden. Die Translationskanäle dienen dazu, den Prüfling in der gewünschten Position zu halten, während die Kraftkanäle (Force) dafür sorgen, dass die dynamische Belastung des Prüflings absolut symmetrisch erfolgt. Im Umsetzungsmodus Translation 1 (für die y-Achse) und Translation 2 (für die x-Achse) kann die Position beider Aktuatoren mit Hilfe der Sollwertbefehle für die jeweilige Achse angepasst werden. Dadurch wird der Abstand zwischen den Aktuatoren konstant gehalten, da beide gleichzeitig und um den gleichen Wert bewegt werden.

Die Kraftkanäle dienen dazu, die dynamische Last auf den Prüfling aufzubringen, Force 1 für die y-Achse und Force 2 für die x-Achse. Das dynamische Befehlssignal kann auf beide Achsen zeitgleich oder bei Bedarf zeitversetzt angewendet werden.

Abb. 2: Konfiguration der Benutzerkanäle der biaxialen Maschine

In Abbildung 2 ist die Systemkonfiguration der Benutzer- und Pseudokanäle für eine bedarfsgerechte Steuerung der Maschine abgebildet. Über die Pseudo-Korrektureingänge wird ein Weg in den Regelkreis der dazugehörigen Hardwarekanäle bereitgestellt. Moog erstellte zwei Skripte erstellt, mit denen die verschiedenen Parameter für eine zweiachsige Steuerung bzw. eine voneinander unabhängige Standardsteuerung der Aktuatoren gesetzt werden. Die Skripts werden auch bei Standardsteuerung vom Portable Test Controller unterstützt und können auf Knopfdruck aktiviert werden.

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