Siemens: Banco prova dinamico per la trasmissione dell'asse posteriore degli autocarri, fornito alla SCANIA

Quale partner dell'industria automobilistica, con la sua Divisione Prova veicoli e Sistemi di ispezione la Siemens A&D fornisce soluzioni innovative per provare i veicoli ed i loro componenti in tutto il mondo. Usando l'ultima tecnologia di misurazione della coppia della HBM, sono stati aperti nuovi orizzonti nella progettazione di un banco prova trasmissioni per la SCANIA in Svezia.

Un banco prova da 4 macchine fu installato nel Centro Tecnico SCANIA di Södertälje in Svezia, per determinare i dati concernenti la fatica, la vita operativa e la funzionalità delle trasmissioni dell'asse posteriore di autocarri. Esso viene impiegato per sviluppare le trasmissioni asse posteriore, specialmente di veicoli merci pesanti con e senza assi in tandem. Questa è la ragione per cui nella cabina di prova sono necessarie quattro macchine elettriche sia come unità motrici che unità di carico.

Con un sistema di controllo rapido (CATSTC), un robusto controllo del banco prova ed un flessiile sistema di automazione (CATSNT), il banco prova altamente funzionale è in grado di controllare un'ampia varietà di diverse configurazioni macchina (funzionamento con 2, 3 o 4 macchine) e gli associati modi di controllo nella risposta dinamica richiesta.

Il concetto della trasmissione

Per garantire che il banco prova fosse prontamente disponibile, la scelta del concetto della trasmissione offre i seguenti vantaggi:

Nessun ingranaggio di adattamento,
Nessun dispositivo di regolazione,
Misurazione ad alta precisione della coppia:
- torsiometro a flangia HBM T10FM
- trasduttore di forza HBM Z4A
- amplificatori HBM PME/MP60DP ed MP30DP
Bassa potenza di connessione:
- nonostante l'elevato rapporto di potenza per la macchina installata di 5 540 kW, è possibile limitare il convertitore AFE del lato linea a 2 x 800 kW. Ciò garantisce il modo operativo dinamicoa.

Tecnologia di misura HBM

Vengono usati quattro torsiometri a flangia HBM T10FM con coppia massima di 40 kN·m per registrare il momento torcente del provino. Il segnale del sensore è condizionato dall'amplificatore MP60DP della HBM. Esso fornisce i dati di misura digitalmente al sistema automatico mediante una interfaccia Profibus DP integrata, senza alcuna conversione addizionale.

Altre caratteristiche dell'apparecchiatura

Controllo e monitoraggio: SIMATIC S7-300 PLC e stazioni I/O distribuite ET200
Sistema di controllo: sistema processore in tempo reale, sistema di controllo MATLAB/SIMULINK, software CATSTC e livello di controllo manuale dell'operatore
Controllo / automazione operatore: sistema PC industriale con sistema di automazione CATSNT
Tecnologia di misura per la valutazione dei segnali del sensore del banco prova e del provino:
- Amplificatori HBM PME/MP60DP ed MP30DP,
- Stazioni I/O distribuite ET200M e collegamento con cavo a fibre ottiche PROFIBUS al sistema di controllo CATSNT ed al sistema di automazione CATSNT

Specifiche della macchina

Macchina motrice (cardano) da 1 830 kW, 25 kN·m da 0 a 692 giri al minuto, max. velocità 2 320 giri al minuto
Due macchine a ruote, ciascuna: 1 415 kW, 40 kN·m da 0 a 333 giri al minuto, max. velocità 1 200 giri al minuto
Macchina cardanica per il secondo asse: 880 kW, 10kN·m da 0 a 692 giri al minuto, max. velocità 2 320 giri al minuto

La macchina di taratura coppie della HBM …

… è progettata come una unità di carico con braccio di leva e treno di trazione. Una catena di riferimento era munita di un trasduttore di riferimento Z4A associato ad un amplificatore digitale MP30DP. La macchina di taratura può essere impiegata alternativamente per tutti i quattro punti di misura.

Conclusioni

Il banco prova è una soluzione che guarda avanti, sia per prove di fatica che prove di vita operativa, come pure per provare la funzionalità dell'asse di autocarri ed autobus.

Le misurazioni di alta precisione e dinamicamente corrette con i torsiometri a flangia giusto sul treno di trasmissione sono le condizioni ottimali per ottenere una soluzione metrologica.