移動式破砕機(ジョークラッシャー)の路上試験:困難な環境で信頼性の高い計測

テレックス社は、同社の様々な破砕機にかかるストレスを計測するために信頼性の高い柔軟なシステムを探しており、HBMのソリューションがその有力候補になりました。巨大な力がかかる破砕機の開発に向けた研究の一環として、HBMは世界最大級の超大型移動式破砕機LJ5139の計測・データ収集について相談を受けました。

課題

テレックス社は、実際の現場である採石場でジョークラッシャーLJ5139の長期負荷試験するために、堅牢で信頼性の高い計測アンプシステムが必要でした。不均一な作業面、強い衝撃力、埃など過酷な環境下で、ジョークラッシャーは高い負荷(ストレス)にさらされるので、アンプシステムも非常に堅牢なものが求められます。

ソリューション

堅牢な耐環境型データ収集システムSomatXRは高度な要件を満たしています。このアンプは過酷な環境でも信頼できるテスト結果を提供でき、予期しないイベント出来事や負荷が発生した場合でも対応できます。また決定的な利点:SomatXRシステムは、使用中に、停電が発生した場合でも計測データは失われません。これは長期的なテストでは重要なポイントです。

 

結果

テレックス社は、以前ノイズの干渉や負荷の影響を過度に受ける、過負荷を受けやすいレンタル機器を使用していましたが、今回は独自の計測アンプシステムを構築しました。SomatXRを使用すると、スケジュールされた時間枠内でモバイル長期テストを柔軟に実行し、収集したデータは信頼性の高い最終結果として解析に使用できます。

課題(チャレンジ):不均一な作業面、高い衝撃、および粉塵への対策

採石場で使用されるLJ5139ジョークラッシャーが直面する問題にはいろいろありました。マシン本体の重量が最大110トンのため、不均一な表面に対して作業を行う際に本体のシャーシに大きな負荷がかかります。さらに、ホッパーとフィーダーは、それを供給するために使用される掘削機から最大1立方メートルの大きな石を落下させる際には、大きな衝撃力を受けます。さらに、クラッシャー自体は、粉砕プロセス中に最大8000kNの力を受けます。

「これらの問題に対処するために、最初に設計段階で有限要素解析を行い、ひずみゲージを使用して現場でその結果を検証しました。以前はレンタル装置に依存していたため、今回は様々な試験を自由に行える自社の装置に投資したいと思っていました」とテレックス社のIan Boast氏は述べています。

さらに、最初に採用された装置は周囲の機器からのノイズ干渉の影響を受けやすいものでした。これは、クラッシャーにかかる負荷は、突然発生したり過渡的現象であったりするので、誤った計測結果を引き起こす可能性があり、特に問題でした。これに加えて、高レベルの粉塵があり苛酷な採石場の物理的環境で使用するので、従来の装置では、現場で使用できるオプションに制限があるだけでなく、余分な注意を払う必要があります。

突然の衝撃や電源損失があっても信頼性を確保:SomatXR

HBMは発生しうる問題を検討した結果、非常に厳しい環境での使用に特に適したDAQ SomatXRシリーズ選択しました。さらに、このパッケージを補強するために、HBMは SomatXR MX1615B-R モジュールmodule と ひずみゲージロゼットRF-9を含む関連アクセサリも提案しました。厳しい使用環境が要求されているので、適切な機器を選択することが重要でした。雨などで濡れる過酷な状態や突然の衝撃に耐えて、確実に動作する能力が、最重要ポイントでした。このような極端な条件下で使用する場合、電源損失や予期せぬ事態により計測データが失われるなど、発生する可能性のある問題のすべてを予期することは困難です。

これは、テレックス社で必要とされる長期試験にとっては、特に重要な機能になります。SomatXRシステムは、データを連続的に記録することができます。つまり、テスト中に障害が発生した場合は、その時点までの記録データは保存され、システム中断後に、(ユーザーの手助けなしに)自動的にデータロギングを再開できる点が特に重要になります。

HBMのデータ収集システムは、様々な種類のモバイル試験アプリケーションに適していますが、テレックス社の用途では極端な負荷と過酷な使用環境が課題でした。しかし、HBMはモバイル・テストや過酷な使用環境での豊富な経験により、試験用のPC画面表示を使用できる柔軟なソリューションを提供することができました。HBMは、テレックス社のニーズに対応したシステムを提案・提供するだけでなく、エンジニアのトレーニングとサポートを行います。

 

直観的で理解しやすいソフトウェア・ソリューション

「HBMが提供した分析ソフトウェアは直感的で理解しやすい設計になっています。ユーザーフレンドリーな視覚化モジュールにより、現場で収集されているライブデータを表示することができます。また、クラッシャーが稼働している間にトグルプレート荷重の実測値を受け取ると、ライブ計算に基づいてカスタム指標を作成することができます。もう1つの便利な機能は、ロギング中に画面上の表示を連続的に変更できることです。これにより、各ゲージをフルスクリーンのグラフとして順番に監視でき、すぐに高負荷になっている箇所を識別できます。ソフトウェアの後処理機能も非常に優れており、様々なフォーマットでエクスポートする前にデータをフィルタリングやトリミング処理するいろいろな方法があります」とテレックス社のIan Boast氏は述べています。

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