극한 조건에서의 테스트: 굴삭기 및 덤프 트럭(ADT)의 구조 테스트를 위해 HBM의 U10M을 사용하는 Liebherr

키르히도르프의 새로운 개발 및 데모 센터에서 Liebherr는 정확한 결과를 제공하는 HBM의 고성능 U10M 힘 센서를 사용하여 최대 부하에서 건설 기계를 구성하는 구성 요소와 어셈블리를 테스트하고 있습니다.

까다로운 건설 프로젝트와 항구에서의 자재 모두 취급 : Liebherr의 강력한 유압 굴삭기, 덤프 트럭 및 자재 취급 크레인은 대량의 자재를 빠르고 안정적이며 안전하게 이동해야 하는 모든 곳에서 전 세계적으로 열심히 일하고 있습니다.  Liebherr의 연구 개발 팀은 Kirchdorf에 있는 기함 사무실에 있는 최신식 개발 및 데모 센터에서 최대 부하 용량에서 새 기계를 테스트하기 위해 노력하고 있습니다. 최신 테스트 벤치 시설에서 수행되는 광범위한 구조 테스트를 위해 Liebherr는 측정 기술의 글로벌 시장 리더인 HBM의 U10M 및 S9M 힘 센서를 사용하여 최고의 정밀도와 최대의 신뢰성을 갖춘 데이터를 제공합니다.

Problem

Liebherr 시연 및 테스트 센터에서 유압 굴삭기, 덤프 트럭 및 자재 이동 크레인의 구성 요소는 실제 사용 조건에서 기계적으로 테스트됩니다.

Solution

생성된 힘은 U10M 시리즈 센서를  사용하여 굽힘 모멘트에 대한 보상과 함께 측정되는 반면 HBM 스트레인 게이지는 구성 요소에 대한 측정값을 동시에 수집합니다.

Results

신뢰할 수 있는 측정 기술을 통해 구성 요소의 신뢰성을 보장하기 위해 테스트 피스에 작용하는 힘을 하중 조건과 상호 연관시킬 수 있습니다.

Liebherr의 유압 굴삭기, 덤프 트럭 및 자재 이동 크레인이 건설 현장, 고철 야적장 또는 항구의 가혹한 작업 환경에서 장기적으로 안정적으로 작동하는지 확인하기 위해 회사는 다음을 테스트합니다. 구성 요소의 하중 전달 능력과 향상된 피로 강도를 매우 정확하게 측정합니다. 구성 요소의 기계적 안정성을 안전하게 테스트하기 위해 세계 최고의 건설 기계 제조업체 중 하나인 Liebherr는 2018년 Kirchdorf an der Iller에 최첨단 개발 및 데모 센터를 의뢰했습니다.

"부하 테스트 중에 유압 굴삭기 확장형 암과 같은 어셈블리에 몇 주 만에 전체 서비스 수명 동안 굴삭기가 일반적으로 경험하는 것과 동일한 하중을 받습니다."라고 Nils Dippon은 말합니다. Liebherr 개발 및 데모 센터. “테스트는 종종 몇 달에 걸쳐 수행됩니다. 이렇게 많은 투자를 하고 높은 기준을 가지고 있다면 전체 테스트 단계에서 완전히 신뢰할 수 있는 측정 기술을 보유하는 것이 중요합니다.” 이러한 이유로 Liebherr의 전문가들은 장기적인 안정성을 갖춘 내구성 있는 U10M 힘센서를 신뢰합니다.

 

 

실생활과 같은 하중: 최고의 정밀도로 힘을 측정

“우리의 광범위한 부하 테스트에서 유압 실린더가 기계 구성 요소에 가하는 힘이 중요한 역할을 합니다. 전기적 굽힘 모멘트 보상을 통해 HBM의  U10M 힘 센서는 정확한 측정 설정에서 높은 전단력과 굽힘력이 센서에 작용하는 경우에도 정확한 데이터를 제공할 수 있습니다.”

Nils Dippon, 테스트 엔지니어 Liebherr의 개발 및 데모 센터

 

Liebherr 개발 및 데모 센터는 전 세계적으로 유일합니다. 12m x 8m의 테스트 구역에 다양한 테스트 스테이션이 건설됩니다. 여기에서 최대 6개의 부하 테스트가 동시에 수행됩니다. Nils Dippon은 "우리의 테스트는 에너지 소비를 줄이고 더 높은 효율성을 달성하기 위해 가능한 한 가볍게 하면서 많은 양의 스트레스를 견디도록 구성 요소를 설계할 수 있는 중요한 데이터를 제공합니다."라고 말합니다. “여기서 다양한 부품을 테스트합니다. 종종 그것들은 새로운 모델의 프로토타입입니다. HBM의 모듈식 클램핑 시스템을 사용하여 모든 부품에 대해 완전히 새로운 테스트 벤치를 설정하고 다양한 힘 적용으로 테스트를 수행합니다. 이를 위해서는 물론 다양한 응용 분야를 최적으로 다룰 수 있는 최고 수준의 측정 기술이 필요합니다.”

예를 들어 이 작업 설정에서 굴삭기의 회전 플랫폼은 확장 가능한 암으로 장착됩니다. 스트럿이 일반적으로 굴착기 삽과 만나는 바로 그 위치에서 암은 어댑터를 통해 두 개의 유압 테스트 실린더에 연결됩니다. "우리 유압 실린더는 최대 1.2메가뉴턴의 힘으로 당기고 밀 수 있습니다."라고 Nils Dippon은 강조합니다. "이를 통해 나중에 굴삭기를 건설 현장에서 사용하거나 자재 취급에 사용할 때 영향을 미칠 수 있는 하중을 재현할 수 있습니다." 이 경우 힘은 테스트 벤치가 조절하는 결정적인 측정량입니다. 구성요소 하중은 HBM의 Y 시리즈 스트레인 게이지(DMS)를 사용하여 설정되어 특정 힘에서 발생하는 구조의 하중을 분석합니다.

높은 굽힘력에서 정확한 측정 결과

HBM의 힘 센서 기술 제품 관리자인 Thomas Kleckers는 "우리 U10M 힘 센서는 Liebherr에서 부하 테스트 중에 수행된 측정에 최적입니다."라고 말합니다. “센서는 1.25 킬로뉴턴에서 2.5 메가뉴턴 범위의 최대 용량으로 제공되며 매우 높은 정확도를 달성하므로 넓은 측정 범위가 가능합니다. 밀폐 용접된 측정 본체는 까다로운 산업 환경에서도 오래 지속되는 내구성을 보장합니다. 열악한 산업 환경에서 사용하기 위해 장비 보호 등급 IP68에 대한 요구 사항을 충족하는 U10M 모델도 있습니다.” 또한 U10M 시리즈 센서는 충격 하중과 진동에도 강합니다.

Liebherr가 수행한 테스트와 관련된 한 가지 고유한 문제는 확장 가능한 대형 굴삭기 암과 같은 무거운 테스트 개체의 질량입니다. “굽힘력은 측정 결과를 왜곡할 수 있습니다. 그렇기 때문에 테스트 설정 단계부터 굽힘 모멘트가 센서에 영향을 미치지 않도록 조치를 취합니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 제어 와이어를 사용하여 카운터 하중을 부착하여 거대한 유압 실린더와 하중 적용 더미에서 하중의 일부를 완화하는 것입니다. 매우 큰 테스트 개체로 완전히 보상하는 것은 종종 불가능합니다.”라고 Nils Dippon은 설명합니다. “U10M 힘 센서는 견고한 측정 본체와 전기적 굽힘 모멘트 보상 덕분에 횡력이 포함된 경우에도 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다. 이를 통해 매우 정교한 작업 설정을 구성할 수 있습니다.” U10M은 HBM EMC 연구소에서 테스트 및 최적화되었으므로 예를 들어 전기 이동성과 같이 강한 전자기장이 있는 환경에서 측정하는 데 적합합니다.

Thomas Kleckers는 "최대 용량, 어댑터, 교정 및 다양한 커넥터와 같은 다양한 옵션을 사용할 수 있으므로 U10M 힘 센서의 11,000개 이상의 서로 다른 모델을 주문형으로 사용할 수 있으며  측정 작업에 맞게 조정할 수 있습니다."라고 말합니다.

" U10M 시리즈 힘 센서는 넓은 측정 범위에서 매우 높은 정밀도를 달성합니다. 이를 통해 Liebherr 개발 및 데모 센터의 다양한 측정 설정에서 최대한의 유연성으로 매우 상세한 측정 데이터를 제공할 수 있습니다. HBM 최고 수준의 스트레인 게이지 기술은 추가 개발을 위한 광범위한 데이터 기반을 만들기 위해 부품의 가장 작은 변형도 최고의 정밀도로 기록합니다. ."

Thomas Kleckers, HBM 힘 센서 제품 관리자

“U10M과 같은 최고 수준의 센서 기술과 HBM의 측정 전자 장치가 모든 테스트 시리즈에 포함되어 있습니다. 예를 들어 건설 현장에서 기계를 사용할 때 모바일 DAQ SomatXR은 작용 하중을 기록합니다. 이를 통해 개발 및 데모 센터의 테스트에서 실제 조건을 정확하게 복제할 수 있습니다.”

Nils Dippon, 테스트 엔지니어 Liebherr의 개발 및 데모 센터

Liebherr-Hydraulikbagger 소개

Liebherr-Hydraulikbagger는 건설 산업 또는 항구에서 자재 이동에 대한 가장 높은 요구 사항을 충족하는 유압 굴삭기(굴삭 및 자재 취급 기술 및 양방향 굴착기) 및 굴절식 조인트 덤프 트럭의 세계 최고의 제조업체 중 하나입니다. 2018년 키르히도르프 데어 일러(Kirchdorf der Iller)의 플래그십 사무소에 개발 및 데모 센터가 열리면서 Liebherr 엔지니어는 전 세계적으로 사용되는 기계용 부품을 설계합니다. 1949년에 설립된 이 회사는 키르히도르프(2019년 기준)에서 1,658명의 직원을 고용하고 있으며 Bulle(스위스)에 본사가 있는 가족 소유 기업 그룹 Liebherr-International S.A.의 일부입니다.