Details

1. Introduzione e Scopo
L’Impianto di Collaudo a Carico Inerziale è un sistema completamente integrato progettato per sottoporre attuatori idraulici, collettori e gruppi di potenza a carichi inerziali controllati con precisione, che emulano le condizioni dinamiche reali. Piuttosto che fare affidamento esclusivamente sulle pressioni statiche, questo impianto utilizza blocchi di massa intercambiabili e un controllo idraulico ad alta risposta per riprodurre profili di accelerazione, velocità e forza rappresentativi degli ambienti di servizio effettivi. Questa capacità garantisce che i componenti siano validati non solo per la resistenza alla pressione, ma anche per la durata a fatica e la fedeltà del controllo sotto carico dinamico reale.

2. Applicazioni
Questo versatile banco di prova serve una vasta gamma di settori:
• Aerospaziale e Difesa: qualificazione degli attuatori di controllo di volo tramite carichi ciclici ripetuti che replicano le manovre, garantendo affidabilità in condizioni estreme.
• Macchinari Pesanti: validazione di cilindri idraulici e attuatori rotativi utilizzati in gru, escavatori e presse per la durabilità a lungo termine sotto forze inerziali variabili.
• Automotive: test di gruppi idraulici per frenatura e sterzo sotto cicli rapidi di accelerazione/decelerazione per verificare tempi di risposta e integrità strutturale.
• Energia e Produzione di Energia: test a fatica di unità idrauliche su turbine e piattaforme offshore, simulando inversioni di carico comuni in scenari di avvio/arresto e riduzione del carico.

3. Componenti Principali e Caratteristiche
3.1 Supporti di Reazione
Il cuore della struttura è costituito da due supporti di reazione—uno orizzontale e uno verticale—realizzati in acciaio dolce IS-2062 e fissati al pavimento rinforzato e alla parete strutturale dell’impianto. Ogni supporto è rinforzato con nervature ravvicinate per sopportare carichi dinamici di ±160 kN sulla linea centrale dell’attuatore, riducendo al minimo la flessione della struttura ed eliminando risonanze spurie durante test ad alta velocità.

3.2 Guida Antifriczione e Blocchi di Massa Modulari
Una guida antifriczione di precisione consente al carrello dei pesi di muoversi ±150 mm orizzontalmente e ±100 mm verticalmente. Binari temprati e cuscinetti a ricircolo assicurano una precisione posizionale fino a 2 μm su ogni 1.000 mm di corsa, anche ad accelerazioni fino a 2 g e velocità prossime a 2 m/s. Il carico inerziale viene applicato tramite blocchi di massa modulari in incrementi da 500 kg, fino a un totale di 2.000 kg, con il baricentro mantenuto precisamente sull’asse dell’attuatore per un carico ripetibile e bilanciato.

3.3 Sistema di Attuazione Idraulica
Due valvole servo a tre stadi, ciascuna con portata di 60 L/min a 210 bar, lavorano in sinergia con quattro trasduttori di pressione a estensimetro (campi 0–400 bar e 0–700 bar, ±0,1% FS) per creare un ambiente di controllo in anello chiuso. Tutte le tubazioni idrauliche sono saldate a testa a testa e radiografate secondo ASME Sezione IX, mentre i tubi flessibili rispettano gli standard SAE 100R11 e 100R8. Questa interfaccia idraulica robusta garantisce un controllo rapido e preciso di posizione, velocità e accelerazione, anche sotto carico inerziale completo.

3.4 Controllo e Acquisizione Dati
Un PLC industriale opera a una frequenza di loop di controllo di 1 kHz tramite EtherCAT, garantendo tempi di risposta a livello millisecondo. Un HMI touchscreen capacitivo da 12″ fornisce configurazione intuitiva dei test, grafici in tempo reale e gestione degli allarmi. L’acquisizione dati è gestita da un sistema DAQ a 16 canali e 24 bit, campionando fino a 5 kS/s per canale, registrando la posizione dell’encoder (risoluzione 1 μm), segnali di pressione (4–20 mA o ±10 V) e ingressi opzionali da accelerometro per analisi avanzate.

4. Specifiche Tecniche

  

    
Parametro
    
Specifiche
  
  

    
Capacità di Forza di Reazione
    
±160 kN dinamici sugli assi orizzontale e verticale
  
  

    
Frequenza Naturale Strutturale
    
≥ 100 Hz
  
  

    
Blocchi di Massa Inerziale
    
Incrementi da 500 kg fino a 2.000 kg; CG sull’asse dell’attuatore
  
  

    
Corsa
    
Orizzontale ±150 mm; Verticale ±100 mm
  
  

    
Prestazioni della Guida
    
Accelerazione ≤ 2 g; velocità ≤ 2 m/s; precisione 2 µm/1.000 mm; –20 °C a +80 °C; capacità dinamica 80 kN
  
  

    
Alimentazione Idraulica
    
0–350 bar; portata fino a 200 L/min
  
  

    
Connessioni e Tubi Attuatore
    
SAE 100R11 (1¼″ orizzontale, 1″ verticale); SAE 100R8 (⅜″ pilota/drenaggio)
  
  

    
Valvole Servo
    
2 × controllo flusso a tre stadi; 60 L/min @ 210 bar
  
  

    
Trasduttori di Pressione
    
4 × campi (0–400 bar, 0–700 bar); ±0,1% FS
  
  

    
Controllo e Acquisizione Dati
    
PLC 1 kHz; EtherCAT; HMI 12″; DAQ 16 canali, 24-bit @ 5 kS/s
  
  

    
Materiali e Standard di Saldatura
    
Acciaio dolce IS-2062; saldature radiografate secondo ASME Sec IX
  
  

    
Alimentazione e Utility
    
400 VAC ±10%, 50 Hz, trifase + N + PE, 10 kVA; aria secca 6 bar
  
  

    
Ingombro e Peso
    
4 m × 2 m × 2,5 m; ca. 3.500 kg
  
  

    
Ambiente
    
–20 °C a +60 °C operativo; 5%–95% UR non condensante
  


5. Ambito di Fornitura e Lavori
La nostra fornitura chiavi in mano comprende servizi end-to-end. Iniziamo con disegni 3D dettagliati e disegni di fabbricazione, completi di procedure QA/QC e piani di ispezione per la vostra approvazione. Dopo l’approvazione dei disegni, procuriamo tutte le materie prime, valvole servo, trasduttori e componenti speciali, seguiti da lavorazioni CNC di precisione e ispezione radiografica delle saldature. L’assemblaggio e il collaudo in fabbrica (FAT) includono verifiche della frequenza naturale strutturale, deflessione sotto carichi dinamici e test completi delle masse inerziali.

Infine, il nostro team tecnico si occupa dell’installazione in loco—fissaggio dei supporti di reazione, collegamento delle interfacce idrauliche ed elettriche, spurgo del sistema e conduzione dei test di accettazione in sito (SAT) con attuatori e collettori prototipo.

6. Test e Valutazione delle Prestazioni
La valutazione delle prestazioni va oltre le misure statiche. Eseguiamo test in ciclo chiuso di posizione, velocità e accelerazione, assicurando che le deviazioni rimangano entro il 5% dei profili comandati con massa inerziale completa. Un test sine-sweep da 0,1 Hz a 50 Hz con ampiezza di 0,2 mm verifica la conformità della banda passante –3 dB. I test di smorzamento a fine corsa e di carico laterale confermano che la pressione e le forze laterali rimangono entro i limiti progettuali. I test di perdita dei cuscinetti idrostatici e di riciprocazione ad alta pressione validano la tenuta a lungo termine e le prestazioni della guida.

7. Forniture e Garanzia
Al termine, riceverete la Inertial Loading Test Facility completamente assemblata, un kit completo di ricambi (filtri, guarnizioni, connettori), disegni “as-built”, certificati di calibrazione, report FAT/SAT e manuali dettagliati di funzionamento e manutenzione. Garantiamo la qualità della nostra lavorazione e di tutti i componenti acquistati con una garanzia di 12 mesi dalla spedizione, inclusi supporto in loco e diagnostica remota.

8. Vantaggi e Elementi Distintivi
• **Validazione Dinamica Reale:** Testa simultaneamente il controllo della pressione e il carico inerziale per rilevare precocemente problemi di fatica e controllo.  
• **Modulare e Adattabile:** Riconfigura rapidamente massa inerziale, corsa e profili di test per diversi tipi e dimensioni di attuatori.  
• **Alta Precisione:** Precisione sub-micrometrica e struttura rigida (≥ 100 Hz frequenza naturale) eliminano artefatti di test.  
• **Integrazione Senza Problemi:** Armadio di controllo pre-cablato, pacchetti software testati e comunicazioni fieldbus per una rapida messa in servizio.  
• **Conformità Globale:** Progettato e testato secondo standard ASME, ISO, CE e ANSI con componenti certificati.