Details

1. はじめに & 目的
慣性荷重試験施設は、油圧アクチュエータ、マニホールド、およびパワーパックに対して、実際の動的条件を模擬した精密制御慣性荷重を与えるために設計された完全統合型システムです。本施設は単なる静圧に依存せず、交換可能な質量ブロックと高応答油圧制御を使用して、実際の運用環境に即した加速度、速度、力のプロファイルを再現します。この能力により、部品は圧力耐性だけでなく、真の動的荷重下での疲労寿命および制御精度も検証されます。

2. 適用分野
この多用途試験リグは幅広い産業で利用可能です：
• 航空宇宙・防衛：フライトコントロールアクチュエータを繰り返しのサイクル荷重で評価し、機動を再現して極限条件下での信頼性を保証します。
• 重機械：クレーン、掘削機、プレスで使用される油圧シリンダーおよび回転アクチュエータの長期耐久性を、変動する慣性力下で検証します。
• 自動車：急加速・減速サイクル下でブレーキおよびステアリング油圧アセンブリを試験し、応答速度と構造的完全性を確認します。
• エネルギー・発電：タービンや洋上プラットフォームの油圧パワーユニットを疲労試験し、始動・停止や負荷変動時に一般的な荷重反転をシミュレートします。

3. コアコンポーネント & 特徴
3.1 反力ブラケット
構造の中心は二重の反力ブラケット（水平1、垂直1）で構成され、IS-2062 軟鋼製で、施設の強化床およびせん断壁にボルト固定されています。各ブラケットは密に配置されたリブで補強されており、アクチュエータ中心線で ±160 kN の動的荷重に耐え、フレームのたわみを最小限に抑え、高速試験時の不要な共振を排除します。

3.2 低摩擦ガイド & モジュール式質量ブロック
精密低摩擦ガイドにより、質量キャリッジは水平 ±150 mm、垂直 ±100 mm の移動が可能です。硬化ガイドレールと循環ベアリングにより、加速度最大2 g、速度最大2 m/sでも、移動1000 mmあたり2 μmの位置精度を保証します。慣性荷重は500 kg単位のモジュール式質量ブロックで適用され、最大2,000 kgまで対応し、重心はアクチュエータ軸上に正確に維持され、繰り返し可能で均衡のとれた荷重を実現します。

3.3 油圧作動システム
各60 L/min @ 210 bar対応の3段サーボバルブ2基が、4基のひずみゲージ式圧力トランスデューサ（0–400 barおよび0–700 bar範囲、フルスケール精度±0.1%）と連携し、閉ループ制御環境を作り出します。すべての油圧配管は突合せ溶接され、ASMEセクションIXに従ってX線検査済みであり、ホースはSAE 100R11および100R8規格に適合しています。この堅牢な油圧インターフェースにより、全慣性荷重下でも位置、速度、加速度を迅速かつ正確に制御可能です。

3.4 制御 & データ取得
産業用PLCは1 kHzの制御ループ周波数でEtherCAT経由で動作し、ミリ秒単位の応答を保証します。12インチの静電容量式タッチスクリーンHMIにより、直感的な試験設定、リアルタイムトレンドグラフ、アラーム処理が可能です。データ取得は16チャンネル24ビットDAQシステムで行われ、チャンネルごとに最大5 kS/sでエンコーダ位置（1 μm分解能）、圧力信号（4–20 mAまたは±10 V）、およびオプションの加速度計入力をキャプチャし、高度な解析をサポートします。

4. 技術仕様

  

    
パラメータ
    
仕様
  
  

    
反力容量
    
水平・垂直軸で ±160 kN の動的荷重
  
  

    
構造固有振動数
    
≥ 100 Hz
  
  

    
慣性質量ブロック
    
500 kg単位で最大2,000 kgまで; アクチュエータ軸上に重心配置
  
  

    
移動ストローク
    
水平 ±150 mm; 垂直 ±100 mm
  
  

    
ガイド性能
    
加速度 ≤ 2 g; 速度 ≤ 2 m/s; 精度 2 µm/1,000 mm; 動作温度 –20 °C～+80 °C; 動的定格 80 kN
  
  

    
油圧供給
    
0–350 bar; 最大流量 200 L/min
  
  

    
アクチュエータポート & ホース
    
SAE 100R11（水平 1¼″、垂直 1″）；SAE 100R8（パイロット/ドレン ⅜″）
  
  

    
サーボバルブ
    
2 × 3段階流量制御; 60 L/min @ 210 bar
  
  

    
圧力トランスデューサ
    
4 × 範囲（0–400 bar, 0–700 bar）；フルスケール精度 ±0.1%
  
  

    
制御 & データ取得
    
PLC 1 kHzループ; EtherCAT; 12インチHMI; 16チャンネル24ビットDAQ @ 5 kS/s
  
  

    
材料 & 溶接規格
    
IS-2062 軟鋼; ASME Sec IX X線検査済み溶接
  
  

    
電源 & ユーティリティ
    
400 VAC ±10%, 50 Hz, 3相 + N + PE, 10 kVA; 6 bar ドライエア
  
  

    
設置面積 & 重量
    
4 m × 2 m × 2.5 m; 約3,500 kg
  
  

    
環境条件
    
動作温度 –20 °C～+60 °C; 相対湿度 5%–95%（結露なし）
  


5. 供給範囲および作業内容
当社のターンキー納入には、エンドツーエンドのサービスが含まれます。まず、詳細な3Dおよび製作図面を作成し、QA/QC手順や検査スケジュールを含めてお客様の承認を得ます。図面承認後、全ての原材料、サーボバルブ、トランスデューサ、特殊部品を調達し、精密CNC加工およびX線溶接検査を実施します。組み立てと工場受入試験（FAT）には、構造の固有振動数チェック、動的荷重下でのたわみ、慣性質量性能試験が含まれます。

最後に、現地チームが設置作業を担当します。反力ブラケットのボルト固定、油圧・電気インターフェースの接続、システムフラッシング、およびプロトタイプアクチュエータやマニホールドを用いた現地受入試験（SAT）を実施します。

6. 試験および性能評価
性能評価は静的測定だけに留まりません。閉ループ位置、速度、加速度追従試験を実施し、フル慣性質量下でも指令プロファイルからの偏差が5%以内に収まることを確認します。0.1 Hz～50 Hz、振幅0.2 mmのサインスイープ試験により –3 dB 帯域幅の適合性を確認します。ストローク終端のクッション試験および横荷重試験により、圧力上昇および側面力が設計範囲内に収まることを確認します。静水軸受の漏れや高圧往復試験により、長期的なシール性およびガイド性能を検証します。

7. 納入物および保証
完成後、完全に組み立てられた慣性負荷試験装置、包括的な予備部品キット（フィルター、シール、コネクタ）、実測図面、校正証明書、FAT/SATレポート、および詳細な操作・保守マニュアルをお届けします。当社は施工品質および購入部品全てに対して、出荷日から12か月間の保証を提供し、現地サポートおよびリモート診断も含まれます。

8. 利点および差別化ポイント
• 真の動的検証：圧力制御と慣性負荷を同時に試験し、早期に疲労や制御問題を発見。  
• モジュラー & 適応性：慣性質量、ストローク、試験プロファイルを迅速に再構成し、異なるアクチュエータサイズや用途に対応。  
• 高精度：サブミクロン精度と剛性フレーム（≥ 100 Hz 固有振動数）が試験アーティファクトを排除。  
• シームレスな統合：事前配線済み制御キャビネット、テスト済みソフトウェア、フィールドバス通信による迅速な立ち上げ。  
• 国際規格適合：ASME、ISO、CE、ANSI標準に準拠し、認定部品で設計・試験済み。