Details

はじめに
パワーシャトルトランスミッション試験装置（「ARJUN NOVO」）は、現代の農業用トラクターに搭載されるパワーシャトルクラッチ（PST）ユニットが直面する正確な油圧および機械条件を再現するよう設計されています。従来の手動変速が必要なトランスミッション試験とは異なり、この装置は前進、中立、後退の作動を自動化し、電気油圧バルブを使用して走行中の方向変更を模擬します。現場で発生する圧力スパイク、流量、温度変動の全範囲を再現することで、クラッチの接続の滑らかさ、応答速度、漏れ特性を制御された実験室環境内で検証します。これにより、エンドオブラインの品質保証を加速するとともに、トラクターの運転に影響を与える前に微細な摩耗関連の問題を発見できます。

用途
▹ OEM生産ラインでは、ARJUN NOVOは出荷されるすべてのPSTユニットが厳格な製造者公差を満たすことを保証します。同一の試験プログラムを複数の組立ステーションで展開でき、標準化された結果を提供し、オペレーターによるばらつきを排除します。  
▹ アフターサービスセンターでは、この装置の診断機能を活用して、再製造または修理済みのPSTを評価し、現場でのギクシャクした変速や油圧ロックにつながる可能性のあるモジュレーション曲線の偏差を特定します。これにより、再訪問や保証請求を大幅に削減できます。  
▹ 研究開発チームは、装置を耐久試験に使用し、数万回の変速を繰り返してライフサイクルデータを生成し、スプールバルブやシールの潜在的な疲労箇所を特定します。圧力の立ち上がり速度や温度設定を調整して、新しいPST設計を加速老化プロトコル下でストレステストすることが可能です。  
▹ 技術研修では、この装置は「ライブ教室」として機能し、受講者は圧力-流量グラフをリアルタイムで観察し、バルブ形状がクラッチ性能に与える影響を学び、組み込みの故障注入モードを通じてトラブルシューティングを実践できます。

主な特徴
▹ 高精度VFD制御：3.7 kWのVFDがポンプ速度を0.1 Hz単位で調整し、正確な流量と圧力制御を実現。  
▹ 三重チャンネル油圧監視：タービンメーターおよび±0.5%のトランスデューサを備えた3つの流量チャンネルで、漏れや性能を監視。  
▹ 自動シーケンスおよび故障注入：内蔵のレシピによる停止、ランププロファイル、故障モードでシステムおよび安全インターロックを検証。  
▹ 統合データスイート：バーコードによる部品ログ、自動PDFレポート、モジュレーション曲線、ヒストグラム、トレンド解析を提供。  
▹ 堅牢な安全設計：二重停止回路、温度アラーム、油圧インターロックによりISO 13849-1 Cat 3規格を遵守。

技術仕様
• 油圧動力ユニット：固定容積ギアポンプ（22.5 cc/rev）、3相415 VAC誘導モータ駆動；流量最大30 L/min；最大システム圧力100 bar。  
• 計装精度：タービン流量計 ±1%、圧力トランスデューサ ±0.5% FS、動圧プロファイリング用に1 kHzでADサンプリング。  
• 制御電子機器：Rockwell/Siemens PLC（プログラムスキャン16 ms）、トルクリミットおよび閉ループ電流制御対応の工業用VFD、24 VDC安全I/Oクロスモニタリング。  
• ソフトウェア環境：Windows 10/11対応HMI、.NET 5フレームワーク上構築；SQL Server 2019バックエンド；SCADA統合用OPC UAインターフェース。  
• 物理的寸法・ユーティリティ：設置面積2 m × 1.5 m、高さ2.5 m、総重量500 kg、ピーク消費電力5 kW、空圧供給オプション6 bar / 50 LPM。

動作原理
試験装置の中心には閉ループ油圧回路があります。PLCからのシフト指令を受けると、VFDがモータ回転数を調整し、ギアポンプを通して所望の流量を生成します。油は比例方向弁を通じて導かれ、電気制御によりPSTスプールを前進、中立、後退に配置します。スプールの動きに応じて、流量計と圧力トランスデューサがタイムスタンプ付きデータを取得し、スプール変位と油圧の関係を示すモジュレーション曲線を生成します。HMIソフトウェアはこれらの曲線を参照用「ゴールデン」カーブに重ね、逸脱を瞬時に検知します。  
さらに、オプションの熱交換器を用いて油温を変化させる高度なルーチンにより、コールドスタートや高温条件下での性能評価も可能です。

設置要件
• 電気：専用の三相415 VAC ±10%、50 Hz電源；漏電保護付き20 Aブレーカー。  
• 空圧（オプション）：6 barの乾燥・ろ過空気を50 LPMで供給、空圧弁作動および安全インターロック用。  
• 設置スペース：設置面積2 m（長さ）× 1.5 m（幅）；天井高さ最低2.5 m；装置周囲1 mのサービスアクセス確保。  
• 環境条件：周囲温度10–40 °C；湿度20–80％（結露なし）；ほこりの少ない屋内推奨。  
• 構造：水平で振動吸収コンクリート床、600 kg耐荷重；ベースフレーム固定用アンカーボルトパターン付属。

保守および校正
予防保守スケジュール：  
– 毎日：ホース、継手、フィルターインジケータの目視点検；油量と温度の確認。  
– 毎月：ポンプベアリングの潤滑；非常停止機能の確認；アラームログのレビュー。  
– 毎年：油の完全交換；フィルターの交換；システム全体の漏れテスト。

校正プロトコル：  
– 流量計および圧力トランスデューサ：国際標準にトレーサブルな重り式流量ベンチとデッドウェイト圧力計で年1回校正。  
– VFDおよびPLC：ソフトウェア整合性チェックとファームウェア更新を四半期ごとに実施；ステップ応答試験で閉ループ制御精度を確認。

予備および消耗部品：  
現場用キットには、フィルターエレメント、シールカートリッジ、スプールバルブOリング、リリーフバルブスプリングが含まれており、特殊工具を使わずに迅速な現場交換が可能です。

ソフトウェアおよびデータ管理  
本試験装置のHMIソフトウェアは最新の.NET 5アーキテクチャ上に構築されており、圧力対流量グラフ、温度計測値、シフトサイクルカウンタをリアルタイムで表示する直感的なダッシュボードを提供します。  
テストレシピはXMLファイルとして保存され、簡単にインポート/エクスポートやバージョン管理が可能です。すべての実行データはSQL Server 2019データベースにアーカイブされ、日付、バッチ番号、オペレーター別に検索できます。ソフトウェアにはOPC UAサーバが含まれ、工場のSCADAやMESプラットフォームとの統合もシームレスに実現します。レポート生成は、証明書用PDF、原データ用CSV、ERP取り込み用XMLなど複数形式に対応し、ユーザー権限管理により機密性の高い試験結果へのアクセスも安全に制御されます。

結論  
高精度の油圧制御、包括的なデータ取得、柔軟なソフトウェア統合を組み合わせることで、ARJUN NOVO PST試験装置は生産および開発環境の両方に対するエンドツーエンドのソリューションを提供します。  
堅牢な安全設計と詳細な校正プロトコルにより、長期にわたり信頼性の高い、再現性のある試験が保証されます。  
高量産ライン、専門のR&Dラボ、またはサービス作業場に導入することで、保証リスクを最小化し、製品検証を加速させ、パワーシャトルトランスミッションユニットの総合的な品質保証を向上させます。