Details

O Head Impact Test Rig é um sistema de teste eletro-hidráulico altamente especializado, projetado para avaliar o desempenho de segurança dos encostos de cabeça dos assentos de veículos. Desenvolvido para simular o impacto real de uma cabeça humana durante uma colisão veicular, este equipamento ajuda a determinar o comportamento estrutural dos sistemas de assento sob condições de carga dinâmica. A máquina é capaz de capturar parâmetros críticos, como força de impacto, deflexão do assento e absorção de energia, tornando-se uma ferramenta indispensável em P&D automotivo, conformidade regulatória e garantia de qualidade.

Este sistema combina design mecânico de alta precisão com controle inteligente por software e recursos robustos de segurança, oferecendo desempenho de teste consistente, repetível e preciso.

Objetivo do Sistema
O objetivo principal deste banco de teste é simular o impacto de uma Cabeça de Teste de 6,8 kg em velocidades de até 250 km/h, permitindo uma ampla gama de cenários de impacto — desde colisões urbanas de baixa velocidade até acidentes em rodovias de alta velocidade. Essa flexibilidade torna o sistema adequado para pesquisas avançadas de segurança e desenvolvimento. A máquina captura a deflexão do encosto de cabeça, a aceleração experimentada durante o impacto e a energia absorvida pelo assento. Os dados são críticos para avaliar a proteção do ocupante e projetar assentos que cumpram os padrões de segurança automotiva mais rigorosos.

Principais Recursos
• Testes de impacto automatizados e controlados por software  
• Aquisição e visualização de dados em tempo real  
• Perfil de absorção de energia e aceleração (g vs. tempo)  
• Configuração rápida de teste com alinhamento do assento baseado em laser  
• Interface amigável ao operador com controles touchscreen  
• Autenticação segura de usuário e login para acesso autorizado  
• Enclosure de segurança integrado e mecanismo de parada de emergência  

Estrutura Mecânica
No coração do sistema está a Cabeça de Teste, um corpo de alumínio de 6,8 kg com cabeça hemisférica de 165 mm de diâmetro. A cabeça é montada em Barras Guia de Movimento Linear (LM), que garantem movimento vertical suave e alinhamento preciso do impacto. Para simular um impacto realista, um atuador servo-hidráulico aplica uma força controlada para baixo, acionado por um sistema de válvula servo em malha fechada.  
O assento a ser testado é montado em uma base robusta de aço macio (1500 mm × 1500 mm), levantada para a posição de teste usando um elevador em tesoura com capacidade de carga de 3000 kg. Isso garante rigidez e amortecimento de vibração durante o impacto. Todo o conjunto está alojado em uma carcaça de segurança acrílica, oferecendo proteção ao operador enquanto mantém visibilidade.

Especificações Mecânicas
• Massa da Cabeça de Teste: 6,8 kg  
• Velocidade de Impacto: Ajustável até 250 km/h  
• Formato da Cabeça: Hemisférica, 165 mm de diâmetro  
• Tamanho da Plataforma do Assento: 1500 × 1500 mm  
• Capacidade do Elevador em Tesoura: 3000 kg  
• Construção do Material: Alumínio (Cabeça), Aço Macio (Base e Estruturas)  
• Paralelismo das Barras Guia: < 8 microns  

Sensores e Instrumentação
Para garantir alta precisão e repetibilidade, o equipamento é equipado com sensores e transdutores calibrados. Os acelerômetros incorporados na Cabeça de Teste medem a força de impacto em g, enquanto os LVDTs (Transformadores Lineares Diferenciais Variáveis) medem a deflexão do encosto com precisão submilimétrica.

Sensores de velocidade por fibra óptica posicionados ao longo das barras guia calculam a velocidade da Cabeça de Teste pouco antes do impacto. Esses sensores são cruciais para verificar se cada teste corresponde à velocidade configurada. Um sensor a laser também é incluído para verificar o posicionamento correto e a altura do assento antes de iniciar o ciclo de impacto.

Visão Geral dos Sensores
• Acelerômetros: Medem força de impacto em g  
• LVDT: Mede a deflexão do encosto do assento  
• Sensores de Velocidade: Slots de fibra óptica dupla (A1: 10,189 mm, A2: 10,218 mm)  
• Sensor a Laser: Garante alinhamento correto do assento  
• Transdutores de Pressão e Temperatura: Monitoram as condições do sistema hidráulico  

Sistema de Controle e Software
O equipamento é operado via PC industrial com tela sensível ao toque, pré-carregado com software proprietário. A interface do software é amigável, guiando o operador passo a passo pela inicialização da máquina, execução do teste e análise dos dados. Os dados do teste são armazenados em formato Word editável e podem ser exportados, impressos ou integrados a um sistema de gerenciamento de relatórios.

Um sistema de login seguro restringe o acesso aos testes a pessoal autorizado, aumentando a segurança e rastreabilidade. O software foi projetado para verificar automaticamente o status dos sensores, assegurar a pressão do sistema e gerar alertas em tempo real antes de cada impacto.

Destaques do Software
• Interface baseada em touchscreen para fácil navegação  
• Verificações do sistema antes do teste (sensores, pressão, temperatura)  
• Aquisição automatizada de impacto e dados  
• Geração de relatórios editáveis com gráficos (g vs. tempo)  
• Local padrão de armazenamento de dados: C:\BSL\report  
• Instalação fácil no Windows via CD fornecido  

Sistema Hidráulico
Um robusto conjunto hidráulico é responsável por gerar a pressão necessária para o impacto. Inclui um reservatório de 80 litros, filtros de alta precisão e um coletor controlado por servo. O sistema utiliza óleo à base de petróleo ISO VG68 e possui indicadores de temperatura e obstrução para alertas de manutenção. Toda a unidade é integrada à lógica de controle da máquina para um aumento e liberação de pressão contínuos.

Especificações Hidráulicas
• Capacidade do Reservatório: 80 Litros  
• Tipo de Óleo: ISO VG68  
• Pressão Máxima do Sistema: 250 kg/cm² (3450 PSI)  
• Filtragem: 10 microns (linha de retorno), 149 microns (linha de sucção)  
• Válvula Servo: Para controle de fluxo preciso e movimento do atuador  
• Regulagem de Pressão: Controlada por software com feedback digital  

Especificações Técnicas
• Massa da Cabeça de Teste: 6,8 kg  
• Velocidade Máxima: Até 250 km/h (ajustável)  
• Direção do Impacto: Vertical (guiada pelas barras LM)  
• Plataforma do Assento: Base de aço macio 1500 mm × 1500 mm  
• Precisão LVDT: Resolução de deslocamento submilimétrica  
• Fonte de Alimentação: 415V trifásico (motores), 220V AC (controles)  
• Interface do Software: PC com touchscreen e ferramentas de geração de relatórios  
• Formato de Saída: Documentos Word editáveis com dados + gráficos  

Aplicações
O Head Impact Test Rig é um equipamento essencial para OEMs automotivos, fabricantes de assentos, laboratórios de teste de segurança e instituições de pesquisa. É utilizado para:  
• Avaliar a segurança do ocupante e integridade estrutural do assento  
• Validação de produtos durante a fase de desenvolvimento  
• Testes de controle de qualidade em ambientes de produção  
• Verificação de conformidade com normas de segurança como AIS, ECE e Euro NCAP  
• Geração de dados de teste para órgãos regulatórios e certificação  

Seu design modular e API totalmente documentada tornam-no adequado para integração com programas mais amplos de simulação de colisão de veículos e sistemas de aquisição de dados laboratoriais.

Manutenção Preventiva e Segurança
As tarefas de manutenção preventiva incluem verificação dos níveis de óleo, limpeza e substituição de filtros, verificação do funcionamento dos acelerômetros e LVDTs, e inspeção do roteamento dos cabos. O software inclui alertas integrados para a maioria dessas tarefas. Mecanismos de segurança, como parada de emergência, alertas pré-impacto e travas mecânicas, garantem o bem-estar do operador durante cada ciclo de teste.

A Cabeça de Teste é firmemente presa com um cabo de aço para evitar queda livre em caso de falha do sistema, e toda a fiação é organizada para evitar interferência com partes móveis.  

Documentação e Entregáveis Incluídos:
• Manual do Operador  
• CD de Instalação do Software  
• Certificados de Calibração de todos os sensores  
• Desenhos CAD 2D e 3D  
• Esquemas Hidráulicos e Elétricos  
• Desenhos de Ferramentas e Guias de Montagem  
• Cronograma de Manutenção Preventiva  
• Lista de Materiais (BOM)  
• Lista de Peças de Reposição e Contatos de Fornecedores  
• Exemplos de Relatórios e Arquivos de Saída  
• Fotos de alta resolução do setup de teste