Le professeur Wilhelm Hannibal et ses étudiants de l'Université des sciences appliquées du sud-Westphalie ont un objectif ambitieux: ils veulent optimiser les pompes à huile afin de contribuer à réduire la consommation de carburant des moteurs à combustion. Alors qu'ils effectuaient de nombreux tests, un banc d'essai a provoqué des vibrations indésirables. Les éléments de suspension pneumatique PLM des amortisseurs ACE ont assuré le calme à plusieurs endroits.
Le programme de licence en automobile de l’Université de sciences appliquées de Westphalie du Sud confère à l’entreprise d’Iserlohn, sur une base scientifique, une vaste formation technique liée aux applications. Le programme est spécifiquement conçu pour le secteur de l’industrie automobile. La proximité des applications des jeunes universitaires avec la pratique peut être vue dans le domaine du développement de systèmes d'entraînement économes en énergie.
Selon Sebastian Schütte, membre du personnel scientifique du professeur Hannibal, une des clés importantes de la pompe à huile moteur est la suivante: "Dans les conceptions des moteurs des temps anciens, les pompes à huile fonctionnaient toujours à pleine charge, ce sont aujourd'hui des unités régulées. Et si elles peuvent être utilisées à un débit réduit, il est également possible de réduire leur consommation d'énergie. "Afin de se rapprocher de l'état de contrôle optimal, il était nécessaire d'enregistrer les courbes caractéristiques des pompes à huile et de comparer différentes stratégies de contrôle. À cette fin, l’équipe du programme de diplômes en automobile a construit son propre banc d’essai. La conception globale, avec une longueur de 2500 mm et une largeur de 900 mm, a été comparée à un poids équivalent à celui d’une voiture de tourisme avec 1500 kg.
Transmettre des vibrations dans la pièce à une autre station de test
Un situé sur la configuration de test Moteur à courant continu entraîne les pompes avec 300 à 7000 min-1 sur. "Il était clair pour nous dès le début que ce spectre de vitesse était suffisant pour faire vibrer la conception et que nous devions prendre des contre-mesures pour obtenir des résultats de mesure raisonnables", déclare Sebastian Schütte. Parce qu'en plus des tests d'efficacité hydraulique, volumétrique et mécanique pour contrôler et optimiser le comportement des écoulements, ainsi que pour prévenir les fuites et réduire le frottement, la technologie de contrôle est également à l'étude et donc quelle est la technologie de contrôle qui fonctionne le plus efficacement?
Pour cette raison, le banc d’essai a été placé sur six isolateurs en caoutchouc-métal. Celles-ci ont permis une réduction des vibrations, mais: "Cela devait aller encore mieux", résume Schütte. D'autant que les vibrations étaient même suffisantes pour affecter également une autre station de test dans la même pièce.
De la théorie directement à la pratique
Le spécialiste de l'amortissement est non seulement le leader mondial dans le domaine des amortisseurs industriels et miniatures, mais il s'est également forgé une excellente réputation en quelques années dans la technologie des vibrations, y compris l'élimination des vibrations indésirables. En outre, la société propose sans cesse de la formation en entreprise et est également présente dans les universités en étant à la disposition des facultés techniques pour des démonstrations et des conférences données par l'industrie.
Il était donc logique que Sebastian Schütte contacte l'employé ACE responsable des conférences dans le domaine de la formation, Jörg Brinkmann: «Nous avons entendu parler de lui de la série 'Aceolator'. Derrière le nom Aceolator, il existe une grande variété de produits recommandés comme solution à une grande variété de problèmes de réduction du bruit ou d'élimination des vibrations perturbatrices. Outre les isolateurs caoutchouc-métal, les plaques d'isolation des vibrations et les éléments de suspension pneumatique basse fréquence font également partie de la gamme Langenfelder.
Moteur à courant continu comme talent polyvalent pour d'innombrables applications
Ces derniers devaient remplacer les solutions précédemment utilisées à la Fachhochschule Südwestfalen. Mais avant cela, Jörg Brinkmann, accompagné de son collègue Dieter Wohlschlegel, responsable de l'ingénierie chez ACE, et du consultant technique Gregor Jandt, ont rendu visite à l'équipe académique d'Iserlohn pour réaliser une enquête. Pour cela, les trois personnes ont dessiné un boîtier de mesure propre à l'entreprise et un capteur de mesure externe, connecté à une tablette PC. En se basant sur les valeurs déterminées, Dieter Wohlschlegel a ensuite conçu un modèle pour les éléments de suspension pneumatique PLM.
Portefeuille complet pour la vibration et l'isolation de vibration
Comme tous les éléments de ressort pneumatique, les éléments de ressort pneumatique PLM1 utilisés de la série Aceolator sont situés dans la gamme des basses fréquences et sont utilisés lorsque des machines, des tables de mesure ou des équipements de test hautes performances doivent être parfaitement isolés.
En fonction du degré de vibration et de l'environnement, trois séries de produits différentes sont disponibles, composées d'éléments de ressort pneumatique basse fréquence, d'isolateurs caoutchouc-métal et de plaques antivibratoires. Les concepteurs peuvent l'utiliser pour maîtriser presque tous les défis dans le domaine de la technologie des vibrations et de l'isolation des vibrations. Selon le fabricant, cela s'applique également aux machines qui doivent être protégées ultérieurement.
Grâce à leur chambre à air interne, ces éléments basse fréquence offrent un effet isolant important à partir d'une fréquence de 5 Hz et plus. La fréquence propre est de 3 Hz dans un état de charge optimal, ce qui est obtenu lorsque la charge maximale sur les différents éléments du ressort pneumatique est épuisée autant que possible. Pour des applications telles que celle de l'Université des Sciences Appliquées du Sud-Westphalie, ACE dispose d'éléments de suspension pneumatique avec des vannes de contrôle de niveau automatiques pour le contrôle de la hauteur.
Dans ces cas, chaque isolateur principal est équipé d'une soupape de commande attachée qui agit comme un capteur de charge et un capteur de position. N'importe quel nombre de ressorts pneumatiques parallèles peut être ajouté pour augmenter la capacité portante de l'ensemble du système. Cela permet au fabricant d'étendre encore plus les cas d'utilisation. En plus d'une utilisation sur bancs d'essais, les ressorts pneumatiques sont particulièrement adaptés pour assurer un très bon découplage des vibrations perturbatrices sous des structures avec des systèmes de mesure. Ils isolent également, par exemple, les presses à grande vitesse ou tous les types de systèmes de production des vibrations.
Les deux tables de test fonctionnent correctement maintenant
Les PLM sont équipés d'un insert fileté vulcanisé, ce qui signifie que les ressorts pneumatiques peuvent être pressurisés avec de l'air comprimé via une valve de pneu standard ou un raccord pneumatique à vis. Des connexions spéciales ne sont pas nécessaires avec ces éléments innovants faciles à niveler. Dans le cas où des vannes de contrôle de niveau ne sont pas utilisées, une unité de contrôle de régulateur peut également être fournie pour réguler la pression et la hauteur des ressorts pneumatiques interconnectés.
De petits paliers lisses sans entretien en plastique voyagent dans le monde entier
Cependant, cela n'était pas nécessaire à Iserlohn pour obtenir le résultat souhaité. « Les deux bancs d'essai fonctionnent maintenant parfaitement. Cela signifie que nous pouvons maintenant continuer notre travail encore mieux qu'avant », déclare Sebastian Schütte avec satisfaction. Une étape importante sur la voie de moteurs encore plus économes en énergie a ainsi été franchie pour l'équipe du professeur Wilhelm Hannibal de l'Université des sciences appliquées du Sud-Westphalie.