RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse...

13

Click here to load reader

Transcript of RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse...

Page 1: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

1

RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC

Contract nr. 160 / 26.06.2008

Cu titlul:

TEHNOLOGIE PENTRU TESTAREA COMPLEXA A SCHIMBATOAREL OR DE CALDURA

PRIN SIMULAREA CONDITIILOR REALE DE EXPLOATARE

FAZA DE EXECUTIE NR. 1 / 2008

Analiza comparativa privind metode si tehnologii ut ilizate pe plan national si international referitoare la testarea complexa a sc himbatoarelor de caldura

RAAL S.A. Str. Industriei 4/A, 420063 BISTRITA, ROMANIA Phone: +40 263 234379 Fax: +40 263 234507 e-mail: [email protected] www.raal.ro

Page 2: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

2

Introducere Proiectul TEHNOLOGIE PENTRU TESTAREA COMPLEXA A SCHIMBATOAREL OR DE CALDURA

PRIN SIMULAREA CONDITIILOR REALE DE EXPLOATARE are ca obiectiv realizarea unui produs nou

reprezentat de o entitate organizatoric-functionala moderna ca dotare si eficienta din punct de vedere tehnico-

economic pentru realizarea unor servicii specifice: testarea complexa, preponderent vibratii si oboseal a a

produselor de tip schimbatoare de caldura, in condi tiile integrarii aspectelor de schimb termic, rezis tenta

la presiune si agenti de lucru cu specificatiile te hnice de exploatare.

Corespunzator tendintelor pe plan mondial, se realizeaza completarea programelor accelerate de

testare termica si mecanica in conditii de laborato r, cu simularea conditiilor reale de functionare al e

schimbatoarelor de caldura pe utilajele/instalatiil e pe care sunt montate. Produsul nou astfel realizat va

integra un laborator complex de testare a produselor marca RAAL prin metode standardizate european.

Proiectul isi propune adaptarea tehnologiilor si a echipamentelor moderne de generare a vibratiilor, utilizate de

producatorii consacrati, la conditiile reale de exploatare a schimbatoarelor de caldura fabricate de RAAL. Prin

parteneriatul format intre universitati, o societate comerciala pe actiuni cu activitate preponderenta de cercetare si

RAAL, se pun bazele unei cercetari interdisciplinare complexe, la limita cercetarii fundamentale, in scopul

asimilarii unor tehnologii si echipamente cu aplicabilitate imediata in realizarea proiectului, produs nou, care se

adauga la inventarul sistemului RAAL de cercetare, testare si validare a schimbatoarelor de caldura.

Avand in vedere aria internationala de acoperire cu produse RAAL si mai ales a interesului clientilor si a

colaboratorilor, se constata o tendinta de transfer catre RAAL a preocuparilor si cheltuielilor acestora in directia

cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ora. Astfel, prin punerea in practica a tehnologiei de

testare complexa, vibratii si oboseala accelerata a schimbatoarelor de caldura produse de RAAL se atinge un

nivel de varf, atat tehnologic cat si stiintific, situand la finele programului de cercetare-dezvoltare, laboratorul

firmei printre cele mai performante din Europa, in domeniul schimbatoarelor de caldura. Prin acest demers, creste

substantial nivelul de cunoastere al celor care lucreaza in cercetarea din firma si de ce nu si a celor care vor

contribui si disemina metodele, tehnicile si rezultatele obtinute.

RAAL este proiectant si producator de sisteme complete de racire si componente ale acestora,

schimbatoare de caldura din aluminiu in constructie brazata utilizate pe utilaje agricole si tractoare, masini si

utilaje de constructii, aplicatii industriale (ex: compresoare de aer, instalatii hidraulice, eoliene, etc), aplicatii auto,

si multe alte domenii restranse ca dezvoltare.

In prezent, laboratorul de testare a schimbatoarelor de caldura al RAAL nu dispune de toate dotarile

necesare cerintelor actuale (client/norme UE) fiind imperios necesar reconsiderarea acestui segment de

activitate, obligatoriu pentru mentinerea firmei pe segmentul de piata cucerit. In acest sens se reproiecteaza

intreaga activitate de testare schimbatoare de caldura (produse individuale, sisteme de racire, componente) in

vederea abordarii activitatilor de cercetare-dimensionare a noilor produse RAAL, atestarea tehnologiilor de

fabricatie interna (in special brazarea si sudarea) specifice acestor produse si testarea/validarea produselor

fabricate. Totodata, se urmareste o crestere a calitatii si eficientei activitatii de cercetare-dezvoltare-proiectare

desfasurata de proiectantii si executantii firmei precum si o crestere permanenta a nivelului de inovare tehnica si

functionala. Pentru realizarea acestor deziderate sunt necesare instrumente, echipamente, tehnologii si metode

prin intermediul carora sa se poata realiza teste complexe care se cer de clientii traditionali si mai ales de cei noi.

Page 3: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

3

Proiectul propus urmareste sa utilizeze tehnologii moderne (instalatie de incercat la vibratii cu 6 grade de

libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 Hz, acceleratie maxima 8g, viteza 1-2 m/sec, forta de actionare 100

kN, amplitudine 150 mm pentru produse ce nu depasesc 500 kg)in vederea testarii complexe a schimbatoarelor

de caldura . Aceste date aproximative se vor actualiza dupa definitivarea temei de proiectare, functie de cerintele

clientilor si oferta pietei de echipamente.

Etapa I a proiectului cuprinde efectuarea unor “Analize comparative privind metode si tehnologii u tilizate pe

plan national si international referitoare la testa rea complexa a schimbatoarelor de caldura” Aceasta prima

etapa este impartita in 4 sub-activitati stiintifice si tehnice care isi propun atingerea cu succes a temelor

propuse, necesare bunei desfasurari a etapelor viitoare ale proiectului .

Activitatea I.1 . Documentare privind metode de testare la vibratii folosite in laboratoare romanesti si europene.

Activitatea I.2. Analiza comparativa a instalatiilor de vibrare utilizate in testarea la vibratii a produselor destinate

integrarii auto.

Activitatea I.3. Stabilirea solutiei folosite in proiect

Activitatea I.4. Elaborarea unui studiu de fezabilitate tehnica privind solutia propusa in vederea continuarii

cercetarii industriale.

Fiecare activitate s-a incheiat cu cate un Studiu de documentare care vor fi folosite ca baza tehnica si

teoretica pentru etapele viitoare si care au stat la baza intocmirii prezentului raport stiintific.

Activitatea I.1. Documentare privind metode de test are la vibratii folosite in laboratoare romanesti s i

europene

In tara exista (dupa informatiile care le detinem la aceasta ora) numai instalatii de incercat la vibratii

numai pe o singura axa (grad de libertate) care sa suporte produsele noastre.

Un caz aparte il reprezinta industria auto, deoarece sunt necesare instalatii care sa reproduca cit mai

aproape solicitarile din exploatare, situatie rezolvata printr-un sistem care sa fie dirijat pe 6 grade de libertate

(deplasari pe trei axe si cate o rotatie pe acestea). Astfel, devine imperios necesara gasirea unor solutii pentru

rezolvarea acestor solutii in vederea atingerea parametrilor prevazuti de normele internationale de testare a

produselor destinate industriei auto.

Pe plan european cunoastem numai un standard care se refera la verificarea la vibratii a materialului rulant

destinat cailor ferate (EN 61373), standard care se refera la vibrare pe o singura directie.

Tehnologia propusa are la baza utilizarea unor solutii de actionare hidraulice, dupa diferite modele

experimentale teoretice generate de produse software achizitionate sau proiectate in RAAL.

Cerinta majora a proiectului este de a minimiza raportul dintre solicitarile reale ale sistemului in exploatare si

programul de testare la vibratii, astfel incat diferenta dintre realitate si laborator sa fie cat mai mica.

In intampinarea problemei de documentare privind metodele de testare s-a apelat la

cunostiintele specializate ale partenerilor, care au pus la dispozitie carti, tratate, documente referitoare la subiect

si deasemenea s-au achizitionat alte materiale necesare bunei desfasurari a etapei .

In urma primei activitati a rezultat faptul ca in Romania exista destul de putine institutii care executa

astfel de teste iar acestea sunt prezentate in tabelul urmator :

Page 4: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

4

Laborator incercari la vibratii

Directia vibratiei (axe)

Limitari de testare – durata (ore)

Masina de vibrat (marca, tip)

Domeniul de frecvente (Hz)

Masa maxima admisa (Kg)

Deplasarea maxima (amplitudine) (mm)

Acceleratia maxima (g)

Tipul de produse testate (domeniu)

Experienta functinare (ani)

Acreditare

S.C. AEROFINA S.A.

1 2 DERRITRON VP85 + VP180

2-2000 120 25.4 10 Aeronautica 25 AEROQ, OMCAS

AEROSTAR S.A.

1 - DERRITRON VDS 100A

10-20000 80 40 30 Aeronautica, transport feroviar

30 RENAR, AFER, OMCAS

INCAS 1 - TIRAVIB 5140

0-5000 100 50 58 Aeronautica, tehnica militara

24 AACR, OMCAS

S.C. EUROTEST S.A.

1 - Mas. Vibr. China

5-3000 120 25 200 Echipamente industria nucleara

20 CERTROM, AFER

ACCTM (Clinceni)

1 - TIRAVIB TV 5550/LS

2-3000 100 50 54 Tehnica militara

20 -

S.C. STRAERO S.A.

1 - TIRAVIB 5140

0-5000 100 50 58 Echipamente aviatie

17 OMCAS, MOODY INT.

S.C. ROMBAT S.A.

1 - TIRAVIB 5550

2-3000 100 50 54 Echipamente auto

8 AFER

TEHNOTON 1 3 Mas. Vibr. 3-80 500 15 20 Echipamente electrice, electrocasnice

20 RENAR, AFER

COMOTI 1 - TIRAvib 5142 0-5000 100 20 58 Aviatie 12 -

Mai multe informatii in documentul separat destinat acestei teme atasat acestui raport .

Page 5: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

5

Activitatea I.2. Analiza comparativa a instalatiil or de vibrare utilizate in testarea la vibratii a

produselor destinate integrarii auto.

Incercarile de laborator urmaresc verificarea echipamentului din punct de vedere al rezistentei la socuri si

vibratii intalnite in practica.

Conditiile de mediu sunt date printr-o diagrama ce arata variatia in timp a unui parametru ce defineste

marimea socului sau a vibratiei. In general acest parametru este deplasarea, viteza sau acceleratia.

Exista tendinta de a simplifica datele relative la mediu considerand intensitatea maxima si durata actiunii.

Acest lucru presupune conditii de mediu mai severe decat decat conditiile reale.

Ruperea sau proasta functionare a a utilajului, ca rezultat al socurilor si vibratiilor, este o problema foarte

complexa. Nu exista mai multe moduri de rupere ci exista mai multe grade de rupere. Utilajul poate sa se

deterioreze ca rezultat al unei functionari normale, acest lucru putand fi accelerat datorita conditiilor de mediu.

Astfel in in evaluarea socurilor si vibratiilor sunt necesare ipoteze de rupere in scopul gasirii unei baze de

specificatie a incercarilor. Ipoteza principala se bazeaza pe ruperea la oboseala ca rezultat al solicitarilor

repetate.

Valabilitatea acestei ipoteze se bazeaza pe urmatoarele observatii:

- ruperile din timpul incercarilor de laborator apar mai ales din cauza unor conditii de rezonanta;

- procedeele de incercare stabilite pe acesta baza sunt similare cu procedeele stabilite empiric care s-au

dovedit a fi a fi eficace in decursul anilor de experienta.

In mod convetional se aplica in incercarile de laborator , excitatia (miscarea masinii de incercat a socuri si

vibratii) de-a lungul a trei axe ortogonale, in mod independent. Acest procedeu simplifica programele de incercari

si proiectarea masinilor de incercat. In general in conditii reale de lucru, excitatia apare simultan in diferite directii.

Excitatia simultana in diferite directii poate produce moduri ale raspunsului in utilaj care nu se obtin prin incercari

de laborator cu excitatie independenta de-a lungul a trei axe. Conform celor de mai sus, incercarile de laborator

nu imita mediul. Totusi, efectul cumulat prin oboseala datorita excitatiilor succesive de-a lungul celor trei axe

poate fi mai mare decat cel obtinut prin reproducerea excitatiilor simultane de-a lungul a trei axe concurente.

Socul si vibratia sunt in mod predominant conditii oscilatorii, in care oscilatia fie este indusa fie este

aplicata.

In cazul vibratiilor si tipurilor de soc similare vibratiilor tranzitorii, oscilatiile sunt aplicate utilajului prin

excitatie. In tipurile impulsive de soc, oscilatiile sunt induse in elementele elastice ale utilajului. In general, acest

lucru se realizeaza prin reveniri repetate ale efortului (si ale deformatiei), existand astfel posibilitatea de rupere la

oboseala. Rezultatele multor experiente arata ca acest lucru este un motiv important al ruperii utilajului cand este

supus la socuri si vibratii.

Daca utilajul este supus la vibratii care continua pana la aparitia ruperii, atunci:

- ruperea apare mai repede in cazul cand marimea vibratiei este mare;

- daca frecventa vibratiei coincide cu frecventa de rezonanta a utilajului, este necesara o amplitudine mai

mica a vibratiei pentru a produce ruperea.

Page 6: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

6

Masinile de incercat la vibratii sunt folosite in proiectare, simulare, cercetare s i productie in

scopul studierii efectelor vibratiilor sau pentru d eterminarea proprietatilor fizice ale materialelor si

structurilor fabricate.

O masina de incercat la vibratii se deosebeste de un excitator de vibratii prin faptul ca este completata cu

o masa de montare care are mijloace pentru fixarea obiectului de incercat direct pe masa. Un excitator de vibratii

numit si generator de vibratii, poate face parte din masina vibratoare sau poate fi un dispozitiv corespunzator

pentru transmiterea fortei vibratoare la o structura data.

O masina vibratoare cu deplasare constanta mentine constanta amplitudinea deplasarii in timp ce

frecventa variaza. In mod similar, o masina vibratoare cu accelaratie constanta mentine constanta aplitudinea

acceleratiei, chiar daca frecventa variaza.

Sarcina unei masini vibratoare este compusa din obiectul de incercat si reazemele, care in mod normal

nu fac parte din masina vibratoare. In cazul echipamentului montat pe masa vibratoare, sarcina va fi materialul

sustinut de masa. In cazul obiectelor sustinute separat, sarcina cuprinde obiectul de incercat si toate dispozitivele

ce iau parte la vibratie. In mod frecvent, sarcina este exprimata prin greutatea materialului.

Sarcina de incercat se refera la obiectul de incercat, excluzand dispozitivele de fixare. Sarcina statica

este sarcina rigida cu lagaturi rigide. In cazul sarcinilor nerigide, reactiunea sarcinii asupra masinii vibratoare

depinde de frecventa. Vectorul forta exercitat de sarcina pe unitatea de amplitudine a accelaratiei punctului

antrenat la o frecventa data, unitate egala cu accelaratia gravitationala, este sarcina efectiva pentru frecventa

respectiva.

Capacitatea de incarcare, ce determina performanta diferitelor tipuri de masini vibratoare, este sarcina

statica maxima ce poate fi vibrata la accelaratia maxima a masinii vibratoare.

Cuplul sarcinii pentru o sarcina statica este egal cu produsul dintre forta excitatoare si distanta de la linia

sa de actiune pana la centrul maselor sarcinii sau la un alt element ales arbitrar cum ar fi suprafata mesei.

In cazul prezentei etape de analiza tehnica au fost luate in calcul 2 scenarii posibil a fi implementate in

scopul obtinerii acelorasi obiective, astfel:

• Masina vibratoare hidraulica (vibratii tip hexapod + vibratii tip axe ortogonale) • Masina vibratoare electrodinamica

Au fost determinate principalele caracteristici de functionare ale celor 2 tipuri de masini si a fost analizat gradul

in care pot satisface cerintele noastre de testare.

Masina vibratoare hidraulica (principii de function are) Masina vibratoare hidraulica este un dispozitiv care transforma energia unui curent de fluid la presiune

inalta, de la o pompa, intr-o miscare alternative a mesei unei masini vibratoare.

Schema unei masini caracteristice este aratata utmatoarea figura In acest exemplu se foloseste un

distribuitor hidraulic cu doua etaje care debiteaza fluidul de inalta presiune, intai intr-o parte a a pistonului din

servomotorul de actionare si apoi in cealalta parte, obligand servomotorul de actionare sa efectueze o miscare

alternativa.

Page 7: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

7

Schema de functionare a unei masini vibratoare hidraulice

Caracteristici ale sistemelor de vibrat hidraulice - Se pot produce relative usor forte mari sau curse mari ale pistonului. Fortele mari si vitezele mari de miscare

posibile datorita unei curse mari a pistonului, determina capacitatea de putere a sistemului;

- Comportament foarte bun la la frecvente joase unde forta, cursa si puterea cerute sunt mari;

- Masina hidraulica de vibrat are o greutate mica in comparative cu fortele ce poate sa le produca, motiv pentru

care este necesara o legare rigida de o fundatie solida sau de o baza masiva, pentru a atenua vibratiile transmise

suprafetelor inconjuratoare;

- Sursa principala de putere este hidraulica, avand in esenta caracterul unui curent continuu obtinut de la

pompele disponibile;

- Masina are in mod natural o caracteristica neliniara, considerand amplitudinea in functie de curentul electric de

intrare si de debitul de iesire sau de viteza;

- Servomotorul de actionare al masinii hidraulice consta dintr-un cilindru, un piston si un arbore care sunt de

constructie simpla si se deterioreaza greu. Fortele sunt generate hidraulic de aceea nu exista sarcini primare

transmise prin lagare;

- Masina poate fi folosita in medii cu temperaturi inalte si joase cu umiditate si la diferite altitudini.

Masina vibratoare electrodinamica

Numele masinii vibratoare electrodinamice deriva de la metoda de generare a fortei. Forta

electrodinamica ce determina miscarea mesei masinii este produsa prin interactiunea dintre curentul care

strabate bobina de comanda si intensitatea campului magnetic care taie spirele acestei bobine

Page 8: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

8

Schema unei masini viratoare electrodinamice

Caracteristice ale masinilor de vibrat electrodina mice - daca sursa electrica de putere este aleasa in mod corespunzator, se obtine o gama larga de frecvente

de lucru (0-30.000 Hz);

- frecventa si amplitudinea pot fi usor reglate prin reglarea frecventei si tensiunii sursei de putere. In cazul

unei surse electronice de putere, sarcina masinii vibratoare nu interactioneaza cu sursa semnalului oscilator si

deci nu necesita reglarea frecventei pentru orice sarcina;

- miscarea pur sinusoidala a mesei se poate obtine cu toate frecventele si amplitudinile. In mod normal,

accelaratia mesei este rezultatul unei forte generate proportional cu, curentul de actionare. Daca sursa electrica

de putere genereaza tensiuni si curenti pur sinusoidali, atunci forma de unda a acceleratiei mesei va fi

sinusoidala;

- vibratia aleatoare, precum si vibratia sinusoidala sau o combinatie a acestora, se poate genera prin

alimentarea cu o tensiune de intrare corespunzatoare;

- pentru a genera forte vibratorii mici, poate fi utilizata o unitate ce ocupa un volum mic si este alimentata

de la o sursa indepartata.

Activitatea I.3. Stabilirea solutiei folosite in pr oiect

Pentru stabilirea solutiei folosite in proiect s-au folosit tabele de comparatie intre cele 2 tipuri de masini

vibratoare analizate in activitatea anterioara .

Tabele de comparatie privind solutiile de vibrare (sistem cu actionare hidraulica tip hexapod, sistem cu

actionare hidraulica tip axe ortogonale, sistem cu actionare electrodinamica)

Nr. crt.

Parametrii tehnici de testare

Sistem tip Hexapod

Sistem cu axe ortogonale

Sistem cu actionare electrodinamica

1. Frecvente de lucru 0-60 Hz 100 Hz 10000 kg 2. Amplitudini 6/6/14g 5/5/13g 100/100/250 g 3. Incarcare Max 680 kg Max 2000kg 10000 kg 4. Viteze 1.55 m/s 1.5 m/s 2.5 m/s 5. Deplasari 102 mm 150 mm 50÷63.5 mm 6. Forta dezvoltata 50 kN 50 kN 89÷289 kN

Page 9: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

9

Nr. crt.

Criteriu Sistem tip

Hexapod

Sistem cu axe ortogonale

Sistem cu actionare electrodinamica

1. Amprenta la sol 1 1 3 1 2. Mase in miscare 2 1 3 2 3. Configuratie amplasament 3 1 3 1 4. Complexitate solutie4 1 3 2

Criterii de evaluare : 1-evaluare grad mic 2-evaluare grad mijlociu 3-evaluare grad mare Observatii: 1 Amprenta la sol – se refera la spatiul ocupa de sistemul vibrator in spatiul de testare; 2 Mase in miscare - parametru ce defineste numarul de elemetele ce intervine in propagare a miscarii; 3 Configuratie amplasament – forma zonei de amplasament a sistemului vibrator (prismatic in cazul sistemul vibrator cu axe ortogonale si actionare hidraulica, orizontal pentru sistemele tip hexapod si cele cu actionare hidraulica); 4 Complexitate solutie – parametru ce defineste gradul de complexitate al solutie constructive a sistemului. Nr. crt.

Criteriu Sistem tip

Hexapod

Sistem cu axe

ortogonale

Sistem cu actionare

electrodinamica 1. Consum energetic 1 1 2 3 2. Mentenenta 1 1 2 3. Cost echipament 1 2 3 4. Nivel de adoptare in industrie 2 1 1 2 5. Fiabilitate 3 2 1

Criterii de evaluare : 1-evaluare grad mic 2-evaluare grad mijlociu 3-evaluare grad mare 1 Consum energetic – criteriu ce defineste consumul de energie folosit de sistem in efectuarea testului ( sistemul

cu actionare electrodinamica foloseste integral energia electrica pentru generarea vibratiilor, fapt ce duce la

consumuri electrice regasite in costuri de exploatare destul de mari);

2 Nivel de adoptare in industrie – se refera la reteau de utilizatori si distribuitori de echipamanete si piese de

schimb (in jurul producatorilor de sisteme vibratoare cu actionare hidraulica s-au dezvoltat o serie de companii ce

aduc servicii de service si componente de schimb pe piata

In conformitate cu cerintele etapei s-a determinat ca sistemele de vibrare pe 3 axe si 6 grade de libertate

cu actionare hidraulica indeplinesc conditiile impuse de domeniul de frecvente, masa incarcata pe platforma de

lucru, acceleratii pe cele trei axe, deplasari.

Sistemele vibratoare cu actionare hidraulica au domenii largi de testare datorita frecarilor reduse din

cuple (uzuri mici), frecventelor proprii ale elementelor componenete precum si ale coloanei de ulei.

- Sistemele de generare a vibratiilor cu actionare hidraulica simultana pe cele 3 axe (x, y si z), dezvolta forte

mari, fiecare actuator fiind capabil sa genereze pana la 50 kN, de asemenea suporta sarcini de testare pana la

1000 kg excluzand masa masinii, acceleratiile de 15g fara pierderi pe axe, deplasari verticale, longitudinale,

laterale pana la 150 mm si viteze de pana la 1.28 m/s.

Page 10: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

10

- Plaja frecventelor de lucru acoperita de astfel de sisteme este foarte mare, putandu-se face teste in conditii de

frecvente reduse si mari (pana la 200 Hz).

- Uzura elementelor active din componenta sistemelor de vibrare hidraulice este extreme de redusa datorita

lagarelor cu functionare hidrostatica.

Produsele S.C. RAAL S.A. se preteaza a fi testate pe sisteme cu trei axe actionate simultan in

detrimentul celor cu actiune pe o singura axa datorita faptului ca primele sisteme reproduc mult mai bine

conditiilor reale de exploatare, iar in cazul sistemelor actionate pe o singura axa este necesara schimbarea in

diverse pozitii a produsului testat, creearea de dispozitive de prindere specifice fiecarei pozitii, un timp mai mare

de testare precum si inducerea unor erori de procedura.

Sistemele de testare la vibratii tip hexapod au unele avantaje fata de cele tip axe ortogonale referitoare

la:

� spatiul ocupat la sol (in cazul sistemului tip hexapod acesta este mai mic);

� numarul de elemente in miscare (6 in cazul sistemul tip hexapopd fata de 12 in cazul sistemul cu axe

ortogonale);

� consum energetic (mai mic in cazul hexapodului datorita numarului mai mic de elemente in miscare);

� grad de rigidizare necesar (mai mare in cazul sistemul cu axe ortogonale ce necesita ancorari laterale);

� complexitate solutie constructiva (mult mai simpla in cazul sistemului hexapod)

� pret de cost sistem ( mai mare pentru sistemul cu axe ortogonale datorita numarului mai mare de

actuatori, lagare hidrostatice, pivoti);

� pret de cost amplasare sistem (sistemul cu axe ortogonale necesita o amenajare speciala cu pereti

puternici si un volum mare).

Atasat exista un document intreg care prezinta solutia constructiva aleasa si principalii producatori de astfel de

echipamente de testare care corespund cerintelor noastre .

Activitatea I.4. Elaborarea unui studiu de fezabili tate tehnica privind solutia propusa in vederea

continuarii cercetarii industriale.

Pentru elaborarea studiului de fezabilitate tehnica s-a apelat la serviciile firmelor specializate agreate de

catre ANCS. In urma unei cereri de oferte a fost aleasa societatea SC FM MANAGEMENT CONSULTANCY SRL.

(FMMC), cadrul legal fiind contractul de prestari servicii de consultanta nr 9/31.07.2008.

FMMC este o societate privata de consultanta (intreprindere mica) , cu capital integral romanesc,

infiintata in 2004, care ofera servicii specializate clientilor sai, in special intreprinderilor mici si mijlocii (IMM), in

scopul atragerii de finantari nerambursabile pentru dezvoltarea afacerilor. FMMC are in portofoliu sau proiecte

internationale si nationale dedicate cercetarii – dezvoltarii – inovarii, ca si coordonator sau partener, in programe

precum PC6, PC7, PNCDI (CEEX, INFOSOC, INOVARE), Youth, Leonardo da Vinci.

Deasemenea, FMMC desfasoara contracte de prestari servicii direct cu Autoritatile Centrale (MedCT-

ANCS), Comisia Europeana (DG Research, DG Regio) dar si cu entitati publice (spitale, universitati, institute

nationale de cercetare – dezvoltare) sau private (IMM, ONG, intreprinderi mari).

FMMC este furnizor de servicii de consultanta pentru programul IMPACT (pe lista furnizorilor acceptati de

catre Ministerul Educatiei, Cercetarii si Tineretului – Autoritatea Nationala pentru Cercetare Stiintifica) si care din

Septembrie 2006 si pana in prezent (pe durata a 6 apeluri de propuneri in cadrul programului IMPACT) a oferit

Page 11: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

11

consultanta si asistenta tehnica pentru intocmirea de studii de fezabilitate, planuri de afaceri, analize cost

beneficiu, etc pentru peste 50 cereri de finantare.

Activitatile desfasurate de catre consultantii FMMC respecta pe deplin criteriul calitatii, protectiei mediului

si sigurantei personalului, FMMC avand implementat Sistemul de Management Integrat (SMI) pentru Calitate

(certificat nr. 01089/9.06.08) – Mediu (certificat nr. 00578/9.06.08) – Securitate si Siguranta in Munca (certificat

nr. 00479/9.06.08).

In urma colaborari cu societatea mai sus mentionata a rezultat un studiu de fezabilitate tehnica din care

rezulta solutia optima atat din punct de vedere tehnic cat si economic a scenariului prin care societatea isi poate

indeplini cu succes tintele propuse pentru buna desfasurare a proiectului .

Workshop ( masa rotunda ) etapa I S-a realizat un workshop ( masa rotunda ) pentru proiect in data de 16-09-2008, locatia: sediul

principal RAAL (Bistrita , str Industriei 4A ) si la locatia viitorului laborator de testare ( Prundu Birgaului ) la care

au participat toti partenerii proiectului . Din partea SC RAAL SA au participat :director tehnic ing. Mircea David,

Inginer sef Boldor Georgel, ing. Mare Ciprian, ing. Manea Ionel, ing. Voivod Cosmin, din partea ICPE Bistrita :

director general drd.ing. Grigore Vlad, ing.drd. Suciu Liviu, ing. Ulici Sorin Claudiu, din partea UTCN : conf.

ing.drd. Damian Mihai, drd.ing. Steopan Mihai , din partea UBB : prof. Constantin Cosma , ing Vasilniuc Stefan si

membrii ai sectorului cercetare-proiectare-standuri ai RAAL. S-au vizitat locatiile actualului laborator de testare al

RAAL si a viitorului laborator precum si spatiile de productie ale sediului principal si a noii fabrici din Prundu

Birgaului. In timpul manifestarii au fost dezbatute pe sectiuni si in plen ideea de dezvoltare a societatii RAAL in

urma acestui parteneriat, necesitatea implementarii proiectului , stadiul actual de testare in tara si strainatate in

domeniul vibratiilor, diseminarea rezulatelor cercetarii etapei actuale manifestarea incheindu-se cu o masa oferita

de catre organizator.

Aceasta manifestare a avut ca scop promovarea proiectului si evidentierea rezultatelor intemediare

precum si programarea viitoarelor actiuni referitoare la proiect .

Page 12: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

12

Concluzii

• Au fost realizate studii teoretice privind metodele de testare la vibratii si s-a discutat realizarea unei

metodologi de testare conforma cu produsele RAAL.

• In urma analizei pietei locale de testari la vibratii si socuri s-a concluzionat necesitatea implementarii

proiectului .

• Testarea la vibratii pe 6 grade de libertate este o necesitate in vederea bunei desfasurarii a activitatilor

de cercetare in industria componentelor de autovehicule.

• Dotarea laboratorului de cercetare cu un echipament performant duce la creearea de plus-valoare atat in

rezultate de cercetare cat si in imagine.

• Rezultatele obtinute in etapa I / 2008 au o valoare teoretica si vor fi folosite ca baza stiintifica in etapele

urmatoare ale proiectului.

Intocmit Director de proiect

Ing. Voivod Cosmin Dr. Ing. Manea Ionel

Page 13: RAPORTUL STIINTIFIC SI TEHNIC - raal.ro stiintific etapa 1.pdf · cercetarii/dezvoltarii de produse si tehnologii de ultima ... libertate, frecventa impulsului intre 0 si 100 ...

13

Anexa 2 - RST

Indicatori de realizare a fazei

Num�r Denumirea indicatorilor

Planificat Realizat

• agen�i economici pe categorii (mici / mijlocii / mari) • organiza�ii �i respectiv num�r de personal de cercetare

implicate în proiect o tipuri de organiza�ii; SC, INCD, U.P., Univ. o nr. cercet�tori / proiect / module

• sisteme, structuri, procese, metode, mecanisme implementate/ aplicate (pe categorii)

o produse / tehnologii/ servicii noi realizate o produse / tehnologii/ servicii modernizate o produse/ tehnologii / servicii noi realizate în cadrul

programului, aliniate la standardele interna�ionale • valoarea dot�rilor noi pe proiect din care:

o din finan�are de la buget o din surse proprii

• brevete de inven�ie propuse / acceptate • articole / c�r�i publicate • C�r�i tehnice • Cataloage • Dic�ionare • Pliante • Postere • Standard European • Standard Interna�ional • Standard na�ional • Documenta�ii • Studii, dintre care:

o Studii de pia�a o Studii de fezabilitate o Altele -studii de documentare

• Caiet de sarcini • Concepte • Metode • Ghiduri • Proceduri • Manual de utilizare • Rapoarte de verificare / testare • Proiecte/ Desene de execu�ie modele, instala�ie pilot, prototip • Planuri de afaceri • comunic�ri �tiin�ifice • manifest�ri �tiin�ifice sau promo�ionale cu participare

interna�ionala reprezentative; • propuneri de proiecte transmise la programe interna�ionale; • propuneri de proiecte interna�ionale aprobate; • parteneriate nou create • Software • Baze de date • Pagini web

1 2

1 2