Badanie siły uderzenia:

[object Object]

Sprzęt do dokładnych i powtarzalnych pomiarów
Pomiar sił uderzenia jest niezbędny w wielu zastosowaniach, takich jak na przykład testy zrzutowe, testy zderzeniowe lub testy podwozia samolotu.
Aby dokładnie zmierzyć siłę uderzenia – silnego zderzenia obiektu z innym – niezbędne są odpowiednie systemy, w tym czujniki do pomiarów o wysokiej dynamice. Oferujemy nie tylko specjalistyczne czujniki siły i dynamometry do badań zderzeniowych, ale także doradztwo i serwis w zakresie niezawodnych systemów i kompletnych łańcuchów pomiarowych.

Dlaczego w badaniu siły uderzenia odpowiednie są czujniki piezoelektryczne

Chociaż czujniki tensometryczne są powszechnie stosowane również w badaniach udarności, czujniki piezoelektryczne i technologia kwarcowa oferują wymierne korzyści praktyczne: czujniki PE charakteryzują się bardzo wysoką sztywnością, nieosiągalną dla technologii tensometrycznej – a zatem umożliwiają pomiar znacznie wyższych częstotliwości. Dodatkowo, zabezpieczenie przed przeciążeniem oraz zakresowość poprzez wyjście napięciowe i wzmacniacz ładunku ułatwiają obsługę czujników PE w złożonych pomiarach siły uderzenia. Wreszcie, technologia piezoelektryczna oferuje zalety w zakresie stabilności działania i niezawodności w długim okresie.
Test młotkiem udarowym ETH | © ETH Zurich

Dowiedz się więcej o testach udarnościowych

Dowiedz się więcej

Szeroki zakres częstotliwości

Pomiary od quasi-statycznych do >50 kHz

Stabilność działania

Bardzo wysoka sztywność, wysoka liniowość
i pomijalna histereza

Zakres pomiarowy

Poprzez rozdzielczość wzmacniacza ładunku (szum)

Testy upadkowe

To precisely capture the impact force, drop testing often included a drop tower instrumented with piezoelectric sensors.

Do pomiaru pionowej siły uderzenia powszechnie stosowaną konstrukcją jest wieża spadowa: zawiera ona platformę do zrzutu oraz zestaw czujników siły u dołu, zazwyczaj zamontowanych pomiędzy płytą górną a podstawą. Takie testy spadowe wymagają dużej sztywności matrycy czujników i szybkiego czasu narastania, aby prawidłowo zmierzyć szczytową siłę uderzenia. Piezoelektryczne czujniki siły charakteryzują się szerokim zakresem częstotliwości, wysoką stabilnością działania i zabezpieczeniem przed przeciążeniem, co czyni je idealnymi do testów spadowych, szczególnie w przypadku dużych sił uderzenia.

Aby wybrać odpowiedni zakres pomiaru siły, inżynierowie testujący obliczają oczekiwane siły uderzenia, stosując metodę szerokości impulsu lub zasadę pracy i energii. Dodatkowe pożądane parametry to energia uderzenia, współczynnik odbicia i droga hamowania.

Testy zderzeniowe

Siły uderzenia w testach zderzeniowych można niezawodnie i skutecznie mierzyć za pomocą technologii pomiarowej firmy Kistler.
Test siły uderzenia jako część zastosowania testu zderzeniowego

Poziome uderzenia ruchomych obiektów wymagają specjalnych konstrukcji do pomiaru sił uderzenia i pochłoniętej energii uderzenia. Pojazdy takie jak samochody, pociągi i samoloty muszą być gruntownie testowane, aby określić, jak obiekty i materiały zachowują się w rzeczywistych warunkach. Firma Kistler posiada ponad 50-letnie doświadczenie w testach zderzeniowych i dostarcza sprawdzone konstrukcje – takie jak zaokrąglone ściany czy słupy – zarówno do standardowych protokołów testowych, jak i do zastosowań specjalnych.

Na przykład, pierwsza na świecie bariera ochronna dla pociągów dużych prędkości składa się z sześciu segmentów, z których każdy zawiera 36 czujników siły. Czujniki o maksymalnym zakresie pomiarowym 1 000 000 N można elastycznie łączyć, aby spełnić wszystkie wymagania dotyczące obciążenia, przy czym najwyższa siła uderzenia odpowiada masie 10 000 ton metrycznych.

Testy podwozia

A landing gear testing setup to measure impact forces under real conditions with the help of a piezoelectric dynamometer.

Testy podwozia, będące specjalnym rodzajem testów zrzutowych, wymagają odpowiedniej konstrukcji, aby określić zdolność pochłaniania energii przy maksymalnej masie startowej i lądowania samolotu. Aby obliczyć maksymalną energię uderzenia, stosuje się stacjonarną wieżę zrzutową z platformą zrzutową, symulującą masę samolotu. Podwozie jest zamontowane pod platformą zrzutową i nad drugą platformą, wyposażoną w czujniki siły. Te trójosiowe ogniwa tensometryczne mierzą siły pionowe, a także opór i obciążenia boczne spowodowane gwałtownym przyspieszeniem kół.

Dynamometry piezoelektryczne (wielokomponentowe czujniki siły i momentu) idealnie nadają się do testowania podwozi lotniczych ze względu na ich zakres pomiarowy, trwałość i możliwość pomiaru wieloosiowego. Dzięki temu, amortyzację, różne konfiguracje i stabilność kierunkową można mierzyć za pomocą tego samego sprzętu.

Badania materiałów

Different materials can be evaluated through impact force tests with piezoelectric sensors and compliant data analysis.

Badania udarnościowe materiałów mają na celu pomiar ich odporności na odkształcenia pod wpływem obciążenia dynamicznego. Istnieją różne rodzaje badań materiałowych, a także ustalone normy dla różnych materiałów (np. ASTM E23 / ISO 148-1 dla metali). Aby przeprowadzić takie badanie udarności, przygotowaną próbkę należy odpowiednio zamocować, aby mogła zostać uderzona ciężarem z boku – na przykład w konstrukcji wahadłowej – lub z góry.

Badania materiałowe są niezwykle wrażliwe na wszelkie zmiany parametrów, takie jak zróżnicowana siła, próbki czy ich dokładne położenie. Co więcej, interpretacja wyników pomiarów może być trudna. Dzięki naszemu bogatemu doświadczeniu i doskonałej jakości technologii czujników PE, oferujemy oryginalne produkty i doradztwo, aby wesprzeć Państwa w spójnym procesie testowania i analizy danych.

Oblicz tutaj siły uderzenia

Oblicz teraz

Polecane produkty