SISTEMA DI PROVA AD ALTISSIMA FREQUENZA UHFTS
Per applicazioni DMA/NVH
In STEP Lab abbiamo progettato una sistema di prova avanzato che raggiunge frequenze operative fino a 1000 Hz, grazie all’attuazione elettrodinamica ad alta risposta e a una struttura estremamente rigida. Tra le principali applicazioni di questa macchina ci sono: la caratterizzazione dinamica degli elastomeri (prove DMA), la valutazione delle proprietà vibroacustiche di supporti motore, boccole e ammortizzatori (test NVH), e le prove ad alto numero di cicli (HCF).
Progettata per laboratori di ricerca e sviluppo, la macchina consente di eseguire prove complesse su materiali e componenti con controllo preciso della forza e dello spostamento, in un’ampia gamma di condizioni operative.
Caratteristiche principali
- Frequenza di test fino a 1000 Hz.
- Più applicazioni: DMA, NVH, HCF, Meccanica della frattura, Analisi vibrazionale su componenti.
- Attuazione elettrodinamica ad alte prestazioni.
- Software dedicato: gestione automatizzata dei test DMA, analisi in frequenza e reportistica con Test Center.
- Struttura ad alta rigidezza: minimizza vibrazioni e risonanze. Inoltre consente l’installazione di una varietà di attuatori, ciascuno in grado di raggiungere carichi e frequenze massimi diversi (250, 500, 1000 Hz).
- Sensori ad alta precisione: celle di carico, accelerometri e trasduttori di spostamento integrati.
Applicazioni
Utilizzo del sistema per test DMA
Il sistema STEP Lab per Dynamic Mechanical Analysis (DMA) consente di caratterizzare il comportamento viscoelastico dei materiali elastomerici, analizzando come rigidezza e dissipazione energetica variano al variare di frequenza, temperatura e ampiezza di sollecitazione. Attraverso sweep controllati in frequenza o temperatura, la macchina misura il modulo di stoccaggio (E’), il modulo di perdita (E’’) e il fattore di smorzamento (tan δ), fornendo informazioni essenziali per lo sviluppo di compound, la validazione di materiali e l’ottimizzazione delle prestazioni dinamiche. Questa analisi è fondamentale per prevedere il comportamento di isolatori, boccole e supporti in condizioni operative reali.
Utilizzo del sistema per test NVH
Nei test Noise, Vibration and Harshness (NVH) sugli ammortizzatori, il sistema consente di analizzare in modo accurato le forze dinamiche e le vibrazioni generate durante il funzionamento del componente, fino a 1000 Hz. Queste prove permettono di valutare come l’ammortizzatore contribuisce alla trasmissione di vibrazioni e rumori all’interno del veicolo, in particolare nelle condizioni di alta frequenza associate a irregolarità della strada o micro-urti.
La macchina consente di misurare la trasmissibilità vibrazionale, la risonanza del sistema, e la dipendenza in frequenza della forza di smorzamento, parametri fondamentali per ottimizzare comfort acustico e prestazioni NVH del veicolo. Le informazioni ottenute sono essenziali per la progettazione di sospensioni più silenziose, stabili e confortevoli, supportando lo sviluppo di ammortizzatori per auto, moto e veicoli industriali.
Ulteriori applicazioni
- Prove di fatica ad alto numero di cicli (HCF) per valutare la durata di materiali e componenti sottoposti a cicli di carico ripetuti.
- Studi di meccanica della frattura per analizzare l’innesco e la propagazione di cricche in elastomeri e componenti meccanici.
- Analisi vibrazionale dei componenti, che fornisce informazioni sulla risonanza, lo smorzamento e la risposta dinamica per una precisa ottimizzazione ingegneristica.
UHFTS – Sistema di test ad altissima frequenza
| UHF Specs | UHF04 | UHF010 | UHF020 | UHF025 |
|---|---|---|---|---|
| Max. Peak force | 4.4 kN | 11.1 kN | 20.75 kN | 24.75 kN |
| Max. Dynamic force (Sinusoidal fatigue) | 2.25 kN | 5.55 kN | 10.65 kN | 15.85 kN |
| Max. Static force | 1.25 kN | 3.2 kN | 6.2 kN | 9.3 kN |
| Max. Test speed@Peak force | 5 m/s | 5 m/s | 2.7 m/s | 2.7 m/s |
| Max. Test frequency | 1000 Hz | 1000 Hz | 600 Hz | 600 Hz |
| Standard stroke | 115 mm | 115 mm | 160 mm | 160 mm |
| Cooling | Air | Air | Air | Air |
| Working temperature | 5-30 °C | 5-30 °C | 5-30 °C | 5-30 °C |
| Facility requirement | 3PH 400V | 3PH 400V | 3PH 400V | 3PH 400V |
Una struttura, più attuatori
La struttura ad alta risonanza utilizzata consente l’installazione di diversi tipi di attuatori, ognuno progettato per raggiungere frequenze e carichi massimi differenti. I sistemi disponibili sono:
- Serie UD: arriva fino a 250 Hz con una forza massima di 30 kN, ideale per prove ad alta forza ma frequenze più basse.
- Serie XUD: opera fino a 500 Hz con una forza di 8.1 kN, bilanciando frequenza e carico.
- Serie UHFTS: raggiunge 1000 Hz con 4.6 kN, ottimale per test ad altissima frequenza ma carichi più contenuti.
Questa configurazione modulare permette di adattare il sistema alle esigenze specifiche del test, combinando frequenza e forza in modo flessibile senza modificare la struttura di base.
Standard supportati
La macchina può essere configurata per eseguire prove in conformità ai principali standard internazionali per elastomeri e analisi dinamiche, tra cui:
- ISO 4664, ISO 37, e standard correlati per prove meccaniche dinamiche.
- ASTM D5992 e norme per DMA e NVH su materiali polimerici.
- Specifiche OEM e protocolli automotive su richiesta.
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