Piezoelectric Accelerometers

Gama V8000: La nueva generación de ensayos de vibración

Las altísimas prestaciones y el bajo consumo de energía de los vibradores LDS V8750 y V8800 abren la puerta a una nueva generación de ensayos de vibración. Una nueva generación con un nivel de eficiencia que va mucho más allá del ahorro de tiempo.

Los nuevos sistemas de vibración LDS V8800 y V8750, de fuerza media y refrigerados por aire, son todo lo que usted necesita para realizar ensayos de vibración precisos y de alto rendimiento. Su gran fuerza de choque y rendimiento los hace adecuados para una gama de aplicaciones, desde ensayos de piezas y sistemas de automóviles hasta ensayos de componentes de telecomunicaciones y satélites o ensayos de productos y paquetes con cargas útiles de hasta 600 o 700 kilogramos, respectivamente. Ambos sistemas también ofrecen servicios remotos, un innovador sistema de centrado y un consumo energético optimizado, manteniendo bajos los riesgos de inversión y los costes de funcionamiento.
Sistemas analizadores DISCOM para ensayos de producciónIR A:
1. Mejora del rendimiento
2. Minimización de los tiempos de inactividad
3. Sistema de centrado inductivo
4. Consumo de energía
5. Reducción del ruido acústico
6. Adaptarse a mis necesidades
7. Aplicaciones
8. ¿Cuál es el mejor para mí?

Modelo de vibrador Serie V8750 Serie V8800
Fuerza pico sinusoidal del sistema (kN/lbf) 35,6/8.000 59/13,250
Fuerza aleatoria máxima del sistema (kN/lbf) 35,6/8.000 66/14.837
Fuerza de choque semisinusoidal (kN/lbf) 140/31,475 175/39,340
Pico máximo de aceleración sinusoidal (m/s²/gn) 1.098/112 1.370/140
Pico de velocidad sinusoidal del sistema (m/s - pulg/s) 2,5/98,4 2,5/98,4
Desplazamiento pico-pico (mm/pulg) 76,2/3 76,2/3
Masa del elemento móvil (kg/lb) 32,9/72,5 43/98.4
Rango de frecuencia utilizable (kHz) DC – 3 DC – 3
Modelo de amplificador XPA-K XPA-K

 

¿Cómo mejora el rendimiento el aumento de la fuerza de choque del LDS V8750 y el nuevo LDS V8800?

Las unidades de control electrónico se han convertido en un elemento indispensable en nuestra vida cotidiana. Hay componentes electrónicos en nuestros automóviles, en nuestros teléfonos y por todas partes. Para ello, deben realizar ensayos de choque con aceleraciones muy altas; por ejemplo, 150 g durante 0,5 ms, 150 g durante 6 ms, 100 g durante 11 ms, 100 g durante 6 ms, 50 g durante 11 ms o 50 g durante 6 ms.

En el pasado, para lograr un alto rendimiento de choque en un vibrador de fuerza media y refrigerado por aire, se instalaba un transformador a medida especialmente diseñado entre el amplificador y el vibrador. Este transformador a medida mejoraba las prestaciones pero normalmente estaba limitado a 2 o 3 relaciones de choque. Si, más adelante, era necesario hacer ensayos con nuevos requisitos, este aparato lo permitía, pero no ofrecía una relación de choque óptima, lo cual imponía limitaciones en la carga útil. Además, la necesidad de un transformador adaptado elevaba el coste general del sistema.

El diseño de los sistemas V8750 y V8800 con la arquitectura del amplificador XPA-K ofrece de serie altas prestaciones de choque incorporadas en el diseño del vibrador, y elimina la necesidad de utilizar una tecnología especializada. Con sus configuraciones estándar, el sistema cumple especificaciones exigentes de ensayos de choque y puede manejar cargas útiles razonables; además, garantiza la fiabilidad y protege de cara al futuro la inversión en un sistema de ensayos de vibración LDS. El amplificador XPAK tiene un margen de ajuste que permite adaptar una configuración estándar a nuevos perfiles de ensayos de choque. Si es preciso, se puede pasar de un amplificador estándar de 48 kVA o 64 kVa (por ejemplo V8800) a una versión más potente de 88 kVA. Esto también es posible para el V8750, pasando de 44 kVA al amplificador de 88 kVA.

Rendimiento de choque combinado

 

¿Cómo mejoran el tiempo de actividad el LDS V8750 + XPA-K y el nuevo sistema de vibración LDS V8800 + XPA-K? 

Los sistemas mecánicos con partes móviles requieren mantenimiento e intervenciones técnicas, con el fin de mantener al máximo nivel las prestaciones de las ensayos de choque y la fiabilidad. Por eso, en nuestros contratos de servicio hemos incluido un nuevo servicio remoto, que protege la inversión, maximiza la disponibilidad y ayuda a que el sistema se encuentre en todo momento en condiciones óptimas.

Los nuevos sistemas de vibración LDS V8800 y V8750, están equipados con sensores (unos de serie y otros opcionales) que realizan una monitorización continua de estado. Desde la interfaz táctil del amplificador se puede acceder en tiempo real a los datos que obtienen los sensores. Además, los datos se almacenan en el propio amplificador y es posible analizarlos en cualquier momento, para facilitar el mantenimiento preventivo y la detección de fallos.

Asimismo, el Equipo de servicio técnico de HBK puede conectarse de forma remota al sistema con fines de diagnosis y soporte. Para ello se emplea una conexión LAN del cliente o una conexión mediante un router 4G al servidor VPN de HBK. El Equipo de servicio técnico de HBK puede descargar y analizar los datos del amplificador para detectar fallos y efectuar diagnósticos de forma remota, utilizando paneles de servicio personalizados.

Una vez identificado el error, el usuario puede hacer cambios en la configuración del amplificador a través de la pantalla táctil sin necesidad de que intervenga el servicio técnico de HBK. Por ejemplo, el usuario puede cambiar de modo, reducir el número de módulos de potencia utilizados o modificar los límites. Si se necesitan análisis más detallados, también se puede prestar un servicio opcional de acceso remoto al amplificador, sin necesidad de desplazar un técnico. Además, este acceso remoto sirve para preparar mejor las visitas a domicilio, cuando sean necesarias. Este software de control remoto también está a disposición de aquellos clientes que deseen controlar o monitorizar el amplificador desde su red local.

 

Ambos sistemas de vibración vienen con un sistema de centrado inductivo incorporado. ¿Qué ventajas aporta?

El sistema de centrado inductivo también contribuye a mejorar el tiempo de actividad logrado por los nuevos sistemas de vibración, ya que no requiere mantenimiento y hace que el servicio rutinario en campo o la calibración del sensor sean cosa del pasado.

El sistema de centrado del vibrador posiciona la armadura de modo que se alcance la cantidad correcta (máxima) de desplazamiento de acuerdo con el perfil de vibración requerido.

Hay diferentes formas de centrar una armadura; típicamente se utilizan tecnologías ópticas porque este tipo de sistemas deben trabajar dentro del entorno electromagnético de la armadura del vibrador. La tecnología óptica plantea algunos problemas; por ejemplo, requiere una recalibración y una limpieza constantes del sensor. No hay que olvidar que los sensores ópticos se ven afectados por el polvo y la humedad, que son frecuentes en los entornos de ensayo. El polvo y la humedad aumentan la necesidad de mantenimiento y, con ello, los tiempos de inactividad. En definitiva, reducen la eficiencia. En el peor de los casos, un sensor defectuoso puede llegar a dañar todo el vibrador y la carga útil utilizada en un ensayo.

Aunque no se suelen emplear sensores inductivos porque no soportan el entorno electromagnético, el sistema de centrado inductivo (ICS) integrado del V8750 y V8800 utiliza tecnologías innovadoras que lo hacen inmune a los efectos de las interferencias electromagnéticas.

Durante un ensayo de vibración, el sistema de centrado inductivo ICS de HBK mantiene automáticamente la armadura en su posición central. De este modo se garantiza la reproducibilidad de los ensayos con grandes desplazamientos y se evitan paradas accidentales debido a activación de los enclavamientos. El ICS hace que el vibrador sea inmune a variables que pueden causar deriva de la armadura, como el polvo y el calor, con la consiguiente mejora de la fiabilidad. Las ventajas no terminan ahí: el ICS no necesita mantenimiento y le permite realizar sus ensayos con la máxima tranquilidad. Como el sensor no requiere acciones técnicas, el cliente nunca tiene que esperar a que venga un técnico a hacer revisiones rutinarias o calibraciones.

 

¿Cómo ha mejorado el uso eficiente de la energía?

Los ensayos de vibración que se llevan a cabo con un vibrador consumen mucha energía; de hecho, la energía es un capítulo importante dentro del coste de un ensayo. El sistema amplificador LDS XPA-K presenta el llamado modo COOL incorporado en el amplificador. El modo COOL regula automáticamente los ajustes con el objetivo de reducir el consumo de energía durante el ensayo. El modo COOL puede activarse y desactivarse manualmente en la pantalla táctil del amplificador. Cuando está activado, se muestra el ahorro estimado (kVA) y la potencia (en kVA y como % de la potencia máxima).

Para reducir el consumo de energía se monitorizan las temperaturas mediante termopares colocados directamente en la armadura y en las bobinas del vibrador. Igualmente, se mide la tensión y la corriente que consume el ensayo.

El modo COOL permite reducir de manera considerable el consumo, en comparación con los consumos típicos del LDS V875LS y el V8750. Por ejemplo, al 25% de potencia, el consumo de energía se puede reducir en un 66%. Hagamos algunos números: si, a lo largo del año, el vibrador se utiliza a una potencia media del 25% de la potencia operativa y con una relación de potencia anual del 70%, al cabo de un año se pueden ahorrar 162 MWh o 27,75 toneladas de CO2, que son las emisiones equivalentes a volar 6,3 veces alrededor de la circunferencia de la Tierra o 14,8 veces de Londres a Sídney. Por ejemplo, el V8800, al 25% de potencia, el consumo de energía se puede reducir en un 50%. si, a lo largo del año, el vibrador se utiliza a una potencia media del 25% de la potencia operativa y con una relación de potencia anual del 70%, al cabo de un año se pueden ahorrar 133 MWh o 31 toneladas de CO2.

Ahorro de energía y nivel de fuerza

¿También es posible reducir el ruido acústico?

Por otro lado, algunos procedimientos de ensayo del sector del automóvil, como los ensayos de durabilidad o los ensayos squeak and rattle, pueden verse afectadas por el ruido del ventilador. En el modo QUIET, el sistema funciona con el ventilador del vibrador apagado, para minimizar la generación de ruido y mejorar la relación señal/ruido.

Como, en este caso, el sistema trabaja sin refrigeración, durante el ensayo se monitoriza la temperatura del vibrador, como medida de protección frente a cualquier sobrecalentamiento. Se puede activar el ventilador al final del ensayo, para enfriar rápidamente el vibrador hasta la temperatura ambiente.

Los modos COOL y QUIET del sistema amplificador XPA-K permiten adaptar la velocidad del ventilador y la intensidad de campo del vibrador al nivel del ensayo, lo que reduce sensiblemente el nivel de ruido y se puede obtener un ahorro de costes importante, dependiendo del nivel del ensayo. Por sus características específicas, estos modos solo se pueden utilizar por separado.

 

¿Puedo adaptar los sistemas a mis necesidades?

El V8750 se puede suministrar con dos posibles tamaños de armadura (440 y 640 mm de diámetro), montado sobre una base aislada o sobre trunnions Lin-E-Air aislados. Por su parte, el amplificador XPAK está disponible en variantes de 48 y 88 kVA. Dependiendo de la configuración de partida, se pueden añadir distintas opciones, si resultan interesantes para el uso previsto inicial. Además, existe la posibilidad de ampliar en el futuro la capacidad del sistema.

El sistema V8800 solo tiene un tamaño de armadura disponible de 440 milímetros, pero también puede equiparse con dos amplificadores XPA-K diferentes con 64 u 88 kVA. El vibrador está disponible en varias configuraciones, desde una base aislada o sobre trunnions Lin-E-Air aislados hasta combinado con mesa deslizante HBT.

Las opciones siguientes le permiten ampliar su sistema de manera flexible:

  • Expansores LDS® (guiados o no guiados). Aumentan la superficie efectiva de montaje para acomodar cargas útiles más pesadas o un mayor número de cargas útiles.
  • Barreras térmicas/extensores LDS®. Protegen el vibrador frente a las altas y bajas temperaturas y facilitan el uso de cámaras climáticas durante las pruebas ambientales. HBK trabaja en estrecha colaboración con fabricantes de cámaras climáticas.
  • Mesas deslizantes LDS®. Ideales en aplicaciones de ensayo con tres ejes individuales. Gracias al diseño modular, se puede adquirir un sistema vertical y transformarlo más adelante en un combinado con mesa deslizante. Esta conversión se lleva a cabo in situ y permite fraccionar el coste de la inversión.

Además, HBK equipa los sistemas de ensayos de vibración con software de análisis y diseño adecuado. Igualmente, suministra equipos y software de adquisición de datos para realizar ensayos de durabilidad y de fiabilidad (de forma simultánea o independiente):

  • Acelerómetros HBK, transductores de fuerza y galgas extensométricas, entre otros transductores.
  • Controladores LASERUSB para control del vibrador.
  • Hardware y software de adquisición de datos, para monitorizar las muestras durante los ensayos con vibrador.
  • Mantenimiento LDS: contratos de calibración, reparación, formación y mantenimiento para su sistema de vibración.
  • Software HBK Prenscia, para diseñar ensayos representativos basados en daños por fatiga equivalentes.

 

¿Qué aplicaciones están cubiertas?

Ambos sistemas de agitación son adecuados para empresas de automoción y ensayos de I+D. Las aplicaciones comunes son ensayos de durabilidad de componentes y subsistemas, ensayos de motores de automóviles, así como células de batería y módulos de batería de vehículos eléctricos (EV), ensayos de ruido, chirrido y traqueteo (BSR) de componentes de cabina, o ensayos de nano y macro satélites y sus componentes. También se cubre la detección general de estrés, incluidas las normas ISO 5344, HALT, ALT y HASS, junto con los ensayos de productos y envases, como los ensayos ISTA y ASTM 4169.

 

¿Qué sistema es más adecuado a mis necesidades, el V8800 o el V8750?

Ambas son excelentes soluciones integrales de ensayo de vibración, diferenciadas únicamente por su nivel de rendimiento. El LDS V8750 tiene una fuerza sinusoidal máxima de 35.6 kN (8000 lbf), mientras el V8800 alcanza una máx. fuerza en choque de hasta 59.0 kN (13,250 lbf). Cuando se trata de manejar cargas útiles, el sistema de vibración V8800 también le llevará un poco más lejos pudiendo gestionar hasta 700 kg, o 600 kg con el V8750. Esto significa que los objetos de ensayo más grandes, como células y módulos de batería para vehículos eléctricos (EV), pueden ser gestionados por el V8800, cuya clasificación de fuerza más alta también cubre más requisitos de ensayo que el V8750.
Vibradores LDS V8750
LDS V8800

Al final, la decisión depende de sus necesidades. Ver los productos relacionados también podría ayudarle. El V8800 es un nuevo diseño basado en la exitosa gama de la familia de vibradores de fuerza media V8. Ofrece mejores prestaciones pero también reduce costes de consumo gracias a su modo de trabajo COOL. Es extremadamente robusto, dispone de un innovador sistema de centrado y emite mucho menos ruido. Como tal, el V8800 es el mejor de su clase.

El sistema de vibración V8750 es la nueva versión del sistema de vibración de fuerza media LDS V875, que mejora el rendimiento y reduce el coste total de propiedad gracias al sistema de centrado inductivo (ICS) sin mantenimiento, servicios en remoto y los modos COOL y QUIET. Aunque es menos potente que el V8800, el V8750 requiere menos espacio.

Nuestro equipo de ventas está disponible para ayudarle a tomar la mejor decisión y suministrarle el sistema de vibración que mejor se adapte a su presupuesto y sus necesidades de ensayo.