İnovasyon
NVH’yi Çözmek İçin Müşterilerle İşbirliği Yapma
Mart 11, 2021
Herkes bilir: Sessiz yatak, kaliteli bir yataktır. Bir rulman, yuvasına ne kadar sıkı oturursa, hareketleri o kadar dengeli ve saptanamazsa, yıllarca dayanma olasılığı o kadar artar.
Son on yılda, orijinal ekipman üreticileri (OEM’ler) genel endüstriyel uygulamalar için rulman teknik özelliklerine giderek daha fazla sağlam gereksinim eklediler.
Timken’in kıdemli NVH mühendislik uzmanı Victor Li, “Çoğu durumda, müşteriler daha büyük sistemde performans zorluklarına yol açabilecek gürültüye neden olan titreşimden endişe duyuyor” diyor. Diğer durumlarda, yeni hükümet düzenlemelerinin ağır ekipman etrafında çalışan operatörlerin işitmesini koruyarak veya yerleşim bölgeleri için gürültü kirliliğini azaltarak bir rol oynadığını söylüyor.
Timken Araştırma ve Geliştirme (Ar-Ge), bir rulmanın kullanım ömrü boyunca maliyetleri düşürürken katı gürültü, titreşim ve sertlik (NVH) gereksinimlerini karşılamaya yardımcı olmak için bu alanda önemli yatırımlar yapmaya devam ediyor. Li, 2012’de Timken’e katıldığında, Timken mühendislerinin düşük NVH rulmanları tasarlama sürecini daha verimli ve hassas hale getirmeye yardımcı olmak için tasarım sürecinin başlarında gürültü ve titreşimi simüle etmek için kullanabilecekleri yazılım araçları üzerinde çalışmaya başladı.
NVH simülasyon yazılımımızı geliştirmek
Sessiz bir yatak, kaliteli bir yataktır, ancak titreşen ve ses çıkaran bir yatakla yapmayan yatak arasındaki fark nedir? Timken’de grup lideri ve teknoloji uzmanı olan Praveen Pauskar, çıplak gözle görebildiğinizin ötesine baktığınızda, mükemmel düz veya pürüzsüz yüzey diye bir şeyin olmadığını fark ettiğinizi açıklıyor. Üretim sürecinde her şey belirli bir miktar değişikliğe tabidir.
“Yüzeyde dalgalanma, dalgalanma ve biraz sertlik var” diyor. “Timken mühendisleri, dalgalanma veya pürüzlülük miktarını kontrol edebilir, ancak genel olarak, hassasiyet ne kadar yüksek olursa, üretim süreci o kadar pahalı olur.”
O halde zorluk, makul üretim parametreleri dahilinde kalarak performans gereksinimlerini karşılayan rulmanlar tasarlamaktır. Simülasyon yazılımı olmadan mühendisler, rulmanları tasarlamak, fiziksel parçaları yapmak, onları bir test donanımına koymak ve NVH’yi ölçmek için tekrarlayan bir süreçten geçmek zorunda kalırlar.
Li, bazı müşteri araştırmaları yaptıktan sonra, ses test laboratuvarında yatak gürültüsünü ve titreşimi ölçmeye başladı. Verileri, tasarımcıların NVH performansını “tatlı noktayı” daha hızlı ve doğru bir şekilde bulmak için kullanabilecekleri bilgisayar modelleme yazılımını tasarlamak için girdi olarak kullandı. İyi çalışan, ancak bazen tek bir simülasyon için iki gün süren dinamik, zaman alanı tabanlı bir modelleme aracıyla başladı.
Li, analizi hızlandırmak için frekans alanı tabanlı bir model geliştirmeye devam etti – şimdi Timken’in Sanal Ses Test Sistemi (VSTS).
Daha kısa teslim süreleri. Daha fazla hassasiyet.
Bir yıllık başarılı testlerin ardından ekip, müşterilerle VSTS kullanmaya başladı. Tasarım ekibinin iç ve dış bileziklerden tek tek makaralara kadar her rulman bileşeni için katı spesifikasyonlar talep eden bir üreticiyle başladılar.
Timken satış ve özel mühendislik ekipleri, müşterinin tasarladığı senaryolar için VSTS simülasyonlarını çalıştırmak üzere Ar-Ge ile birlikte çalıştı. Ortaya çıkan verileri, Timken’in önerdiği alternatif rulmanın müşterinin talep ettiği ile aynı veya daha iyi performansa sahip olacağının kanıtı olarak sundular.
Sistem düzeyinde tahminler
Eşzamanlı bir mühendislik aracı olarak VSTS, Timken mühendislerinin ürün geliştirmenin ilk aşamalarında OEM tasarımcılarıyla çalışmasına olanak tanır. Li, “Bir rulmanın tüm tasarım özelliklerini simüle edebiliriz,” diyor, “onu farklı hızlarda veya farklı yük koşullarında döndürerek. Dış ve iç halkaların nasıl döndüğünü ve kullanım durumunun tipik çalışma koşullarını simüle edebiliriz. ”
Li, tüm VSTS giriş verilerini bir araya getirdiğinizde, tek bir yatak yerine tüm sistemler için gürültü ve titreşimi simüle edebilirsiniz. NVH’yi sistem düzeyinde tahmin etmek, genellikle rulman talep ederken kullanım durumlarının tüm tasarım ayrıntılarını sağlamayan OEM tasarımcılarıyla çalışmayı kolaylaştırır.
Li, “İlk adım her zaman müşteri için VSTS modelini doğrulamak, onlara simülasyonun gerçeklikle ne kadar iyi eşleştiğini göstermek” diyor. Bunu yapmak için, bir halka yüzeyinde veya silindir gövdesinde küçük bir çukur oluşturur. Ardından, metroloji laboratuvarında çukuru ölçer ve titreşimi tahmin eden model için girdi olarak kullanır. Son olarak, VSTS sonuçlarını doğrulamak için Ar-Ge laboratuvarlarında sofistike ses test ekipmanı kullanıyor.
Gelişmiş NVH yetenekleri
Timken’in en son ses testi ekipmanı eklentileri, şirketin konik, silindirik, küresel veya bilyalı rulmanlarda 24 inç (60,96 santimetre) dış çapa kadar daha büyük rulmanları test etme kabiliyetini genişletiyor. Timken’in Ar-Ge direktörü Ryan Evans, “Gelişmiş NVH yeteneklerinden oluşan bir paket geliştiriyoruz” diyor.
“NVH teşhis ekipmanı makineler için bir EKG gibidir” diyor. Bununla Li, NVH performansını ölçmek ve seslerin nereden geldiğini belirlemek için sesi yerinde veya bir ses kaydı aracılığıyla analiz edebilir. Evans, “Victor’un uzmanlığı ve bu araçlarla Timken, müşterilere NVH sorunlarını çözmek için benzersiz bir yol sunuyor, bunlar özellikle taşıma ile ilgili sorunlar olsun ya da olmasın,” diyor Evans.
“Timken olarak, müşterilere sahada sağlam analizlerle ve ofiste VSTS simülasyonuyla yardımcı olmak istiyoruz” diyor. “Tüm yelpazeyi kapsıyoruz. NVH’nin müşteriler için önemi arttıkça Timken, hizmet verdiğimiz her sektör için ortaya çıkardığı zorlukların üstesinden gelmek için onlarla ortak olmayı dört gözle bekliyor. “