Simulazione e ottimizzazione
Vogliamo che le vostre macchine siano equipaggiate con sistemi di azionamento ottimali. Il nostro obiettivo in questo è di mantenere il dispendio quanto più basso possibile. È per questo motivo che i nostri esperti vi supportano volentieri nella progettazione, simulazione, messa in funzione e ottimizzazione della vostra macchina.
Volete realizzare una macchina con un movimento non lineare complesso, ad esempio una leva articolata o un eccentrico? Cercate un sistema di azionamento progettato in modo ottimale e volete testare diverse opzioni e impostazioni senza alcun rischio? Allora sfruttate il servizio offerto dai nostri esperti della simulazione. Il nostro team mette in campo il suo know-how sui processi e sui sistemi di azionamento e il suo prezioso bagaglio di esperienze con le complesse applicazioni di movimento.
Oltre alla simulazione dell’azionamento per la progettazione e la messa in funzione virtuale, simuliamo anche a livello componenti. In tal modo possiamo provare diversi adattamenti costruttivi sui nostri componenti e offrire soluzioni con motori personalizzati per sollecitazioni inusuali.
La vostra sfida
Cercate una soluzione di azionamento ottimale per la vostra macchina con movimento non lineare complesso?
La nostra offerta
Chiedete a noi, contattandoci via e-mail o telefonicamente. Già subito con i primi dettagli tecnici.
In caso di domande o consigli sui nostri prodotti non esiti a contattarci. Saremo lieti di ascoltarla.
Il nostro lavoro di squadra
Mediante le checklist raccogliamo tutte le più importanti informazioni tecniche sulla macchina e sull’impianto. Il vostro referente personale competente si metterà in contatto con voi.
Le nostre prestazioni
Dapprima utilizziamo il software di progettazione sizemaXX o SERVOsoft, poi si passa alla modellazione in ProSimulation. Sulla base delle informazioni raccolte su guida dei movimenti, profilo di carico ecc. creiamo un modello della vostra applicazione e determiniamo i componenti appropriati con un dimensionamento ideale.
Il vostro risultato
- Ricevete un elenco con i componenti più efficienti per il vostro sistema di azionamento, verificati con una tecnica di simulazione d’avanguardia.
- Volete continuare a lavorare con i modelli? Nessun problema, potete utilizzare voi stessi il nostro software ProSimulation. Mettiamo a vostra disposizione i modelli della vostra macchina.
- Se lo desiderate, i nostri esperti vi assistono fino alla messa in funzione virtuale.
I vostri vantaggi
Con la simulazione permettiamo una progettazione ottimale del sistema di azionamento. In tal modo è possibile eventualmente sostituire i prototipi e testare diverse varianti e impostazioni senza alcun rischio. La messa in funzione sarà notevolmente più rapida e più comoda.
Digital twin as an engineering service
Applicazioni: quando si ricorre alla simulazione?
Soluzione 1: martello di campionatura
Tramite un martello di campionatura vengono prelevati, in modo automatizzato e in meno di due secondi, fino a 300 chilogrammi di bauxite da un nastro trasportatore a una velocità di 5 m/s.
La messa in funzione e l’ottimizzazione del martello sono stati molto impegnative perché effettuate durante il processo di produzione in Africa. In caso di errata configurazione, il martello potrebbe rimanere impigliato sul nastro trasportatore, bloccare il materiale trasportato e fermare l’intera produzione, con conseguenti costi elevati dovuti all’interruzione della produzione. Inoltre si avrebbero anche intervalli di tempo sempre troppo brevi per il test del martello.
“Tramite ProSimulation abbiamo potuto raffigurare e ottimizzare virtualmente il profilo di movimento e la regolazione del martello durante la simulazione. In tal modo abbiamo potuto testare e valutare accuratamente il comportamento di azionamento in fase di simulazione. Con questa misura è stato eliminato il rischio di provocare un arresto del nastro sulla macchina reale”, spiega Francois Potgieter di Motion Tronic.
Nel software di messa in funzione, il team di simulazione di Norimberga ha creato un modello virtuale della macchina comprendente i componenti di azionamento impiegati. I parametri di simulazione sono stati prelevati direttamente dai dati macchina reali e generati a partire da componenti standard contenuti nella biblioteca.
Modello di simulazione del martello di campionatura in ProSimulation.
Un confronto tra il valore di velocità reale effettivo (blu) e quello simulato (verde) mostra una buona corrispondenza.
Motion Tronic è impressionata dalla semplicità dei comandi e dalla facilità d’uso: “Grazie alla totale integrazione in ProDrive ho potuto ricorrere alla simulazione anche senza conoscenze preliminari e quindi testare virtualmente il comportamento di azionamento del martello”, afferma Potgieter.
Utilizzo: gestione dell’energia per compressori a idrogeno
Un compressore a idrogeno causava costi elevati dovuti a una potenza installata elevata, ma che occorreva solo per breve tempo. Ridurre la potenza installata tramite un sistema di gestione dell’energia è stata un’idea degli esperti Baumüller che ha subito convinto il costruttore di macchine. L’elevata potenza dovrebbe essere tamponata da un accumulatore di energia elettrico. Il punto critico stava nel dimensionamento dei condensatori, essendo complesso e dispendioso in termini di tempo.
L'ampia libreria contiene anche un modello di gestione dell'energia. Ciò consente di implementare rapidamente la modellazione del compressore di idrogeno.
Confronto tra la potenza elettrica del motore (rosso) e la potenza di rete limitata (verde). Con una gestione intelligente dell'energia, la potenza di picco della rete può essere dimezzata.
In parole povere, il principio di funzionamento del compressore a idrogeno è identico a quello del compressore a pistone: più aumenta la pressione, più potenza viene richiesta.
Baumüller ha ottenuto dal cliente il profilo di movimento e di carico richiesto e con esso ha calcolato il profilo di potenza occorrente. L’obiettivo era quello di ridurre la potenza di allacciamento della macchina per mantenere i costi per il gestore della macchina più bassi possibile. Con la simulazione è stato possibile trovare in modo semplice e rapido la soluzione più economica per il cliente. Con la simulazione è stato dimostrato che con una capacità del circuito intermedio di soli 50 mF si può più che dimezzare la potenza di allacciamento da 106 a 50 kW.
Applicazione: macchine per la deformazione a freddo
Se i motori elettrici sono soggetti a un carico particolarmente elevato, i componenti standard sono spesso inappropriati. Tramite la modellazione dei motori, Baumüller può simulare sollecitazioni inusuali sul motore e testare l’efficacia di svariati adattamenti costruttivi. Con questi nuovi metodi, Baumüller consente di risparmiare in termini sia di tempo che di costi e realizza un’indipendenza spaziale che è sempre più richiesta in tempi di globalizzazione, digitalizzazione e connessione in rete. La modellazione dei motori e la simulazione degli azionamenti è una nuova prestazione che amplia la gamma di servizi di Baumüller.
Application: Cold forming machines
Un cliente desiderava convertire le sue macchine per la martellatura di componenti dal sistema idraulico al sistema di azionamento elettrico. Le vibrazioni dovute all’oscillazione degli utensili, trasmesse dal mandrino al motore, hanno provocato danni ai cuscinetti, portando a un guasto prematuro del motore. Il motore Baumüller presentava la durata utile migliore – poche settimane, ma una durata di gran lunga insufficiente.
Durante la modellazione del motore, i contatti e le loro proprietà sono simulati in modo realistico.Una sfida in termini di tecnologia di azionamento che ha spinto il costruttore della macchina a rivolgersi a Baumüller già in uno stadio precoce del processo di sviluppo dei prodotti. L’obiettivo della stretta collaborazione tra il costruttore della macchina e lo specialista di azionamenti era quello di raggiungere i requisiti chiave relativi alla sicurezza del processo e all’ottimizzazione dell’efficienza nell’utilizzo delle risorse.
Per determinare l’altezza delle oscillazioni sono state effettuate delle misurazioni sulla macchina con motore standard Baumüller. I parametri ottenuti sono stati poi utilizzati come base per la simulazione al fine di sollecitare il motore in maniera virtuale con le oscillazioni reali.
In quanto specialista dotato di un know-how decennale nei sistemi di azionamento elettrici, Baumüller ha potuto modellare il motore con tutte le caratteristiche più rilevanti, comprendendo informazioni su materiali, contatti e tipi di collegamento. I componenti esclusi dall’analisi sono stati considerati per mezzo delle masse depositate con i rispettivi valori di inerzia.
La soluzione
Dai calcoli è risultato che, stando alle sollecitazioni ipotizzate, si potrebbe ottenere teoricamente un incremento della durata di vita da poche centinaia di ore a oltre 50.000 ore se al posto dei cuscinetti a sfere a rulli standard si utilizzano due cuscinetti a rulli obliqui. È stato possibile, quindi, scegliere una misura appropriata e formulare un’affermazione sull’efficacia della misura ancor prima della prova fisica.
La modellazione dei motori per il calcolo sembra a prima vista impegnativa. Le simulazioni con i motori modellati vanno considerate, invece, come la vera alternativa alla costruzione di prototipi con chiare possibilità di ottimizzazione.
