VULKAN Entwicklung
 

Serviços de Engenharia

Consultoria e Projetos Customizados

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Como líder no fornecimento de componentes de acionamento para construção naval e geradores de energia, a VULKAN Couplings fornece acoplamentos altamente flexíveis e amortecedores de vibração para motores em todo mundo. Com mais de 125 anos de experiência no campo de tecnologia de acionamento, nos ajustamos as tendências no que diz respeito a desenvolver tecnologia de acoplamento e oferecer de forma contínua soluções customizadas para uma ampla faixa de conceitos de propulsão naval. Fornecer produtos e componentes faz parte dos serviços exigidos para implementar um sistema de acionamento eficiente, e de baixo custo.

Graças ao nosso know-how, decorrentes de muitos diferentes campos de aplicação, oferecemos soluções feitas sob medida para aplicações específicas do cliente. Nossos engenheiros darão a você sua consultoria desde o início, durante a fase de projeto, bem como no serviço em campo e o auxiliará durante a fase de construção. Além disso, para consultoria técnica e engenharia altamente profissional, fornecemos serviços que incluem análise de vibração torcional para acoplamentos flexíveis (TVC), análise para eixos compostos e cálculos de choque para amortecedores de vibração 6DoF e 12DoF (estudos 6 e 12 graus de liberdade), bem como teste extensivo do produto em nosso próprio centro de teste.
   
 


   

Cálculo de Vibração Torcional (TVC): O ponto de início de cada processo de projeto de acoplamento na VULKAN Couplings, é uma análise abrangente da característica de vibração torcional do trem de acionamento - em navios do motor ao propulsor.

Os especialistas do departamento de TVC (Cálculo de Vibração Torcional) calculam os estados operacionais estáveis e transitórios, levando em consideração as propriedades particulares dos elastômeros usados com relação a rigidez e amortecimento. Os acoplamentos cumprem as exigências com respeito a sintonia fina das características de vibração torcional do trem de acionamento e a segurança dinâmica. Nossa competência analítica do departamento TVC tem como base uma combinação de conhecimento teórico profundo no campo de dinâmicas de vibração e experiência prática, que conquistamos ao longo

das décadas em numerosas medições em campo coletadas com fabricantes de geradores ou a bordo de navios.

Os experientes engenheiros da VULKAN Couplings estão equipados com tecnologia de medição suficiente para garantir que todas as variáveis relevantes possam ser medidas. Com aparelhos laser medimos os deslocamentos axial ou radial. A faixa de medições também inclui medição de torque com o uso de extensômetros para eixos de acionamento e medições de alta resolução de vibração torcional usando sensores indutivos no acoplamento.

 


  

Análise preditiva dos sistemas de eixo da VULKAN. A VULKAN disponibiliza os seguintes tipos de análises para linhas de Eixo em Material Composto:

Análise estática da linha de eixo (cálculo de alinhamento):  A análise é feita com um modelo 3D da linha de eixo para o torque de carga, deflexões do casco do navio, cargas de choque, etc. Com base nos resultados dos cálculos a força estática e de fadiga é verificada de acordo com as normas e regras reconhecidas pelas Sociedades de Classificação.

Análise modal de vibrações lineares da linha de eixo: Para a análise modal (em rotação) o completo sistema de acionamento e o motor é modelado, inclusive a rigidez dos amortecedores do motor.

Dependendo da profundidade necessária de informação detalhada também é possível realizar a análise modal de outros componentes, como a membrana do acoplamento, para identificar as frequências naturais locais.

A avaliação das frequências naturais é realizada por meio de um diagrama de Campbell que determina os pontos de ressonância da estrutura com frequências de excitação fornecida. 

Análise de vibração harmônica lateral forçada: Amplitudes de resposta da linha de eixo e do motor serão calculadas por análise de vibração harmônica forçada do modelo 3D.

Em casos especiais (por exemplo espectro de choque) uma análise de espectro de resposta pode ser realizada. Além disso, as análises dinâmicas do rotor são realizadas mediante solicitação.

Os cálculos são realizados por meio da versão real do ANSYS (APDL Mecânica e Bancada de trabalho) e pelos programas analíticos. Os modelos 3D são preparados no programa Pro Engineer e ANSYS DesignModeler.




6DOF
 A análise de 6DoF (6 Graus de Liberdade) é usada para calcular o composto de borracha adequado para amortecedores elásticos.
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Um caso especial é quando o motor é montado de forma resiliente e, com uma engrenagem montada rigidamente, e a forma resiliente é montada novamente em uma estrutura de base comum. Neste caso o sistema geral é analisado com um cálculo de 12DoF. Um exemplo é o cálculo de cargas de choque para rolamentos, tais como no caso de altas acelerações causadas por explosões. O choque é altamente reduzido pela compressão na suspensão elástica para uma fração de seu tamanho original.

O grau de liberdade é o número de possibilidades de movimento independente do sistema.
Um corpo rígido no espaço possui o grau de liberdade de f=6, em virtude de você poder mover o corpo em três direções independentes e girá-las em três níveis independentes. Os seis graus de liberdade são, portanto, translações ao longo dos eixos x, y, e z, bem como a rotação em volta dos mesmos eixos (passo, rolo, guinada). Cada grau de liberdade possui uma frequência própria que pode ser influenciada pela dureza dos elastômeros. Ao selecionar o grau de rigidez correta e levar em conta a dilatação, o torque do motor e peso do componente, frequências naturais do sistema são calculadas e deslocadas através da excitação de frequências do motor. Este processo garante que as frequências naturais do motor defira das frequências de excitação, assim protegendo o sistema de danos e garantindo uma vida útil maior.

     
  


      Centro de Testes de Ponta da VULKAN Couplings, com oficinas totalmente equipada para aplicações eletrônicas e mecânicas

MEDIÇÕES EXTERNAS SERVIÇOS

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Se for exigido pelos clientes ou sociedades de classificação - ou para diagnóstico e eliminação de falhas - as medições de vibração podem ser realizadas em qualquer lugar do mundo, diretamente em campo nas instalações das unidades de acionamento e sob as condições operacionais reais.

Estas medições incluem medição de torque, medição de vibração torcional, medição de vibração linear (por exemplo, DIN ISO 10816-6) e ruído de origem estrutural. O uso de telemetria de multi-canal também permite medições em sistemas giratórios.

Utilizamos hardware e software de medição dos líderes de mercado; a medição de vibração torcional tem como base um sistema especializado de medição desenvolvido pela VULKAN. Além disso, para ativar medições supervisionadas, o monitoramento a longo prazo também é possível.


Equipamentos de medição e software de análise para outros requisitos (por exemplo, medições de temperatura ou movimento) também estão disponíveis.

As medições e análises de vibração, bem como teste de carga dos produtos do cliente podem ser realizadas mediante solicitação, em nossas instalações ou do cliente.

Uma faixa extensiva de estações de teste e sistemas de sensor, bem como o software de análise correspondente, está disponível para esta finalidade.

Nossos engenheiros de medição ficarão felizes em ajudá-lo a achar uma solução de medição individualmente adaptada.

 


 
 

 



Centro de Teste

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O Centro de Teste da VULKAN Couplings com seus 12 colaboradores está localizado na sede do Grupo VULKAN em Herne (Alemanha).

Sua proximidade aos pavilhões de produção localizados nas instalações, bem como aos Departamentos de Engenharia e Vendas assegura um fluxo ágil de material, bem como a rápida comunicação.

Todos os produtos fabricados pelo Grupo VULKAN podem ser testados aqui, tais como os acoplamentos altamente flexíveis.


 

 

Para realizar isto, 19 plataformas de testes foram desenvolvidas sob a supervisão da VULKAN que é constantemente expandida e atualizada com a tecnologia de medição mais recente. Algumas das plataformas de teste são geralmente exclusivas, tais com uma plataforma de teste concluída em 2014 para a carga torcional de eixos compostos até um comprimento de 18 m.

As amostras podem estar sujeitas a cargas estáticas e/ou dinâmicas na faixa de torque de 10 Nm a 5.000.000 Nm.


 

As cargas de choque e os testes de rotação também são possíveis, e os testes de fadiga, bem como os testes de sobrecarga e ensaios destrutivos são realizados regularmente.

As propriedades mesmo das maiores faixas de tamanho de acoplamentos podem, portanto, serem determinados sob carga total. As medições são usadas para testar novos produtos ou, fazem parte do processo da garantia da qualidade da produção em série. Medições especiais também são realizadas mediante solicitação (por exemplo, determinação de propriedades acústicas) ou para atender exigências de sociedades de classificação.