Όργανο εξισορρόπησης στην τιμή ενός δονησιμέτρου

Είναι δυνατόν; Με αποφασιστικότητα - ΝΑΙ!

Τα όργανα ζυγοστάθμισης κατέχουν δικαιωματικά μια ξεχωριστή θέση στο ευρύ φάσμα του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για δονητικές ακουστικές μετρήσεις. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι αυτή η κατηγορία οργάνων, εκτός από τις μετρολογικές λειτουργίες που επιτελεί, εκπληρώνει και έναν τεχνολογικό ρόλο. Ουσιαστικά, πρόκειται για τεχνολογικό εξοπλισμό που χρησιμοποιείται για τη μείωση της ανισορροπίας των περιστροφικών μηχανισμών.

Ως αποτέλεσμα, προσφέρει υψηλή οικονομική αποδοτικότητα, επιτρέποντας σημαντική βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων με σχετικά μικρές επενδύσεις κεφαλαίου κατά την εφαρμογή εξοπλισμού εξισορρόπησης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις βιομηχανίες όπου λειτουργεί ή κατασκευάζεται σημαντικός αριθμός περιστροφικού εξοπλισμού (π.χ. επιχειρήσεις άλεσης, εργοστάσια παραγωγής ανεμιστήρων κ.λπ.).

Σε τέτοιες επιχειρήσεις, η περίοδος απόσβεσης για εξοπλισμό εξισορρόπησης μέτριας τιμής, η οποία κυμαίνεται από 2500 έως 10000 ευρώ, συνήθως δεν υπερβαίνει τους 6-7 μήνες.

Ωστόσο, υπάρχουν πολλές μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις που ενδιαφέρονται για την εξισορρόπηση των δικών τους προϊόντων, για τις οποίες ακόμη και αυτές οι σχετικά μικρές δαπάνες είναι επαχθείς. Οι επιχειρήσεις αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν συνεργεία επισκευής αυτοκινήτων, εγκαταστάσεις επισκευής και συντήρησης ηλεκτροκινητήρων, συνεργεία επισκευής αντλιών και ανεμιστήρων κ.λπ. Γι' αυτές, η αγορά εξοπλισμού εξισορρόπησης στις τρέχουσες τιμές της αγοράς είναι συχνά δύσκολη, αν όχι αδύνατη.

Για λόγους αναφοράς, ο πίνακας 1 παρέχει πληροφορίες σχετικά με ορισμένα από τα πιο γνωστά όργανα εξισορρόπησης για περιστροφικό εξοπλισμό που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά. Όπως φαίνεται στον πίνακα, οι τιμές για τα όργανα αυτά μπορεί να κυμαίνονται από 2.500 έως 25.000 ευρώ ανάλογα με τον κατασκευαστή και τη λειτουργικότητά τους.

Πίνακας 1. Οι τιμές προέρχονται από δημόσιες πηγές: ιστοσελίδες κατασκευαστών, ebay, alibaba.com κ.λπ.

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

€1,751.00

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

€90.00

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

€124.00

Συσκευές

Balanset-4

€6,803.00

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

€46.00

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

€10.00

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Με την πρώτη ματιά, στην εποχή της ραγδαίας ανάπτυξης των σύγχρονων ηλεκτρονικών, οι τιμές αυτές μπορεί να φαίνονται υπερβολικά υψηλές. Ωστόσο, διάφοροι αντικειμενικοί παράγοντες περιορίζουν τη δυνατότητα ελαχιστοποίησης του κόστους των οργάνων ζυγοστάθμισης και των δονησιμέτρων.

Πρώτον, ο εξοπλισμός εξισορρόπησης δεν έχει ζήτηση σε ποσότητες συγκρίσιμες με την παραγωγή ηλεκτρονικών υπολογιστών, κινητών τηλεφώνων ή τηλεοράσεων. Παράγεται συνήθως σε μικρές και μεσαίες παρτίδες, γεγονός που επηρεάζει φυσικά το κόστος του.

Δεύτερον, η τιμή αυτού του εξοπλισμού επηρεάζεται σημαντικά από το κόστος τουλάχιστον δύο αισθητήρων δόνησης που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του, οι οποίοι είναι αρκετά ακριβοί. Για παράδειγμα, το κόστος των γνωστών αισθητήρων κυμαίνεται κατά μέσο όρο μεταξύ 300 και 900 ευρώ ο καθένας.

Τρίτον, σημαντικές δαπάνες κατευθύνονται προς την ανάπτυξη εξειδικευμένου λογισμικού για τα όργανα ζυγοστάθμισης, το οποίο, δεδομένου του σχετικά μικρού όγκου παραγωγής, συμβάλλει επίσης στην αύξηση του κόστους του.

Ωστόσο, υπάρχουν αποθέματα για τη μείωση του κόστους του εξοπλισμού εξισορρόπησης και προσπαθήσαμε να τα χρησιμοποιήσουμε στην ανάπτυξη του νέου μας οργάνου, που ονομάζεται "Balanset-1A".

Ακολουθήσαμε αυτές τις κατευθυντήριες γραμμές:

• Προσπαθήστε να εφαρμόσετε ένα δομικό σχήμα του οργάνου που να χρησιμοποιεί στο μέγιστο βαθμό εξαρτήματα μαζικής παραγωγής από άλλους κατασκευαστές.
• Διερεύνηση της δυνατότητας χρήσης φθηνότερων αισθητήρων δόνησης για τη μείωση του κόστους του εξοπλισμού μας.
• Αξιοποιήστε στο μέγιστο βαθμό τους αλγόριθμους διαχείρισης οργάνων εξισορρόπησης που έχουν αναπτυχθεί από τους ειδικούς μας τα τελευταία 20 χρόνια και έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε προηγούμενα σχέδια.

Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής των αρχών που περιγράφονται ανωτέρω, αναπτύχθηκε το σετ εξισορρόπησης "Balanset-1A", το οποίο αποτελείται από τις ακόλουθες κύριες μονάδες:

• Μονάδα μέτρησης με μικροεπεξεργαστή και έξοδο USB για σύνδεση με υπολογιστή.
• Φορητός υπολογιστής εξοπλισμένος με εξειδικευμένο λογισμικό για την επίλυση εργασιών εξισορρόπησης.
• Δύο σχετικά φθηνοί αισθητήρες δόνησης.
• Αισθητήρας γωνίας φάσης λέιζερ.

Η μονάδα μέτρησης του οργάνου αναπτύχθηκε με βάση τη σειριακή CPU Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Η μονάδα μέτρησης συνδέεται με έναν υπολογιστή (συνήθως netbook ή φορητό υπολογιστή) μέσω ενός καναλιού USB, μέσω του οποίου γίνεται η διαχείριση της διαδικασίας εξισορρόπησης και εμφανίζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων και των υπολογισμών.

Η εφαρμογή αυτής της δομής του οργάνου εξισορρόπησης, που βασίζεται στη χρήση εξαρτημάτων που παράγονται κατά σειρά, μας επέτρεψε να μειώσουμε σημαντικά το κόστος ανάπτυξης και κατασκευής του υλικού του.

Ένα εξίσου σημαντικό στοιχείο για τη μείωση του κόστους του προϊόντος μας ήταν η χρήση χωρητικών επιταχυνσιομέτρων ως αισθητήρων κραδασμών, τα οποία παράγονται σήμερα μαζικά από διάφορους κατασκευαστές και έχουν χαμηλό κόστος.

Επιπλέον, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ανάπτυξη του λογισμικού για το νέο όργανο ζυγοστάθμισης χρησιμοποίησε εκτενώς αλγόριθμους που αναπτύχθηκαν από τους ειδικούς μας τα τελευταία 20 χρόνια. Αυτό μείωσε σημαντικά την ένταση της εργασίας για την ανάπτυξη λογισμικού και την αποσφαλμάτωση, επηρεάζοντας θετικά το κόστος του εξοπλισμού.

Το ολοκληρωμένο αποτέλεσμα της εργασίας μας είναι ότι το κόστος του προτεινόμενου σετ ζυγοστάθμισης (χωρίς υπολογιστή) με όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα (συμπεριλαμβανομένων μαγνητών για την τοποθέτηση αισθητήρων κραδασμών, μαγνητικής βάσης για τον αισθητήρα γωνίας φάσης, μονάδας flash με λογισμικό και βαλίτσας μεταφοράς) δεν υπερβαίνει προς το παρόν τα 2000 ευρώ (1500 για το σετ Balanset-oem).

Συμπερασματικά, μπορούμε να δηλώσουμε ότι το προτεινόμενο από εμάς σετ εξισορρόπησης "Balanset" είναι συχνά σημαντικά φθηνότερο από τον διαθέσιμο εξοπλισμό παρόμοιου σκοπού (βλ. Πίνακα 1). Στην πράξη, η τιμή του είναι συχνά συγκρίσιμη με το κόστος των κανονικών δονησιμέτρων που διατίθενται σήμερα στην αγορά.