Innowacyjne rozwiązanie aktywnie przeciwdziała drganiom

Urządzenia do precyzyjnych pomiarów czy produkcji są wysoce wrażliwe na drgania otoczenia. Eksperci z Fraunhofer Institute opracowali jednostkę izolującą, która aktywnie przeciwdziała temu zjawisku. Kompaktowy i elastyczny system zostanie przedstawiony w czasie targów Hannover Messe, które odbędą się w dniach 4-8 kwietnia.

Pomiary niewielkich odległości na wibrującej płycie można porównać do pisania listu w jadącym autobusie – oddziaływanie drgań jest po prostu zbyt znaczne. Nawet najmniejszy wstrząs pochodzący z podłoża może być niedopuszczalny, jeśli wymagana jest wysoka dokładność wykonywanych prac, jak np. wysokiej rozdzielczości pomiarów chropowatości powierzchni za pomocą mikroskopu elektronowego.

Drgania są również niepożądane w produkcji wymagającej najwyższej precyzji. Dlatego też w takich przypadkach urządzenia utwierdza się w taki sposób, aby były stabilne i same nie powodowały hałasu ani wibracji podłoża. Często wymagane są do tego dodatkowe układy tłumiące.

Adaptronicy z Fraunhofer Adaptronic Alliance opracowali jednostkę izolacyjną, która eliminuje opisane problemy i jednocześnie charakteryzuje się kompaktową budową. Dzięki zastosowaniu ceramicznych elementów piezoelektrycznych, naukowcy byli w stanie zintegrować wszystkie niezbędne funkcje w jednym elemencie. Urządzenie rejestruje drgania i przeciwdziała im niemal natychmiastowo. To jego zasadnicza przewaga nad stosowanymi dziś rozwiązaniami pasywnymi, jak elementy gumowe umieszczane między maszyną a podłożem. Nowe urządzenie jest zdolne do pracy nawet przy bardzo niskich częstotliwościach interferencji. Tradycyjne, mechatroniczne systemy izolacji również potrafią działać w takich warunkach, ale niestety są one stosunkowo duże i złożone z wielu elementów.

Prototyp, który zostanie zaprezentowany na targach Hannover Messe będzie zdolny do przeciwdziałania drganiom liniowym działającym w jednym kierunku oraz obrotowym, w dwóch kierunkach. Naukowcy wprowadzą też element rozszerzający możliwości urządzenia o tłumienie wibracji liniowych w dodatkowych kierunkach. Celem na przyszłość jest zbudowanie platformy izolującej maszyny od drgań działających we wszystkich sześciu kierunkach.

(bj)