Q：なぜ試験ラボは、航空宇宙分野の試験に産業用アクチュエータを指定するのですか？
Hennen 氏： 多くの試験ラボは、コストを削減したいと考えています。また、どのアクチュエータも同じだろうと考える人もいます。どちらの考え方でも、購入価格の安さが購入の動機となります。モバイル機器など、他の業界で使用されているメーカーのアクチュエータは、試験用に設計されたものよりも低価格で購入でき、ラボは単純に低価格のものを選択します。工業用アクチュエータや試験用アクチュエータは、静的試験にも動的試験にも同じように適していると思いがちです。見た目が似ていて、性能も同じように見えます。しかし、そうではありません。
Q：試験用アクチュエータと産業用アクチュエータの違いは？
Hennen 氏： 産業用アクチュエータは、試験用アクチュエータに比べて信頼性やエネルギー効率が低く、精度もほとんどありません。これは、試験用アクチュエータが産業用アクチュエータとは明らかに異なる一連の革新的な技術によるもので、試験用アクチュエータが疲労定格化されていることもその一つです。産業用のアクチュエータは、長い目で見れば、実はより高価な選択肢です。購入価格は安いかもしれませんが、所有コストは試験用アクチュエータをはるかに上回ることが多いのです。
Q：「疲労定格化」アクチュエータと試験品の安全性との関係は？
Hennen： 「疲労定格化」とは、試験用アクチュエータが貴重な航空宇宙試験品をよりよく保護できることを意味します。高価な一点ものの試作品を、不用意に破損させるわけにはいきません。疲労定格化アクチュエータは、このような事態を防ぎます。
「疲労定格化」とは、試験よりも長持ちするように設計されたアクチュエータのことです。当社は、革新的なエンジニアリング、高性能パーツ、高品質な製造により、サービス中の故障のリスクを取り除きます。疲労定格化アクチュエータは、推定ライフサイクルを通じて、意図された荷重での極端な回数のサイクルに耐えることができます。例えば、MTS の 201 シリーズアクチュエータは、定格荷重をはるかに超える数百万サイクルの荷重をかけることを想定して設計されているため、疲労試験で定格荷重の 100％ で動作させても、構造上の欠陥は発生しません。
Q：非疲労定格化アクチュエータとの違いは何ですか？
Hennen 氏： 非疲労定格化アクチュエータは、静荷重用に作られており、 最高定格荷重の 100％ で動作することができます。一般的には、通常の試験条件では荷重容量の絶対的な閾値で動作しています。これらのアクチュエータのメーカーは、コストを抑えるために低品質の部品を使用し、少ないエンジニアリング時間を費やしているため、使用中に故障が発生しやすい製品となっています。最初は十分な性能を発揮していても、航空宇宙の疲労試験で必要とされる激しいサイクルの下では、性能が徐々に低下し、場合によっては定格負荷容量よりもはるかに低い値で構造上の欠陥を起こすことになります。このような故障は突然発生し、数百万円もする試験品に修復不可能なダメージを与えます。
Q：MTS の 201 シリーズアクチュエータがなぜ優れた性能を発揮するのですか？
Hennen 氏： デザインに細心の注意を払っているからこその性能です。MTS の 201 シリーズアクチュエータには、いくつかの細かいながらも重要な技術革新があり、アクチュエータの信頼性、エネルギー効率、精度を総合的に高めています。
Q：技術的にはどのようなものがありますか？
Hennen 氏： 当社のアクチュエータは、ロッドとピストンの接続にボルトを使用しており、多くの産業用アクチュエータメーカーが採用しているネジ接続よりもはるかに優れています。ねじ込み式の接続は、コスト削減にはなりますが構造上の故障の原因になります。また、MTS のアクチュエータには、エンドキャップの各コーナーに 1 本ずつ、計 4 本の疲労強度の高いタイロッドが組み込まれており、各タイロッドには、アクチュエータの定格荷重を超えるトルクがあらかじめ負荷されています。この構成は、軸方向のストレスに対抗するために必要な剛性を生み出し、激しいサイクリングによる摩耗の影響を最小限に抑えます。
MTS のアクチュエータは、比較的大きな表面積を持つ高性能ポリマーベアリングを使用しています。産業用アクチュエータに使用されている黄銅製のベアリングに比べ、MTS のアクチュエータは片持ち梁にかかる力による高モーメントに対してはるかに良く耐えることができます。また、ポリマーベアリングは、油圧システムの劣化を引き起こす可能性がはるかに低くなります。真鍮製のベアリングは、摩耗すると摩耗粉が飛び散り、作動油を汚し、ポンプやマニホールドの劣化を早めます。最終的にはシステム制御にも影響します。
MTS の 201 シリーズアクチュエータには、当社の最上位機種に採用されている高精度のバルブやトランスデューサも搭載されています。このような高性能なコンポーネントを使用することで、試験ラボは可能な限り最高の制御忠実度を実現することができます。
Q：MTS のアクチュエータはどのようにしてエネルギー効率を向上させるのでしょうか？
Hennen 氏： 摩擦は油圧システムの効率を低下させる最大の原因であるため、低摩擦シールを使用して、理想的な許容範囲を提供しながら、最小の摩擦を実現しています。MTS の 201 シリーズアクチュエータのシールの摩擦特性は、産業用アクチュエータでは 10％ が一般的なのに対し、定格荷重の 1％ となっています。これが意味するところは、3000psi の産業用アクチュエータは、ピストンを動かすだけで 300psi のエネルギーを必要とするのに対し、同格の MTS 試験用アクチュエータは 30psi しか必要としないということです。
一般的な航空宇宙試験のセットアップでは、数百のアクチュエータを掛け合わせることで、これらの非効率性は、 特に繰り返しの試験では、本当に大きくなります。産業用アクチュエータは、その高い摩擦特性のために、しばしば流体を動かすための追加のポンプ動力を必要とします。油圧パワーユニットが試験ラボの向こう側にある場合、流体の摩擦損失によって必要な圧力を維持するために、より大きく、より高価な分配システムが必要になる場合があります。言い換えれば、ラボでは同じ作業量をこなすために、より大きな油圧分配システムを構築しています。
Q：産業用アクチュエータの代わりに試験用アクチュエータを使用することで、試験ラボにはどのようなメリットがあるのでしょうか？
Hennen 氏： これにより、静的および動的試験セットアップの信頼性に絶対的な自信を持つことができます。試験用に設計されたアクチュエータを使用することで、航空宇宙試験所は、何世代にもわたりアクチュエータがどのくらいの期間使用できるか、どのような負荷に耐えられるかを明確に把握することができます。
また、試験用アクチュエータを使用することで、航空宇宙産業の試験ラボのコスト効率を最適化できます。これらのアクチュエータは、産業用アクチュエータに比べて購入価格が若干高いかもしれませんが、この差は稼働時間の増加やエネルギーの節約によって容易に取り返すことができます。さらに、試験ラボが試験ソリューションのパートナーとして MTS を選ぶことで、比類のないシステム統合の専門知識を活用することができます。当社は、試験レベルの専門知識を提供するだけでなく、航空宇宙の試験プログラムが可能な限り最も効率的なシステム全体の設計を行うことを支援します。
Hennen 氏： 多くの試験ラボは、コストを削減したいと考えています。また、どのアクチュエータも同じだろうと考える人もいます。どちらの考え方でも、購入価格の安さが購入の動機となります。モバイル機器など、他の業界で使用されているメーカーのアクチュエータは、試験用に設計されたものよりも低価格で購入でき、ラボは単純に低価格のものを選択します。工業用アクチュエータや試験用アクチュエータは、静的試験にも動的試験にも同じように適していると思いがちです。見た目が似ていて、性能も同じように見えます。しかし、そうではありません。
Q：試験用アクチュエータと産業用アクチュエータの違いは？
Hennen 氏： 産業用アクチュエータは、試験用アクチュエータに比べて信頼性やエネルギー効率が低く、精度もほとんどありません。これは、試験用アクチュエータが産業用アクチュエータとは明らかに異なる一連の革新的な技術によるもので、試験用アクチュエータが疲労定格化されていることもその一つです。産業用のアクチュエータは、長い目で見れば、実はより高価な選択肢です。購入価格は安いかもしれませんが、所有コストは試験用アクチュエータをはるかに上回ることが多いのです。
Q：「疲労定格化」アクチュエータと試験品の安全性との関係は？
Hennen： 「疲労定格化」とは、試験用アクチュエータが貴重な航空宇宙試験品をよりよく保護できることを意味します。高価な一点ものの試作品を、不用意に破損させるわけにはいきません。疲労定格化アクチュエータは、このような事態を防ぎます。
「疲労定格化」とは、試験よりも長持ちするように設計されたアクチュエータのことです。当社は、革新的なエンジニアリング、高性能パーツ、高品質な製造により、サービス中の故障のリスクを取り除きます。疲労定格化アクチュエータは、推定ライフサイクルを通じて、意図された荷重での極端な回数のサイクルに耐えることができます。例えば、MTS の 201 シリーズアクチュエータは、定格荷重をはるかに超える数百万サイクルの荷重をかけることを想定して設計されているため、疲労試験で定格荷重の 100％ で動作させても、構造上の欠陥は発生しません。
Q：非疲労定格化アクチュエータとの違いは何ですか？
Hennen 氏： 非疲労定格化アクチュエータは、静荷重用に作られており、 最高定格荷重の 100％ で動作することができます。一般的には、通常の試験条件では荷重容量の絶対的な閾値で動作しています。これらのアクチュエータのメーカーは、コストを抑えるために低品質の部品を使用し、少ないエンジニアリング時間を費やしているため、使用中に故障が発生しやすい製品となっています。最初は十分な性能を発揮していても、航空宇宙の疲労試験で必要とされる激しいサイクルの下では、性能が徐々に低下し、場合によっては定格負荷容量よりもはるかに低い値で構造上の欠陥を起こすことになります。このような故障は突然発生し、数百万円もする試験品に修復不可能なダメージを与えます。
Q：MTS の 201 シリーズアクチュエータがなぜ優れた性能を発揮するのですか？
Hennen 氏： デザインに細心の注意を払っているからこその性能です。MTS の 201 シリーズアクチュエータには、いくつかの細かいながらも重要な技術革新があり、アクチュエータの信頼性、エネルギー効率、精度を総合的に高めています。
Q：技術的にはどのようなものがありますか？
Hennen 氏： 当社のアクチュエータは、ロッドとピストンの接続にボルトを使用しており、多くの産業用アクチュエータメーカーが採用しているネジ接続よりもはるかに優れています。ねじ込み式の接続は、コスト削減にはなりますが構造上の故障の原因になります。また、MTS のアクチュエータには、エンドキャップの各コーナーに 1 本ずつ、計 4 本の疲労強度の高いタイロッドが組み込まれており、各タイロッドには、アクチュエータの定格荷重を超えるトルクがあらかじめ負荷されています。この構成は、軸方向のストレスに対抗するために必要な剛性を生み出し、激しいサイクリングによる摩耗の影響を最小限に抑えます。
MTS のアクチュエータは、比較的大きな表面積を持つ高性能ポリマーベアリングを使用しています。産業用アクチュエータに使用されている黄銅製のベアリングに比べ、MTS のアクチュエータは片持ち梁にかかる力による高モーメントに対してはるかに良く耐えることができます。また、ポリマーベアリングは、油圧システムの劣化を引き起こす可能性がはるかに低くなります。真鍮製のベアリングは、摩耗すると摩耗粉が飛び散り、作動油を汚し、ポンプやマニホールドの劣化を早めます。最終的にはシステム制御にも影響します。
MTS の 201 シリーズアクチュエータには、当社の最上位機種に採用されている高精度のバルブやトランスデューサも搭載されています。このような高性能なコンポーネントを使用することで、試験ラボは可能な限り最高の制御忠実度を実現することができます。
Q：MTS のアクチュエータはどのようにしてエネルギー効率を向上させるのでしょうか？
Hennen 氏： 摩擦は油圧システムの効率を低下させる最大の原因であるため、低摩擦シールを使用して、理想的な許容範囲を提供しながら、最小の摩擦を実現しています。MTS の 201 シリーズアクチュエータのシールの摩擦特性は、産業用アクチュエータでは 10％ が一般的なのに対し、定格荷重の 1％ となっています。これが意味するところは、3000psi の産業用アクチュエータは、ピストンを動かすだけで 300psi のエネルギーを必要とするのに対し、同格の MTS 試験用アクチュエータは 30psi しか必要としないということです。
一般的な航空宇宙試験のセットアップでは、数百のアクチュエータを掛け合わせることで、これらの非効率性は、 特に繰り返しの試験では、本当に大きくなります。産業用アクチュエータは、その高い摩擦特性のために、しばしば流体を動かすための追加のポンプ動力を必要とします。油圧パワーユニットが試験ラボの向こう側にある場合、流体の摩擦損失によって必要な圧力を維持するために、より大きく、より高価な分配システムが必要になる場合があります。言い換えれば、ラボでは同じ作業量をこなすために、より大きな油圧分配システムを構築しています。
Q：産業用アクチュエータの代わりに試験用アクチュエータを使用することで、試験ラボにはどのようなメリットがあるのでしょうか？
Hennen 氏： これにより、静的および動的試験セットアップの信頼性に絶対的な自信を持つことができます。試験用に設計されたアクチュエータを使用することで、航空宇宙試験所は、何世代にもわたりアクチュエータがどのくらいの期間使用できるか、どのような負荷に耐えられるかを明確に把握することができます。
また、試験用アクチュエータを使用することで、航空宇宙産業の試験ラボのコスト効率を最適化できます。これらのアクチュエータは、産業用アクチュエータに比べて購入価格が若干高いかもしれませんが、この差は稼働時間の増加やエネルギーの節約によって容易に取り返すことができます。さらに、試験ラボが試験ソリューションのパートナーとして MTS を選ぶことで、比類のないシステム統合の専門知識を活用することができます。当社は、試験レベルの専門知識を提供するだけでなく、航空宇宙の試験プログラムが可能な限り最も効率的なシステム全体の設計を行うことを支援します。