Jak określić warunki badania wibracji zatok?

Testy wibracji sinusoidalnej to podstawowy mechaniczny test środowiskowy zaprojektowany w celu symulacji skutków wibracji sinusoidalnych, które produkty mogą napotkać podczas transportu, przechowywania i faktycznego stosowania w kontrolowanym laboratorium. Wibracje te są często indukowane przez siły obracające, pulsujące lub oscylacyjne pochodzące ze źródeł takich jak samoloty, pojazdy, statki, wyposażenie powietrzne i maszyny naziemne. Nasilenie testu wibracji sinusopoziom rygorystyczny, jest wspólnie zdefiniowany przez trzy kluczowe parametry:częstotliwośćWamplituda, ICzas trwania testu.

W Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. zapewniamy zaawansowane systemy testów wibracji, aby spełnić szeroki zakres standardów testowych. Zrozumienie, jak określić te kluczowe warunki testowe, jest niezbędne do dokładnej i znaczącej oceny produktu. Rozbijmy kluczowe aspekty.

I. Definiowanie istotnych terminów (na podstawie GB/T 2298-2010)

Aby zapewnić przejrzystość, zdefiniujmy niektóre istotne terminy zgodnie z chińskim krajowym standardem wibracji mechanicznych, wstrząsu i monitorowania stanu:

1. Wibracja sinusoidalna:Okresowa wibracja, której parametr wibracji jest opisywany przez sinusoidalną funkcję czasu.
2. Częstotliwość (f):Wzajemny okres. Mierzone w Hertz (HZ), reprezentując cykle na sekundę.
3. Amplituda:
   • Przemieszczenie (względne przemieszczenie):Zmieniająca czas ilość reprezentująca zmianę pozycji punktu na obiekcie względem ramki odniesienia.
   • Wartość szczytowa (wibracji):Różnica między maksymalnym dodatnim i maksymalnym wartościami ujemnym wibracji w danym przedziale czasowym. Jego wielkość zależy od odpowiedzi lub czasu wzrostu systemu pomiarowego.
4. Częstotliwość krzyżowa:Częstotliwość, z jaką specyficzna cecha wibracji przenosi się z jednej relacji do drugiej. Na przykład częstotliwość, z jaką wartość wibracji lub wartość RMS zmienia się ze stałej zależności częstotliwości przemieszczenia na stałą zależność częstotliwości przyspieszenia.

Ii. Prowadzenie krajobrazu standardów

Istnieje wiele standardów testowania wibracji, zmieniających się w poszczególnych krajach, regionach i branżach. Niektóre wybitne standardowe organizacje i ich ramy obejmują: ASTM, ISTA, MIL-STD, EN, IEC, ETSI, JIS, SAE, JASO, ISO i AEC.

Powszechnie odwoływane standardy testu wibracji sinusoidalnej obejmują:

• GB/T 2423.10-2008: Testy środowiskowe dla produktów elektrycznych i elektronicznych - Część 2: TestowanieMetody - Test FC: Wibracja (sinusoidalna)
• IEC 60068-2-6-2007: Testy środowiskowe - Część 2-6: Testy - Test FC: Wibracja (sinusoidalna) 
   

   
• ISO 8318: 2000: Opakowanie - kompletne, wypełnione pakiety transportowe i obciążenia jednostkowe - testy wibracji przy użyciu zmiennej częstotliwości
• GB/T 4857.10-2005: Opakowanie - Podstawowe testy pakietów transportowych - Część 10: Sinusoidalna metoda testu wibracji zmiennej częstotliwości

Iii. Zrozumienie metod testowych: Sinus Sinus w porównaniu do stałej częstotliwości

W teście wibracji sinusoidalnych stosowane są dwie podstawowe metody testu:

1. Testy sinusoidalne z zamiataniem:

Ta metoda polega na utrzymaniu jednego lub dwóch parametrów wibracji (przemieszczenia, prędkości lub przyspieszenia) na stałym poziomie, jednocześnie ciągle zmieniając częstotliwość wibracji w określonym zakresie. Zamiatanie może być:

• Liniowy zamiatanie:Częstotliwość zmienia się liniowo z czasem (np. Hz/s lub Hz/min). Jest to często używane do identyfikacji częstotliwości rezonansowych.
• Logarytmiczny zamiatanie:Częstotliwość zmienia się logarytmicznie z czasem (np. OCT/MIN lub DEC/MIN). Szybkość zamiatania jednej oktawy na minutę oznacza, że ​​częstotliwość podwójna (lub połówki) co minutę. Logarytmiczne przemiatania są często używane do testowania wytrzymałościowego, ponieważ spędzają równy czas w ciągu dziesięcioleci częstotliwości, co skutkuje wolniejszymi zamiataniami przy niższych częstotliwościach i szybszych zamiatania przy wyższych częstotliwościach.

Zastosowane testy sinusoidalne są stosowane przede wszystkim w przypadku:

• Analiza odpowiedzi wibracji (wyszukiwanie rezonansu):Identyfikacja częstotliwości naturalnych (rezonansów) produktu i ocena jego stabilności podczas pracy w celu wskazywania obszarów wymagających izolacji wibracji lub wzmocnienia.
• Testowanie sinusoidalne wytrzymałościowe:Gdy produkt nie wykazuje znaczących rezonansów w swoim zakresie częstotliwości roboczej lub ma wiele drobnych rezonansów, wykonywane jest zamiatanie wytrzymałościowe. Zazwyczaj obejmuje to logarytmiczny zamiatanie ze stałą amplitudą przemieszczenia przy niższych częstotliwościach i stałej amplitudzie przyspieszenia przy wyższych częstotliwościach, z częstotliwością krzyżową zwykle między 55-72 Hz i szybkością zamiatania o jedną oktawę na minutę.
• Kontrola rezonansu po wydatku:Powtarzanie początkowego wyszukiwania rezonansu po testowaniu wytrzymałościowym w celu ustalenia, czy jakiekolwiek częstotliwości rezonansowe zostały przesunięte, wskazując potencjalne zmiany strukturalne lub degradacja.

2. Stałe testowanie częstotliwości:

Ta metoda polega na poddaniu próbki testowej wibracji w określonych, stałych punktach częstotliwości o różnych poziomach innych parametrów wibracji (amplituda). Służy przede wszystkim do:

• Testowanie mieszkań rezonansowych:Zastosowanie wibracji przy znacznej częstotliwości rezonansowej zidentyfikowanej podczas wyszukiwania rezonansowego w celu oceny zdolności produktu do wytrzymania przedłużonych wibracji przy jego naturalnej częstotliwości.
• Z góry określone testy częstotliwości:Symulowanie znanych częstotliwości wibracyjnych napotkanych w faktycznym środowisku operacyjnym produktu w celu oceny jego wydajności i trwałości w tych konkretnych warunkach.

Iv. Określanie warunków testowych (poziom nasilenia)

Wybór odpowiednich warunków testowych (częstotliwość, amplituda i czas trwania) ma kluczowe znaczenie dla odpowiedniego i skutecznego testu wibracji sinusoidalnej.

1. Zakres częstotliwości i częstotliwości:

• Niektóre standardy (zwłaszcza standardy wojskowe) bezpośrednio określają częstotliwość testu lub zakres częstotliwości na podstawie środowiska operacyjnego produktu.
• Standardy komercyjne często definiują zakres częstotliwości przy użyciu różnych podejść.

Rozważania dotyczące określania zakresu częstotliwości:

• Produkty mogą doświadczać bardzo niskich częstotliwości wibracji podczas transportu lub pracy (np. Sprzęt zamontowany na pojazdach o podstawowych częstotliwościach tak niskich jak 1,5-4 Hz). Jednak osiągnięcie dokładnych wibracji o niskiej częstotliwości (poniżej 1 Hz) w standardowym sprzęcie testowym wibracji może być trudne z powodu zniekształceń przebiegów.
• Podczas definiowania zakresu częstotliwości należy wziąć pod uwagę możliwości dostępnego systemu testu wibracji. Shakery hydrauliczne są często odpowiednie dla niższych częstotliwości (1-200 Hz), podczas gdy wytrząsarki elektrodynamiczne wyróżniają się w szerszym zakresie (zwykle 0-3000 Hz, z limitami dolnymi około 5-10 Hz dla nowoczesnych systemów). Dla szerokich zakresów częstotliwości rozciągających się do bardzo niskich częstotliwości, konieczne może być kompromis na niższym limicie częstotliwości, gdy stosuje się shakerów elektrodynamicznych.

2. Amplituda i jej wybór:

W testowaniu wibracji sinusoidalnej amplituda jest definiowana przez przemieszczenie (szczyt lub szczyt-pik) lub przyspieszenie (pik). Niektóre standardy określają jedynie przemieszczenie, podczas gdy inne zapewniają oba.

• Tylko amplituda przemieszczenia:Standardy IEC i krajowe często określają jedynie amplitudę przemieszczenia do testów o górnej granicy częstotliwości 10 Hz. Podobnie niektóre standardy wojskowe dla elementów elektronicznych i elektrycznych określają stałą amplitudę przemieszczenia (np. 0,75 mm pojedynczej amplitudy) w określonym zakresie częstotliwości (np. 10-55 Hz).
• Połączone amplituda przemieszczenia i przyspieszenia:W scenariuszach wibracji w świecie rzeczywistym niższe częstotliwości zwykle wykazują większe amplitudy przemieszczenia, podczas gdy wyższe częstotliwości wykazują większe amplitudy przyspieszenia. Nowoczesne testowanie wibracji sinusoidalnej próbuje to przybliżyć, stosując stałą amplitudę przemieszczenia przy niższych częstotliwościach (określanych jako „stałe przesunięcie”) i stałą amplitudę przyspieszenia przy wyższych częstotliwościach („stałe przyspieszenie”). Częstotliwość, w której tryb sterowania przechodzi ze stałego przesunięcia do stałego przyspieszenia, nazywa sięCzęstotliwość krzyżowa. Standardy IEC i krajowe często definiują dwie częstotliwości krzyżowe: niższe około 8-9 Hz (głównie w przypadku sprzętu na pokładzie) i wyższy około 57-62 Hz (głównie w przypadku sprzętu lądowego i powietrznego).

3. Czas trwania testu i jego wybór:

Czas trwania testu jest kluczowym parametrem oceny zdolności produktu do wytrzymywania wibracji. Jednak określenie równoważnego czasu narażenia w świecie rzeczywistym dla danego czasu trwania testu laboratoryjnego może być trudne.

• W przypadku przesianych testów sinusoidalnych czas trwania jest zwykle określany przez liczbę cykli zamiatania.
• W przypadku ustalonych testów częstotliwości czas trwania jest zwykle podawany w minutach lub godzinach.
• Standardy IEC i krajowe zapewniają szereg poziomów cyklu zamiatania (np. 1, 2, 5, 15, 20, 50, 100) i czasów trwania testu stałego częstotliwości (np. 10 min, 30 min, 1 hr, 1,5 godziny, 2 godziny, 10 godzin). Standardy wojskowe dla urządzeń mikroelektronicznych i elementów elektronicznych/elektrycznych często określają 12 cykli (trzy osie) lub 36 cykli (trzy osie). Wspólny szybkość zamiatania do przesianych testów sinusoidalnych jest jedna oktawa na minutę.

Szczególny wybór czasu trwania testu jest zwykle oparty naMechanizmy awariibadanie:

• Wpływ na wydajność:Jeśli nacisk kładziony jest na tymczasową degradację wydajności (np. Nieprawidłowa, niestabilność), która odzyskuje po ustanie wibracji, czas trwania testu może być oparty na najdłuższym oczekiwanym ciągłym czasie pracy w połączeniu z praktycznym doświadczeniem.
• Integralność strukturalna:Do oceny uszkodzeń strukturalnych (np. Awaria złącza lutu, luźne śruby, oddział złącza, zderzenie komponentów), krótsze czas trwania (np. 30 minut do 1 godziny) może być wystarczające do ujawnienia takich problemów. W celu rozluźnienia śrub, odłączania złącza i zderzenia komponentów można również wziąć pod uwagę najdłuższy ciągły czas pracy. W niektórych przypadkach cała żywotność produktu może być istotna.
• Skumulowany stres (zmęczenie):Aby ustalić zdolność produktu do wytrzymania nagromadzonego naprężenia, czas testu powinien opierać się na liczbie cykli stresu oczekiwanych podczas jego żywotności lub na podstawie kryterium życia nieskończonego życia (np. 10^7 cykli stresu).

Współpracowanie z Dongguan Precision w celu rozwiązania testowania wibracji na miarę dostosowanych:

Określenie odpowiednich warunków testu wibracji sinusoidalnej wymaga dokładnego zrozumienia zamierzonego środowiska produktu, odpowiednich standardów branżowych i potencjalnych mechanizmów awarii. W Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. nasz doświadczony zespół może zapewnić eksperckie wskazówki dotyczące wyboru optymalnej częstotliwości, amplitudy i czasu trwania konkretnej aplikacji, zapewniając dokładne i znaczące wyniki testowania wibracji. Skontaktuj się z nami już dziś, aby omówić swoje wymagania i zbadać nasze zaawansowane systemy testów wibracji.