Πώς να επιλέξετε ένα σύστημα δοκιμής κραδασμών για το εργαστήριό σας

Τι είναι ένα Σύστημα δοκιμών κραδασμών?

Σχεδιασμένο και επικυρωμένο υπό την τεχνική επίβλεψη του Jimmy Liu, βετεράνου 12 ετών στον Αυτοματισμό Εργαστηρίων (πρώην Τεχνικός Επικεφαλής στο Κέντρο Δοκιμών Πιστοποίησης Foxconn & Huawei).

Ένα σύστημα δοκιμών κραδασμών είναι μια πλατφόρμα εργαστηριακών δοκιμών που χρησιμοποιείται για την προσομοίωση μηχανικών κραδασμών, καταπόνησης κατά τη μεταφορά, συντονισμού, κόπωσης και συνθηκών κραδασμών. Ένα πλήρες ηλεκτροδυναμικό σύστημα δοκιμών κραδασμών περιλαμβάνει συνήθως ένα σώμα αναδευτήρα, έναν ενισχυτή ισχύος, έναν ελεγκτή κραδασμών, σύστημα ψύξης, επιταχυνσιόμετρα, εξαρτήματα και προαιρετικά αξεσουάρ όπως έναν διαστολέα κεφαλής, ένα οριζόντιο τραπέζι ολίσθησης ή έναν θάλαμο περιβαλλοντικών δοκιμών.

Το σύστημα χρησιμοποιείται ευρέως για δοκιμές αξιοπιστίας μπαταριών, εξαρτημάτων αυτοκινήτων, εξαρτημάτων αεροδιαστημικής, ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, ιατρικών συσκευών, συσκευασιών και βιομηχανικού εξοπλισμού. Ανάλογα με τις απαιτήσεις της δοκιμής, το σύστημα μπορεί να εκτελεί ημιτονοειδή δόνηση, τυχαία δόνηση, αναζήτηση και παραμονή συντονισμού, κλασικό σοκ, ημιτονοειδή σε τυχαίο, τυχαία σε τυχαίο ή συνδυασμένες δοκιμές θερμοκρασίας-υγρασίας-δονήσεων.

Σχήμα 1. Πλήρης εργαστηριακή εγκατάσταση συστήματος δοκιμών κραδασμών, συμπεριλαμβανομένου του αναδευτήρα, του σταθμού εργασίας του ελεγκτή, του ερμαρίου ενισχυτή, των καλωδίων και της τοποθετημένης διάταξης δοκιμής.

Λίστα ελέγχου γρήγορης επιλογής

Πριν επιλέξετε ένα σύστημα δοκιμής κραδασμών, επιβεβαιώστε τις ακόλουθες παραμέτρους:

• Πρότυπο δοκιμής: IEC 60068, ISO 16750, MIL-STD-810, UN 38.3, ISTA, ASTM ή προφίλ ειδικά για τον πελάτη
• Μάζα ωφέλιμου φορτίου: βάρος του υπό δοκιμή προϊόντος
• Μάζα εξαρτήματος: βάρος του εξαρτήματος στήριξης, του διαστολέα κεφαλής ή της διεπαφής του τραπεζιού ολίσθησης
• Μάζα οπλισμού: κινούμενη μάζα του αναδευτήρα
• Απαιτούμενη επιτάχυνση: μέγιστη ή RMS επιτάχυνση σε g
• Εύρος συχνότητας: ελάχιστη και μέγιστη συχνότητα δοκιμής
• Απαίτηση μετατόπισης: ιδιαίτερα σημαντική για κραδασμούς χαμηλής συχνότητας
• Απαίτηση ταχύτητας: σημαντική για δοκιμές υψηλής ενέργειας και χαμηλής συχνότητας
• Κατεύθυνση δοκιμής: μόνο κάθετη, μόνο οριζόντια ή δοκιμή τριών αξόνων
• Μέθοδος ψύξης: αερόψυκτη ή υδρόψυκτη
• Λειτουργία ελέγχου: ημιτονοειδής, τυχαία, σοκ, αναζήτηση συντονισμού, dwell, SoR, RoR ή έλεγχος κύρτωσης
• Εργαστηριακές συνθήκες: παροχή ρεύματος, φορτίο δαπέδου, θόρυβος, νερό ψύξης και χώρος

Πώς να υπολογίσετε την απαιτούμενη δύναμη ανακίνησης

Το πιο σημαντικό βήμα είναι να υπολογιστεί η συνολική δυναμική δύναμη που απαιτείται από το προφίλ δοκιμής.

Που:

• F = απαιτούμενη δυναμική δύναμη
• Mp = μάζα του ωφέλιμου φορτίου
• Mf = μάζα του εξαρτήματος, του διαστολέα κεφαλής ή του κινούμενου μέρους του τραπεζιού ολίσθησης
• Ma = μάζα του οπλισμού του αναδευτήρα
• A = απαιτούμενη επιτάχυνση
• S = συντελεστής ασφαλείας, κανονικά 1.25 ή υψηλότερος

Πολλά λάθη αγοράς συμβαίνουν επειδή λαμβάνεται υπόψη μόνο το βάρος του προϊόντος. Σε πραγματικές δοκιμές κραδασμών, το εξάρτημα, ο διαστολέας κεφαλής, το τραπέζι ολίσθησης και η μάζα του οπλισμού καταναλώνουν επίσης δύναμη δόνησης. Ένα σύστημα που φαίνεται επαρκές σε χαρτί μπορεί να υποδιαστασιολογηθεί όταν περιλαμβάνεται ολόκληρη η κινούμενη μάζα.

Σχήμα 2. Διάγραμμα υπολογισμού δύναμης για την επιλογή συστήματος δοκιμής κραδασμών: μάζα ωφέλιμου φορτίου, μάζα εξαρτήματος, μάζα οπλισμού, επιτάχυνση και συντελεστής ασφαλείας.

Αερόψυκτο vs Υδρόψυκτο Σύστημα δοκιμών κραδασμών

Τα αερόψυκτα συστήματα δόνησης είναι συνήθως κατάλληλα για δοκιμές μικρής έως μεσαίας δύναμης, γενικά ηλεκτρονικά, δοκιμές συσκευασίας και δοκιμές αξιοπιστίας εργαστηρίου. Είναι πιο εύκολα στην εγκατάσταση και τη συντήρηση, αλλά θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ο θόρυβος του φυσητήρα και η εκκένωση θερμότητας.

Τα υδρόψυκτα συστήματα δόνησης επιλέγονται συνήθως για δοκιμές υψηλής δύναμης, βαρέος ωφέλιμου φορτίου, μπαταριών, αυτοκινήτων, αεροδιαστημικής και μεγάλης διάρκειας. Προσφέρουν καλύτερο θερμικό έλεγχο και χαμηλότερο θόρυβο κοντά στον αναδευτήρα, αλλά απαιτούν κυκλοφορία νερού, ανταλλαγή θερμότητας και περισσότερο σχεδιασμό εγκατάστασης.

Σχήμα 3. Σύγκριση συστημάτων δοκιμής κραδασμών με αέρα έναντι υδρόψυκτου για γενικές εργαστηριακές δοκιμές, δοκιμές υψηλής δύναμης και εφαρμογές βαρέος ωφέλιμου φορτίου.

Πότε χρειάζεστε ένα οριζόντιο τραπέζι ολίσθησης;

Απαιτείται οριζόντια τράπεζα ολίσθησης όταν το προϊόν πρέπει να δοκιμαστεί στον άξονα Χ ή Υ χωρίς να περιστραφεί στο πλάι. Αυτό είναι σύνηθες για μεγάλα προϊόντα, συστοιχίες μπαταριών, μονάδες αυτοκινήτων, προϊόντα που περιέχουν υγρά και εξοπλισμό που πρέπει να παραμείνει σε κανονικό λειτουργικό προσανατολισμό κατά τη διάρκεια των δοκιμών.

Για δοκιμές τριών αξόνων, η συνήθης διαμόρφωση είναι:

• Κάθετη δόνηση: οπλισμός δόνησης ή διαστολέας κεφαλής
• Οριζόντια δόνηση άξονα Χ: τραπέζι ολίσθησης
• Οριζόντια δόνηση στον άξονα Υ: περιστρέψτε το προϊόν ή χρησιμοποιήστε άλλη διάταξη τραπεζιού ολίσθησης

Σχήμα 4. Σύστημα δοκιμής κραδασμών οριζόντιας τράπεζας ολίσθησης για δοκιμές στον άξονα Χ με μονάδα μπαταρίας, αναδευτήρα και ελεγκτή κραδασμών.

Πίνακας επιλογής ανά κλάδο

Συνηθισμένα λάθη κατά την επιλογή ενός συστήματος δοκιμής κραδασμών

1. Υπολογισμός μόνο του βάρους του προϊόντος και αγνόηση της μάζας του εξαρτήματος.
2. Επιλογή ονομαστικής δύναμης χωρίς έλεγχο των ορίων μετατόπισης, ταχύτητας και επιτάχυνσης.
3. Αγνοώντας τις απαιτήσεις μετατόπισης χαμηλής συχνότητας.
4. Επιλογή κατακόρυφης δόνησης μόνο όταν απαιτείται οριζόντια δοκιμή.
5. Αγορά ενός σέικερ χωρίς επιβεβαίωση των λειτουργιών του λογισμικού του χειριστηρίου.
6. Υποεκτίμηση της παροχής ρεύματος του εργαστηρίου, της φόρτισης δαπέδου και των απαιτήσεων ψύξης.
7. Χρήση ενός γενικού εξαρτήματος που προκαλεί συντονισμό ή κίνηση κατά τον άξονα.
8. Επιλογή αερόψυκτου συστήματος για δοκιμή υψηλής δύναμης μεγάλης διάρκειας.
9. Αγνοώντας τη μελλοντική επέκταση, όπως η ενσωμάτωση περιβαλλοντικών θαλάμων.
10. Σύγκριση μόνο της τιμής αντί της συνολικής δυνατότητας δοκιμών και της αξιοπιστίας.

Γιατί να συνεργαστείτε με την KINGPO;

Η KINGPO παρέχει υποστήριξη διαμόρφωσης συστήματος δοκιμών κραδασμών για εργαστήρια, κατασκευαστές και ιδρύματα δοκιμών. Με βάση το βάρος του προϊόντος του πελάτη, το πρότυπο δοκιμής, το προφίλ κραδασμών, την κατεύθυνση του άξονα, τις απαιτήσεις εξαρτημάτων και τις εργαστηριακές συνθήκες, οι μηχανικοί της KINGPO μπορούν να σας βοηθήσουν να επιλέξετε έναν κατάλληλο αναδευτήρα, ενισχυτή, ελεγκτή, σύστημα ψύξης, τραπέζι ολίσθησης, εξάρτημα και συνδυασμένη λύση περιβαλλοντικών δοκιμών.

Για έργα που αφορούν μπαταρίες, εξαρτήματα αυτοκινήτων, ανταλλακτικά αεροδιαστημικής, ηλεκτρονικά είδη, συσκευασίες ή ιατρικό εξοπλισμό, η KINGPO μπορεί να παρέχει τεχνικές συμβουλές, διαμόρφωση συστήματος, υποστήριξη εγκατάστασης και προτάσεις λύσεων δοκιμών.