Probador de choque mecánico para ensayos de choque según IEC 60068-2-27 y UN 38.3
El comprobador de choque mecánico KingPo HSKT10 está diseñado para aplicar pulsos de choque mecánico controlados y de corta duración a muestras de prueba montadas. Se utiliza para pruebas de resistencia al choque y fiabilidad de componentes electrónicos, celdas y conjuntos de baterías, piezas de automóviles, equipos de transporte y otros productos expuestos a choques mecánicos transitorios.
El sistema ofrece un rango de aceleración máxima especificado de 20 a 1500 G, una duración de pulso de 0.5 a 11 ms, una mesa de choque de 200 × 200 mm y una carga máxima especificada de 10 kg. Un sistema de medición de aceleración específico registra el pulso de choque real para que la condición de prueba aplicada pueda evaluarse en comparación con el perfil de choque requerido.
- Modelo: HSKT10
- Aplicación de prueba: Ensayos de choque mecánico de alta aceleración controlada
- Método de prueba aplicable: IEC 60068-2-27; IEC 62133-2 Cláusula 7.3.8.2; UN 38.3 Prueba T.4 aplicaciones
- Aceleración máxima: 20–1500G
- Duración del pulso: 0.5 - 11 ms
- Carga máxima: 10 kg
- Tabla de choque: 200 × 200 mm
- Forma de onda: Semisinusoidal; otras formas de pulso según la configuración.
Probador de choque mecánico
Las pruebas de choque mecánico evalúan cómo responde un producto a una aceleración repentina provocada por impacto, manipulación, transporte o condiciones de funcionamiento. A diferencia de las pruebas de vibración, que aplican un movimiento oscilatorio repetido o continuo, una prueba de choque mecánico somete la muestra a un pulso de aceleración breve con una aceleración máxima, duración y forma de onda definidas.
El HSKT10 utiliza un sistema de choque mecánico de caída libre con elevación hidráulica. El dispositivo bajo prueba se fija a la mesa de choque mediante un soporte adecuado, y el sistema genera el pulso de choque necesario a través del mecanismo de generación de forma de onda seleccionado.
Un sensor de aceleración y un sistema de medición de impactos capturan la forma de onda de aceleración-tiempo durante la prueba. Esto permite al laboratorio evaluar si el pulso generado corresponde a la condición de prueba requerida antes de analizar el dispositivo bajo prueba para detectar daños mecánicos, degradación funcional u otros criterios de aceptación definidos por la especificación aplicable.
Por lo tanto, el HSKT10 es un sistema de generación y medición de impactos, más que un simple aparato de caída o impacto.
¿Qué evalúa el HSKT10?
El HSKT10 evalúa la capacidad de un dispositivo bajo prueba montado para soportar una exposición a un choque mecánico definido.
La prueba se centra en la respuesta del producto a un pulso de aceleración, en lugar de en la energía de impacto únicamente. Dependiendo de la norma del producto o del procedimiento de laboratorio aplicable, el dispositivo bajo prueba puede ser verificado para:
- daños o deformaciones estructurales;
- aflojamiento o desplazamiento de componentes;
- agrietamiento o falla mecánica;
- interrupción de la función eléctrica;
- cambio en el rendimiento después de la exposición a un choque;
- daños acumulados tras repetidos impactos;
- cumplimiento con un perfil de choque de aceleración-tiempo especificado.
El HSKT10 genera y mide la entrada mecánica requerida. Los criterios finales de aprobación/rechazo se determinan según la norma de producto aplicable o las especificaciones de prueba del cliente.
Especificaciones técnicas
Sistema de choque mecánico
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Modelo | HSKT10 |
| Plataforma operativa | 200 × 200 mm |
| Carga máxima especificada | 10 kg |
| Aceleración máxima | 20–1500G |
| Duración del pulso | 0.5 - 11 ms |
| Principio de choque | Choque mecánico de caída libre |
| Sistema de elevación | elevación hidráulica |
| Dimensiones del equipo | 560 x 670 × 2390 mm |
| Peso del equipo | Aprox. 650 kg |
| Alimentación eléctrica | 220 V CA ±10%, 50 Hz |
| Capacidad eléctrica requerida | 2 kVA |
Sistema de medición de impactos
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Los canales de entrada | 2 canales |
| Frecuencia de muestreo | 192 kHz |
| Interface de comunicación | USB 2.0 |
| Objeto de medición | Forma de onda de choque de aceleración-tiempo |
| Funciones principales | Adquisición, almacenamiento y análisis de formas de onda de choque |
| Computadora de control | Incluido en la configuración original del sistema. |
La documentación técnica original del HSKT10 también describe las funciones de análisis de forma de onda y espectro de respuesta a impactos. Si se requieren funciones de SRS u otras funciones de análisis específicas, se debe confirmar la configuración del software correspondiente antes de solicitar un presupuesto.
sensor de aceleración
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Marca del sensor | LAB |
| Modelo de sensor | 23108 |
| Tipo de salida | Tipo de carga |
| Sensibilidad | 3.93 pC/g |
| Rango de frecuencia | 0.5-12 XNUMX kHz |
| Rango de aceleración | ±2500 G |
| Temperatura de Funcionamiento | -40 ° C a + 160 ° C |
El modelo del sensor y la configuración de medición pueden revisarse si el proyecto requiere puntos de calibración específicos, ancho de banda de medición o documentación de trazabilidad.
Principio de la prueba de choque mecánico
Una prueba de choque mecánico se define principalmente por cuatro parámetros:
aceleración máxima, duración del pulso, forma de onda y número de choques.
El procedimiento típico de prueba HSKT10 es el siguiente:
- Se identifica el estándar o perfil de prueba del cliente aplicable.
- El dispositivo bajo prueba se monta en la mesa de choque mediante un soporte adecuado.
- Se configuran la aceleración requerida, la duración del pulso y la forma de onda.
- El sistema de choque mecánico genera el pulso transitorio especificado.
- El sensor de aceleración mide la respuesta real de aceleración en función del tiempo.
- La forma de onda capturada se compara con el perfil de choque requerido.
- El dispositivo bajo prueba se inspecciona o se evalúa funcionalmente de acuerdo con los criterios de aceptación aplicables.
El método de fijación y montaje es importante porque el dispositivo bajo prueba debe estar acoplado mecánicamente a la mesa de choque sin introducir movimientos incontrolados que puedan afectar al pulso medido.
Configuración de pulso de choque
Choque de media onda sinusoidal
La forma semisinusoidal es una de las principales formas de pulso de choque mecánico compatibles con el diseño de la serie HSKT.
Se obtienen diferentes condiciones de pulso mediante la configuración de conformación de pulso adecuada. La especificación principal confirmada del HSKT10 cubre un rango de duración de pulso de 0.5 a 11 ms.
Si la prueba requerida especifica un pulso fuera de este rango, se deben proporcionar la aceleración, la duración y la carga del dispositivo bajo prueba (DUT) requeridas para su revisión por parte del departamento de ingeniería.
Impacto en forma de sierra de pico final
La documentación técnica original de HSKT identifica el choque de diente de sierra de pico final como una forma de prueba disponible cuando se selecciona la configuración de generación de forma de onda correspondiente.
La aceleración máxima requerida, la duración del pulso y la tolerancia de la forma de onda deben especificarse antes de finalizar la configuración del sistema.
Choque trapezoidal
También se pueden considerar pulsos de choque trapezoidales con la configuración de generación de forma de onda adecuada.
Dado que las diferentes formas de pulso pueden requerir diferentes configuraciones mecánicas de conformación de pulso, la forma de onda requerida debe especificarse claramente durante la selección del equipo.
Sistema de generación de impactos y frenado
Elevación Hidráulica
El HSKT10 utiliza un sistema de elevación hidráulica para subir el mecanismo de amortiguación antes de la prueba.
En el diseño original se utiliza un sistema de codificador fotoeléctrico para monitorizar la posición de elevación, lo que ayuda a controlar el estado mecánico antes de que se produzca un impacto.
Supresión de choque secundario
Una prueba de choque mecánico debe reproducir el pulso primario requerido sin un impacto secundario incontrolado inmediatamente después.
El HSKT10 utiliza un sistema de asistencia neumática-hidráulica junto con un potente mecanismo de frenado por fricción para suprimir el rebote secundario tras el impacto.
Esto permite evaluar el pulso de aceleración principal medido sin la interferencia innecesaria de los rebotes mecánicos repetidos.
Disposición de amortiguación y aislamiento
El sistema de amortiguación incorpora una base, una estructura de amortiguación y un sistema de protección tipo airbag.
Su propósito es reducir la fuerza de impacto transmitida desde la máquina al suelo del laboratorio. Aun así, conviene revisar las condiciones de instalación si hay otros instrumentos de medición sensibles instalados cerca.
Configuración del Sistema
El HSKT10 se suministra como un sistema completo de ensayo de choque mecánico, y no solo como una mesa de choque mecánico.
| Equipos | Modelo / Descripción | Cantidad |
|---|---|---|
| Probador de choque mecánico | HSKT10 | conjunto 1 |
| Control | SKC-1 | conjunto 1 |
| Dispositivo de medición de impactos | ST-2 | conjunto 1 |
| sensor de aceleración | LAB | 1 unidad |
| Computadora de control | Control de pruebas y procesamiento de datos | conjunto 1 |
| Generador de forma de onda | HB01 | conjunto 1 |
| Dispositivo de seguridad | Alarma audible y visual | conjunto 1 |
| Accesorios | Herramientas, abrazaderas, instrucciones y accesorios relacionados. | conjunto 1 |
El dispositivo final, la disposición para la generación de formas de onda y la configuración de medición deben seleccionarse de acuerdo con los requisitos de la prueba real.
Normas aplicables y alcance de las pruebas
IEC 60068-2-27 — Prueba Ea: Choque
La norma IEC 60068-2-27 define un ensayo general de choque mecánico para determinar la capacidad de una muestra para soportar choques repetitivos o no repetitivos específicos.
La especificación del producto correspondiente determina la severidad de la prueba requerida, incluyendo la aceleración, la duración del pulso, la forma de onda, el número de impactos y las direcciones de la prueba.
El HSKT10 se puede configurar para realizar pruebas de choque según la norma IEC 60068-2-27, siempre que el perfil de prueba requerido se encuentre dentro de las capacidades de la configuración del sistema seleccionada.
No debe asumirse que una única configuración de aceleración y duración del pulso representa todas las aplicaciones de la norma IEC 60068-2-27.
Prueba UN 38.3 T.4 — Impacto
Para las pruebas de transporte de celdas y baterías de litio, la prueba UN 38.3 T.4 es la prueba de choque mecánico dentro de la secuencia de pruebas de baterías del Manual de Pruebas y Criterios de la ONU.
La documentación original del HSKT10 identifica la norma UN 38.3 entre las aplicaciones compatibles.
Para un proyecto de batería específico, la idoneidad debe confirmarse de acuerdo con:
- tipo de pila o batería;
- masa de la muestra;
- aceleración requerida;
- duración del pulso;
- número de choques;
- Instrucciones de prueba;
- Requisitos de fijación y montaje.
El HSKT10 se utiliza para la parte de la secuencia de pruebas correspondiente al choque mecánico y no realiza el conjunto completo de pruebas UN 38.3.
IEC 62133-2 — Cláusula 7.3.8.2 Choque
La norma IEC 62133-2 especifica los requisitos de seguridad y las pruebas para pilas y baterías de litio secundarias selladas portátiles. La cláusula 7.3.8.2 aborda las pruebas de choque mecánico como parte de los requisitos de pruebas mecánicas de la norma.
El HSKT10 puede utilizarse en esta prueba de choque siempre que la aceleración, la duración del pulso, la masa de la muestra y las condiciones de montaje requeridas se encuentren dentro de las capacidades configuradas del sistema. Se debe confirmar la edición estándar y la configuración de la batería aplicables al programa de prueba específico.
Perfiles de impacto MIL-STD, GJB y especificados por el cliente
La documentación original de la serie HSKT hace referencia a varias normas de ensayos militares y medioambientales, incluidas las especificaciones de las series MIL-STD y GJB.
Estas aplicaciones deben tratarse como pruebas de choque mecánico dependientes del perfil.
Para proyectos militares, aeroespaciales o específicos del cliente, proporcione la siguiente información exacta:
- número estándar;
- revisión o edición;
- método o procedimiento;
- forma de onda;
- aceleración máxima;
- duración del pulso;
- Masa del dispositivo bajo prueba y condiciones de montaje.
Posteriormente, KINGPO puede comprobar si la configuración HSKT10 cubre el perfil de impacto mecánico requerido.
Objetos de prueba típicos
El HSKT10 está diseñado para muestras montadas que requieren una exposición controlada a choques mecánicos transitorios.
Los dispositivos bajo prueba (DUT) típicos incluyen:
- componentes electrónicos;
- módulos y conjuntos electrónicos;
- celdas de batería de litio;
- pequeños conjuntos de baterías;
- componentes electrónicos para automóviles;
- sensores y módulos de control;
- componentes de equipos de transporte;
- componentes relacionados con la industria aeroespacial;
- productos industriales que requieren calificación de resistencia al choque mecánico.
La idoneidad siempre debe determinarse en función del perfil de impacto requerido y la carga soportada, y no únicamente en función de la categoría del producto.
Pruebas de choque mecánico frente a pruebas de vibración
Las pruebas de choque mecánico y vibración reproducen diferentes entornos mecánicos.
Un probador de choque mecánico genera un evento de aceleración transitoria de corta duración. Los principales parámetros de prueba son la aceleración máxima, la duración del pulso, la forma de onda y el número y la dirección de los choques.
Un sistema de prueba de vibraciones genera un movimiento oscilatorio repetido o continuo en un rango de frecuencia definido y puede realizar pruebas de vibración sinusoidal, de barrido o aleatoria.
Por lo tanto, los productos que requieren cualificación tanto por vibración como por choque mecánico pueden necesitar sistemas de prueba separados o configuraciones de prueba separadas.
Probador de choque mecánico vs. probador de impacto de baterías
El HSKT10 no debe confundirse con un comprobador de impacto de baterías convencional.
Un aparato de impacto para baterías normalmente utiliza una masa de impacto y una barra transversal definidas para aplicar un impacto físico directo a la batería.
El HSKT10 funciona de manera diferente. El dispositivo bajo prueba (DUT) se monta sobre una mesa de impacto y el equipo genera un pulso de aceleración-tiempo controlado que se mide mediante un acelerómetro y un sistema de adquisición de datos de impacto.
Estos dos métodos de ensayo reproducen condiciones mecánicas diferentes y no son intercambiables.
requerimientos de instalación
| Requisito | Especificación |
|---|---|
| Alimentación eléctrica | 220 V ±10 %, 50 Hz |
| Capacidad eléctrica | 2 kVA |
| Distribución del poder | Fuente de alimentación aislada independiente |
| Aire Comprimido | 0.5–0.8 MPa |
| Temperatura ambiente | Temperatura ambiente hasta 35 ° C |
| Humedad relativa | 0–85% de humedad relativa |
| Superficie de instalación | Piso plano |
| Entorno de instalación | Bajo nivel de polvo y ausencia de gases corrosivos circundantes. |
| Dimensiones del equipo | 560 x 670 × 2390 mm |
| Peso del equipo | Aprox. 650 kg |
Antes de la instalación, se debe preparar el equipo adecuado para la descarga y manipulación.
Cuando la transmisión de vibraciones del suelo, las dimensiones de acceso o la proximidad de equipos de laboratorio sensibles sean factores importantes, se debe revisar la ubicación de la instalación antes del envío.
Cumplimiento y garantía regulatoria
- El HSKT10 admite ensayos de choque mecánico para métodos aplicables como IEC 60068-2-27 y las aplicaciones pertinentes de la prueba T.4 de la norma UN 38.3. La validez de la prueba depende de la reproducción de la aceleración, la duración del pulso, la forma de onda y las condiciones de montaje especificadas dentro de las tolerancias requeridas.
- Para las pruebas de conformidad formales, la edición estándar aplicable y la documentación de calibración o trazabilidad requerida deben definirse como parte del programa de pruebas de laboratorio.
Consulta técnica y asistencia de expertos
Para confirmar la configuración adecuada del comprobador de choque mecánico HSKT10, proporcione la siguiente información:
- Norma, edición y método de ensayo aplicables
- Perfil de choque requerido: aceleración máxima, duración del pulso y forma de onda
- Tipo y dimensiones del dispositivo bajo prueba (DUT)
- Peso del dispositivo bajo prueba y del accesorio
- Número de impactos, ejes de prueba y direcciones
- Dibujo de la interfaz de montaje o del accesorio
- Medición, análisis, calibración y documentación requeridas
KINGPO puede revisar la capacidad requerida de la mesa de choque, la configuración de la forma de onda, el accesorio, el sistema de medición y el alcance de la documentación antes de realizar un presupuesto.
Probador de choque mecánico para ensayos de choque según IEC 60068-2-27 y UN 38.3
