Làm thế nào để xác định các điều kiện cho xét nghiệm rung động vú?

Thử nghiệm rung sin là một thử nghiệm môi trường cơ học cơ bản được thiết kế để mô phỏng ảnh hưởng của các rung động hình sin mà các sản phẩm có thể gặp phải trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng thực tế trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát. Những rung động này thường được gây ra bởi các lực quay, xung hoặc dao động có nguồn gốc từ các nguồn như máy bay, xe cộ, tàu, thiết bị trên không và máy móc mặt đất. Mức độ nghiêm trọng của bài kiểm tra độ rung sin, hoặcmức độ nghiêm ngặt, được chung được xác định bởi ba tham số chính:Tính thường xuyênThìbiên độ, Vàthời gian kiểm tra.

Tại Công ty TNHH Thiết bị kiểm tra chính xác Dongguan, chúng tôi cung cấp các hệ thống kiểm tra độ rung nâng cao để đáp ứng một loạt các tiêu chuẩn thử nghiệm. Hiểu cách xác định các điều kiện thử nghiệm quan trọng này là điều cần thiết để đánh giá sản phẩm chính xác và có ý nghĩa. Hãy phá vỡ các khía cạnh chính.

I. Xác định các thuật ngữ thiết yếu (dựa trên GB/T 2298-2010)

Để đảm bảo sự rõ ràng, hãy xác định một số thuật ngữ liên quan theo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc về rung động cơ học, sốc và giám sát điều kiện:

1. Rung động hình sin:Một rung động định kỳ có tham số rung được mô tả bởi một hàm sin của thời gian.
2. Tần số (f):Đối ứng của thời kỳ. Được đo bằng Hertz (Hz), đại diện cho chu kỳ mỗi giây.
3. Biên độ:
   • Dịch chuyển (dịch chuyển tương đối):Số lượng thay đổi theo thời gian đại diện cho sự thay đổi vị trí của một điểm trên một đối tượng so với khung tham chiếu.
   • Giá trị cực đại đến đỉnh (của độ rung):Sự khác biệt giữa các giá trị âm tối đa và tối đa của độ rung trong một khoảng thời gian nhất định. Độ lớn của nó phụ thuộc vào phản ứng của hệ thống đo lường hoặc thời gian tăng.
4. Tần số chéo:Tần số mà một đặc điểm cụ thể của chuyển đổi rung từ mối quan hệ này sang mối quan hệ khác. Ví dụ, tần số mà biên độ rung hoặc giá trị RMS thay đổi từ mối quan hệ tần số dịch chuyển không đổi thành mối quan hệ tần số gia tốc không đổi.

Ii. Điều hướng cảnh quan tiêu chuẩn

Vô số tiêu chuẩn kiểm tra độ rung tồn tại, khác nhau giữa các quốc gia, khu vực và ngành công nghiệp. Một số tổ chức tiêu chuẩn nổi bật và các khung của họ bao gồm: ASTM, ISTA, MIL-STD, EN, IEC, ETSI, JIS, SAE, JASO, ISO và AEC.

Các tiêu chuẩn kiểm tra độ rung sin thường được tham chiếu bao gồm:

• GB/T 2423.10-2008: Thử nghiệm môi trường cho các sản phẩm điện và điện tử - Phần 2: Thử nghiệmPhương pháp - Kiểm tra FC: Rung (hình sin)
• IEC 60068-2-6-2007: Thử nghiệm môi trường - Phần 2-6: Thử nghiệm - Thử nghiệm FC: Rung (hình sin) 
   

   
• ISO 8318: 2000: Bao bì - Các gói vận chuyển đầy đủ, đầy đủ và tải đơn vị - Kiểm tra độ rung bằng tần số thay đổi
• GB/T 4857.10-2005: Bao bì - Các thử nghiệm cơ bản cho các gói vận chuyển - Phần 10: Phương pháp kiểm tra độ rung tần số biến đổi hình sin

Iii. Hiểu các phương pháp kiểm tra: Sin sin so với tần số cố định

Trong thử nghiệm rung sin, hai phương pháp thử nghiệm chính được sử dụng:

1. Kiểm tra sin bị quét:

Phương pháp này liên quan đến việc duy trì một hoặc hai tham số rung (dịch chuyển, vận tốc hoặc gia tốc) ở mức không đổi trong khi liên tục thay đổi tần số rung trong phạm vi xác định. Việc quét có thể là:

• Quét tuyến tính:Tần số thay đổi tuyến tính theo thời gian (ví dụ: Hz/s hoặc Hz/phút). Điều này thường được sử dụng để xác định tần số cộng hưởng.
• Quét logarit:Tần số thay đổi logarit theo thời gian (ví dụ: OCT/MIN/DEC/MIN). Tỷ lệ quét một quãng tám mỗi phút có nghĩa là tần số tăng gấp đôi (hoặc một nửa) mỗi phút. Các lần quét logarit thường được sử dụng để kiểm tra độ bền, vì chúng dành thời gian bằng nhau trong các thập kỷ tần số, dẫn đến quét chậm hơn ở tần số thấp hơn và quét nhanh hơn ở tần số cao hơn.

Thử nghiệm sin bị quét chủ yếu được sử dụng cho:

• Phân tích phản ứng rung (Tìm kiếm cộng hưởng):Xác định các tần số tự nhiên (cộng hưởng) của sản phẩm và đánh giá sự ổn định của nó trong quá trình hoạt động để xác định các khu vực chính xác yêu cầu cách ly hoặc tăng cường rung động.
• Thử nghiệm sin sức bền quét:Khi một sản phẩm thể hiện không có sự cộng hưởng đáng kể nào trong phạm vi tần số hoạt động của nó hoặc có nhiều cộng hưởng nhỏ, việc quét độ bền được thực hiện. Điều này thường liên quan đến việc quét logarit với biên độ dịch chuyển không đổi ở tần số thấp hơn và biên độ gia tốc không đổi ở tần số cao hơn, với tần số chéo thường trong khoảng 55-72 Hz và tốc độ quét một quãng tám mỗi phút.
• Kiểm tra cộng hưởng sau bảo hiểm:Lặp đi lặp lại tìm kiếm cộng hưởng ban đầu sau khi kiểm tra độ bền để xác định xem có tần số cộng hưởng nào đã thay đổi hay không, cho thấy những thay đổi hoặc suy thoái cấu trúc tiềm năng.

2. Kiểm tra tần số cố định:

Phương pháp này liên quan đến việc khiến mẫu thử nghiệm rung ở các điểm tần số cố định, cụ thể với các mức khác nhau của các tham số rung khác (biên độ). Nó chủ yếu được sử dụng cho:

• Thử nghiệm sống của cộng hưởng:Áp dụng rung động ở tần số cộng hưởng đáng kể được xác định trong quá trình tìm kiếm cộng hưởng để đánh giá khả năng của sản phẩm để chịu được rung động kéo dài ở tần số tự nhiên.
• Kiểm tra tần số được xác định trước:Mô phỏng các tần số rung đã biết gặp phải trong môi trường hoạt động thực tế của sản phẩm để đánh giá hiệu suất và độ bền của nó trong các điều kiện cụ thể đó.

Iv. Xác định các điều kiện kiểm tra (mức độ nghiêm trọng)

Chọn các điều kiện thử nghiệm thích hợp (tần số, biên độ và thời lượng) là rất quan trọng đối với thử nghiệm rung hình sin có liên quan và hiệu quả.

1. Dòng tần số và tần số:

• Một số tiêu chuẩn (đặc biệt là các tiêu chuẩn quân sự) chỉ định trực tiếp tần số thử nghiệm hoặc dải tần số dựa trên môi trường hoạt động của sản phẩm.
• Các tiêu chuẩn thương mại thường xác định phạm vi tần số bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau.

Cân nhắc xác định dải tần số:

• Sản phẩm có thể trải nghiệm tần số rung rất thấp trong quá trình vận chuyển hoặc vận hành (ví dụ: thiết bị gắn trên xe với tần số cơ bản thấp tới 1,5-4 Hz). Tuy nhiên, việc đạt được độ rung tần số thấp chính xác (dưới 1 Hz) trên thiết bị kiểm tra rung tiêu chuẩn có thể là thách thức do biến dạng dạng sóng.
• Khi xác định dải tần, điều cần thiết là xem xét các khả năng của hệ thống kiểm tra độ rung có sẵn. Các máy lắc thủy lực thường phù hợp với tần số thấp hơn (1-200 Hz), trong khi máy lắc điện động lực học vượt trội trên phạm vi rộng hơn (thường là 0-3000 Hz, với giới hạn thấp hơn khoảng 5-10 Hz cho các hệ thống hiện đại). Đối với các phạm vi tần số rộng kéo dài đến tần số rất thấp, sự thỏa hiệp về giới hạn tần số thấp hơn có thể là cần thiết khi sử dụng máy lắc điện động học.

2. Biên độ và lựa chọn của nó:

Trong thử nghiệm rung sin, biên độ được xác định bởi sự dịch chuyển (cực đại hoặc cực đại đến đỉnh) hoặc gia tốc (đỉnh). Một số tiêu chuẩn chỉ xác định sự dịch chuyển, trong khi những tiêu chuẩn khác cung cấp cả hai.

• Chỉ có biên độ dịch chuyển:IEC và các tiêu chuẩn quốc gia thường chỉ xác định biên độ dịch chuyển cho các thử nghiệm với giới hạn tần số trên là 10 Hz. Tương tự, một số tiêu chuẩn quân sự cho các thành phần điện tử và điện xác định biên độ dịch chuyển không đổi (ví dụ, biên độ đơn 0,75 mm) trong một dải tần số cụ thể (ví dụ: 10-55 Hz).
• Sự dịch chuyển kết hợp và biên độ gia tốc:Trong các kịch bản rung trong thế giới thực, tần số thấp hơn thường thể hiện biên độ dịch chuyển lớn hơn, trong khi tần số cao hơn thể hiện biên độ gia tốc lớn hơn. Thử nghiệm rung động hiện đại cố gắng gần đúng điều này bằng cách sử dụng biên độ dịch chuyển không đổi ở tần số thấp hơn (được gọi là "dịch chuyển không đổi") và biên độ gia tốc không đổi ở tần số cao hơn ("gia tốc không đổi"). Tần số mà chế độ điều khiển chuyển từ chuyển vị không đổi sang gia tốc không đổi được gọi làtần số chéo. IEC và các tiêu chuẩn quốc gia thường xác định hai tần số chéo: một tần số thấp hơn khoảng 8-9 Hz (chủ yếu cho thiết bị tàu) và một thiết bị cao hơn khoảng 57-62 Hz (chủ yếu cho thiết bị trên đất liền và trên không).

3. Thời lượng kiểm tra và lựa chọn của nó:

Thời lượng thử nghiệm là một tham số quan trọng để đánh giá khả năng chống rung của sản phẩm. Tuy nhiên, việc xác định thời gian phơi nhiễm trong thế giới thực tương đương trong thời gian thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nhất định có thể là một thách thức.

• Đối với các thử nghiệm sin quét, thời lượng thường được chỉ định bởi số lượng chu kỳ quét.
• Đối với các bài kiểm tra tần số cố định, thời lượng thường được đưa ra trong vài phút hoặc giờ.
• IEC và các tiêu chuẩn quốc gia cung cấp một loạt các mức chu kỳ quét (ví dụ: 1, 2, 5, 15, 20, 50, 100) và thời lượng thử nghiệm tần số cố định (ví dụ, 10 phút, 30 phút, 1 giờ, 1,5 giờ, 2 giờ, 10 giờ). Các tiêu chuẩn quân sự cho các thiết bị vi điện tử và các thành phần điện tử/điện thường chỉ định 12 chu kỳ (ba trục) hoặc 36 chu kỳ (ba trục). Một tốc độ quét phổ biến để kiểm tra sin quét là một quãng tám mỗi phút.

Sự lựa chọn cụ thể về thời lượng kiểm tra thường dựa trêncơ chế thất bạiđang được điều tra:

• Tác động đến hiệu suất:Nếu trọng tâm là suy thoái hiệu suất tạm thời (ví dụ, trục trặc, không ổn định) phục hồi sau khi ngừng rung, thời gian thử nghiệm có thể dựa trên thời gian hoạt động liên tục dự kiến ​​dài nhất kết hợp với trải nghiệm thực tế.
• Tính toàn vẹn về cấu trúc:Để đánh giá thiệt hại cấu trúc (ví dụ, lỗi khớp hàn, ốc vít lỏng lẻo, tách đầu nối, va chạm thành phần), thời lượng ngắn hơn (ví dụ: 30 phút đến 1 giờ) có thể đủ để tiết lộ các vấn đề như vậy. Để nới lỏng vít, tách đầu nối và va chạm thành phần, thời gian hoạt động liên tục lâu nhất cũng có thể được xem xét. Trong một số trường hợp, toàn bộ tuổi thọ của sản phẩm có thể có liên quan.
• Căng thẳng tích lũy (mệt mỏi):Để xác định khả năng của một sản phẩm để chịu được căng thẳng tích lũy, thời gian thử nghiệm phải dựa trên số lượng chu kỳ căng thẳng dự kiến ​​trong thời gian phục vụ của nó hoặc dựa trên tiêu chí sống vô hạn (ví dụ: 10^7 chu kỳ căng thẳng).

Hợp tác với Dongguan Precision cho các giải pháp kiểm tra độ rung phù hợp:

Xác định các điều kiện thử nghiệm rung động phù hợp đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về môi trường dự định của sản phẩm, các tiêu chuẩn công nghiệp có liên quan và các cơ chế thất bại tiềm năng. Tại Công ty TNHH Thiết bị kiểm tra chính xác Dongguan, nhóm có kinh nghiệm của chúng tôi có thể cung cấp hướng dẫn chuyên gia trong việc chọn tần số, biên độ và thời gian tối ưu cho ứng dụng cụ thể của bạn, đảm bảo kết quả kiểm tra độ rung chính xác và có ý nghĩa. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để thảo luận về các yêu cầu của bạn và khám phá các hệ thống kiểm tra độ rung nâng cao của chúng tôi.