небольшие вибрационные столы
небольшие вибрационные столы: Обзор
небольшие вибрационные столы, также известные как мини-шейкеры или настольные системы вибрационных испытаний., представляют собой компактные электромеханические или электродинамические устройства, предназначенные для создания управляемых вибраций.. В основном используется при разработке продукта, Гарантия качества, и исследовательские лаборатории, эти таблицы предметных компонентов, прототипы, или небольших изделий для точного определения вибрационных напряжений. Это имитирует реальные условия, возникающие во время транспортировки., Операция, или сейсмические события. Их основная функция — выявлять потенциальные неисправности, например незакрепленные компоненты., пайка переломов, или резонансные частоты — до того, как продукт попадет на рынок. В этой статье подробно описаны принципы их работы., Ключевые приложения, критерии выбора по сравнению с более крупными системами, и реальная реализация.
Принципы работы и ключевые применения
Эти системы работают путем преобразования электрических сигналов в контролируемое механическое движение.. Электродинамический модели используют подвижную катушку внутри магнитного поля, предлагая широкий частотный диапазон (5 Гц до 10 кГц+) и точный контроль синусоидальных и случайных профилей вибрации. Электромеханический модели обычно используют вращающиеся эксцентриковые массы для создания силы., превосходно работает на низких частотах (1 Гц до 300 Гц) с большим смещением для испытаний на долговечность..jpg)
Ключевые области применения включают в себя:
- электроника & Тестирование печатных плат: Проверка целостности паяного соединения, монтаж компонентов, и обнаружение резонансных частот в печатных платах.
- Аэрокосмическая промышленность & Оборона: Квалификационные модули авионики, компоненты системы наведения, и устройства связи.
- Автомобильная промышленность: Тестирование датчиков (НАПРИМЕР., акселерометры), информационно-развлекательные системы, переключатели, и разъемы.
- Медицинское оборудование: Обеспечение надежности имплантируемых компонентов устройств, хирургические инструменты в сборе, и диагностическое оборудование.
- Университетские исследования: Исследование динамики усталости материалов и реакций конструкций при вибрационных нагрузках.
Выбор системы: Малый против. Большие вибрационные столы
Выбор между небольшим (настольный) система и большая напольная система зависят от конкретных требований к испытаниям. В таблице ниже приведены основные различия...jpg)
| Особенность | Малый вибрационный стол | Большой вибростол |
|---|---|---|
| Типичный рейтинг силы | < 2 кН (450 фунт-сила) | 2 кН до > 200 кН (45,000 фунт-сила+) |
| грузоподъемность | До ~50 кг (110 фунты) | Сотни и тысячи килограммов |
| След & Установка | настольный; стандартная мощность переменного тока; минимальные потребности в оборудовании. | Напольный; часто требуется специальный фундамент/яма и трехфазное питание.. |
| Основной вариант использования | Тестирование на уровне компонентов, Р&D прототипирование, образовательные лаборатории. | Полное тестирование продукта (НАПРИМЕР., целые узлы двигателя), Квалификация MIL-STD крупных агрегатов. |
| Фактор стоимости | Снижение первоначальных инвестиций и эксплуатационных затрат. | Высокие капитальные затраты со значительными затратами на установку.. |
Практический пример внедрения: Проверка автомобильных датчиков
Известному немецкому производителю автомобильных датчиков необходимо было подтвердить долгосрочную надежность новой партии акселерометров на базе МЭМС, предназначенных для систем контроля устойчивости транспортных средств.. Спецификация испытаний требовала подвергнуть датчики воздействию случайных профилей вибрации, имитирующих 10 лет эксплуатации автомобиля на различных дорожных покрытиях.
Решение & Процесс:
- Компактный электродинамический шейкер с 1 выбрано номинальное усилие кН.
- Для установки было изготовлено специальное приспособление 20 сенсорные блоки одновременно.
- Тестовый профиль (определено в ISO 16750-3 для дорожных транспортных средств) был запрограммирован в соответствующий контроллер.
- Датчики прошли серию многоосных испытаний в течение более чем 48 часов, в то время как их электрическая мощность постоянно контролировалась.
Результат:
Тест выявил периодически возникающую неисправность в двух блоках, возникающую на определенной узкополосной частоте. (157 Гц). Расследование выявило микротрещину в клее, удерживающем микросхему МЭМС внутри корпуса — вид неисправности, не обнаруженный в статических испытаниях.. Впоследствии производственный процесс был скорректирован за счет улучшения контроля за отверждением клея.. Это испытание на небольшом столе предотвратило потенциальный сбой на месте эксплуатации и дорогостоящий отзыв..
Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)
1 квартал: Могут ли небольшие вибрационные столы имитировать реальные удары??
Да, но с ограничениями, связанными с массой полезной нагрузки и длиной хода. Большинство современных электродинамических шейкеров могут приводить в действие ударные импульсы. (НАПРИМЕР., полусинусоидальный). Однако для очень высокого ускорения (>100 Г), удары с большим смещением, такие как пиротехнические события или тяжелые падения, часто более подходят специальные ударные испытательные машины..
2 квартал: Какая характеристика наиболее важна при выборе стола??
тот рейтинг силы (в Ньютонах или фунтах-силах) имеет первостепенное значение, поскольку определяет, какие уровни ускорения могут быть достигнуты с вашей конкретной массой полезной нагрузки. (Сила = Масса x Ускорение). Превышение номинального усилия приведет к обрезанию сигналов, что сделает ваши тестовые данные недействительными..
Q3: Всегда ли мне нужен скользящий стол для горизонтального тестирования??
Не обязательно. Для легких компонентов горизонтальное испытание можно провести, просто повернув якорь электродинамического вибросита на бок с помощью цапфовых опор. Однако для более крупных полезных нагрузок, когда трение, вызванное силой тяжести, становится значительным, для точного одноосного горизонтального движения необходимо добавить стол скольжения.
Q4: Чем вибрационные испытания отличаются от HALT/HASS?
Вибрационные столы выполняют количественная проверка в сравнении со стандартизированными профилями, например, ISO MIL-STD ISTA HALT Высоко ускоренное испытание на срок службы использует повторяющиеся ударные вибрации широкого спектра в сочетании с термоциклированием в процессе эмпирического открытия, направленного на обнаружение пределов конструкции, не соответствующих требованиям.
Q5: Какое обслуживание требуют эти системы?
Регулярное техническое обслуживание включает проверку воздушных зазоров якоря, проверку охлаждающих вентиляторов, очистку/замену фильтров, контроль состояния подшипников в соответствии с рекомендациями производителя. Для электродинамических шейкеров крайне важно периодическое повторное смазывание изгибов или подшипников. Калибровку следует проводить ежегодно или в соответствии со стандартами качества.