bàn rung nhỏ
bàn rung nhỏ: Tổng quan
bàn rung nhỏ, còn được gọi là máy lắc mini hoặc hệ thống kiểm tra độ rung để bàn, là các thiết bị cơ điện hoặc điện động nhỏ gọn được thiết kế để tạo ra các rung động có kiểm soát. Chủ yếu được sử dụng trong phát triển sản phẩm, Đảm bảo chất lượng, và phòng thí nghiệm nghiên cứu, các thành phần chủ đề của bảng này, nguyên mẫu, hoặc các sản phẩm nhỏ tới ứng suất rung chính xác. Điều này mô phỏng các điều kiện thực tế gặp phải trong quá trình vận chuyển, Hoạt động, hoặc các sự kiện địa chấn. Chức năng cốt lõi của chúng là xác định các hư hỏng tiềm ẩn—chẳng hạn như các bộ phận bị lỏng lẻo., vết nứt hàn, hoặc tần số cộng hưởng—trước khi sản phẩm tiếp cận thị trường. Bài viết này mô tả chi tiết nguyên tắc làm việc của họ, Ứng dụng chính, tiêu chí lựa chọn so với các hệ thống lớn hơn, và triển khai thực tế.
Nguyên tắc làm việc và ứng dụng chính
Các hệ thống này hoạt động bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động cơ học được điều khiển. Điện động lực mô hình sử dụng một cuộn dây chuyển động trong từ trường, cung cấp dải tần số rộng (5 Hz đến 10 kHz+) và điều khiển chính xác cho các cấu hình sóng hình sin và rung ngẫu nhiên. Cơ điện các mô hình thường sử dụng khối lượng lệch tâm quay để tạo ra lực, xuất sắc ở tần số thấp hơn (1 Hz đến 300 Hz) với độ dịch chuyển cao để kiểm tra độ bền..jpg)
Các lĩnh vực ứng dụng chính bao gồm:
- thiết bị điện tử & Kiểm tra PCB: Xác nhận tính toàn vẹn của mối hàn, lắp thành phần, và phát hiện tần số cộng hưởng trong bảng mạch.
- Hàng không vũ trụ & Phòng thủ: Các mô-đun điện tử hàng không đủ tiêu chuẩn, thành phần hệ thống hướng dẫn, và các thiết bị liên lạc.
- ô tô: Kiểm tra cảm biến (VÍ DỤ., gia tốc kế), hệ thống thông tin giải trí, công tắc, và đầu nối.
- Thiết bị y tế: Đảm bảo độ tin cậy của các thành phần thiết bị cấy ghép, cụm dụng cụ phẫu thuật, và thiết bị chẩn đoán.
- Nghiên cứu Đại học: Nghiên cứu động lực học độ mỏi của vật liệu và phản ứng cấu trúc dưới tác dụng của tải trọng rung.
Chọn một hệ thống: Nhỏ so với. Bàn rung lớn
Sự lựa chọn giữa một cái nhỏ (băng ghế dự bị) hệ thống và hệ thống đặt sàn lớn phụ thuộc vào yêu cầu kiểm tra cụ thể. Bảng dưới đây phác thảo những khác biệt chính..jpg)
| Tính năng | Bàn rung nhỏ | Bàn rung lớn |
|---|---|---|
| Đánh giá lực điển hình | < 2 kN (450 lbf) | 2 kN đến > 200 kN (45,000 lbf+) |
| khả năng chịu tải | Lên tới ~50 kg (110 pound) | Hàng trăm đến hàng nghìn kg |
| Dấu chân & Cài đặt | băng ghế dự bị; nguồn điện xoay chiều tiêu chuẩn; nhu cầu cơ sở vật chất tối thiểu. | Đứng trên sàn; thường yêu cầu nền móng/hố chuyên dụng và nguồn điện ba pha. |
| Trường hợp sử dụng chính | Kiểm tra cấp độ thành phần, R&tạo mẫu D, phòng thí nghiệm giáo dục. | Kiểm tra toàn bộ sản phẩm (VÍ DỤ., toàn bộ cụm động cơ), Chứng chỉ MIL-STD của các đơn vị lớn. |
| Yếu tố chi phí | Chi phí đầu tư và vận hành ban đầu thấp hơn. | Chi phí vốn cao với chi phí lắp đặt đáng kể. |
Nghiên cứu điển hình triển khai trong thế giới thực: Xác thực cảm biến ô tô
Một nhà sản xuất cảm biến ô tô nổi tiếng của Đức cần xác nhận độ tin cậy lâu dài của lô gia tốc kế dựa trên MEMS mới dành cho hệ thống kiểm soát độ ổn định của xe. Thông số kỹ thuật thử nghiệm yêu cầu cho các cảm biến tiếp xúc với các cấu hình rung ngẫu nhiên mô phỏng 10 số năm sử dụng của xe trên các bề mặt đường khác nhau.
Giải pháp & Quá trình:
- Một máy lắc điện động nhỏ gọn có 1 đánh giá lực kN đã được chọn.
- Một vật cố định tùy chỉnh đã được gia công để gắn 20 đơn vị cảm biến đồng thời.
- Hồ sơ thử nghiệm (được xác định trong ISO 16750-3 cho phương tiện giao thông đường bộ) đã được lập trình vào bộ điều khiển liên quan.
- Các cảm biến đã trải qua trình tự thử nghiệm đa trục trong hơn 48 giờ trong khi đầu ra điện của chúng được theo dõi liên tục.
Kết quả:
Thử nghiệm cho thấy lỗi không liên tục ở hai thiết bị xảy ra ở tần số băng tần hẹp cụ thể (157 Hz). Cuộc điều tra đã xác định được một vết nứt nhỏ trong chất kết dính bảo vệ chip MEMS bên trong gói của nó—một dạng lỗi không được phát hiện trong các thử nghiệm tĩnh. Quy trình sản xuất sau đó đã được điều chỉnh bằng các biện pháp kiểm soát quá trình xử lý chất kết dính được cải tiến. Thử nghiệm trên bàn nhỏ này đã ngăn ngừa khả năng xảy ra lỗi tại hiện trường và thu hồi tốn kém.
Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)
Q1: Bàn rung nhỏ có thể mô phỏng các cú sốc trong thế giới thực không?
Đúng, nhưng có những hạn chế liên quan đến khối lượng tải trọng và chiều dài hành trình. Hầu hết các máy lắc điện động hiện đại đều có thể được điều khiển bằng dạng xung xung kích (VÍ DỤ., nửa hình sin). Tuy nhiên để có tốc độ rất cao (>100 G), những cú sốc có độ dịch chuyển cao như sự kiện bắn pháo hoa hay những máy thử va đập chuyên dụng rơi nặng thường phù hợp hơn.
Q2: Thông số kỹ thuật quan trọng nhất khi chọn bảng là gì?
các đánh giá lực lượng (tính bằng Newton hoặc lực pound) là điều tối quan trọng vì nó quyết định mức tăng tốc nào có thể đạt được với khối lượng tải trọng cụ thể của bạn (Lực = Khối lượng x Gia tốc). Vượt quá định mức lực sẽ dẫn đến dạng sóng bị cắt bớt làm mất hiệu lực dữ liệu thử nghiệm của bạn.
Q3: Tôi có luôn cần bàn trượt để kiểm tra theo chiều ngang không?
Không nhất thiết Đối với các bộ phận nhẹ, thử nghiệm theo chiều ngang có thể đạt được bằng cách chỉ cần xoay phần ứng của máy lắc điện động về phía nó bằng cách sử dụng giá đỡ trục. Tuy nhiên, đối với tải trọng lớn hơn, nơi ma sát do trọng lực gây ra trở nên đáng kể, việc thêm một bàn trượt là điều cần thiết để chuyển động ngang một trục chính xác
Q4: Kiểm tra độ rung khác với HALT/HASS như thế nào?
Bàn rung thực hiện xác nhận định lượng chống lại các cấu hình được tiêu chuẩn hóa, ví dụ như ISO MIL-STD ISTA HALT Thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc cao sử dụng các rung động sốc lặp đi lặp lại phổ rộng kết hợp với chu trình nhiệt trong quy trình khám phá thực nghiệm nhằm tìm ra các giới hạn thiết kế không tuân thủ
Q5: Những hệ thống này yêu cầu bảo trì gì?
Bảo trì thường xuyên bao gồm kiểm tra các khe hở không khí phần ứng kiểm tra quạt làm mát làm sạch/thay thế bộ lọc theo dõi tình trạng vòng bi theo hướng dẫn của nhà sản xuất Đối với máy lắc điện động lực, việc bôi trơn lại định kỳ các uốn cong hoặc vòng bi là rất quan trọng. Việc hiệu chuẩn phải được thực hiện hàng năm hoặc theo quy định của tiêu chuẩn chất lượng