FAQ — выбор виброиспытательной системы

Вопрос

Мы испытательная лаборатория электрооборудования. Время от времени нам требуется проводить испытания на механическую прочность продукции. Далее перечислены требования по воздействиям. Просьба дать предложение по модели вибростола и управляющей системе.

Испытание 1: воздействия широкополосной вибрации в полосе 5 – 20 Гц со спектральной плотностью виброускорения 0,96 м²/с³ и в полосе 20 – 500 Гц со спектральной плотностью виброускорения 0,96 м²/с³ на частоте 20 Гц, далее – 3 дБ/октава.

Испытание 2: синусоидальная вибрация, ускорение 4 g, частота 5 – 80 Гц

Испытание 3: синусоидальная вибрация, ускорение 2 g, частота 25 Гц в течение 30 мин

Испытание 4: синусоидальная вибрация, ускорение 3 g, частота до 15 Гц

Испытание 5: синусоидальная вибрация, ускорение 1 g, частота 1 – 100 Гц

Испытание 6: синусоидальная вибрация, перемещение с амплитудой 0,76 мм и полным размахом 1,52 мм; частота воздействия от 10 до 55 Гц со скоростью 1 Гц/мин (и обратно).

Испытание 7: синусоидальная вибрация, амплитуда ускорения 3 g в диапазоне частот 10 – 100 Гц.

 Ответ

По профилю испытаний получилось выделить следующие предельные значения характеристик вибрации:

Частотный диапазон – от 1 до 500 Гц.

Ускорение – до 4 g на синусе и 0,9 g на ШСВ.

Перемещение – до 0,76 мм.

Следует обратить внимание на то, что при низких частотах (1 – 5 Гц) вибростенды имеют ограничение по перемещению, а на высоких частотах (свыше 50 Гц) по ускорению.

Ускорение и перемещение вибростенда при синусоидальной вибрации связанны между собой по формуле:

A[м/с^2] = (2 * pi * F[Гц] ) ^2 * D[мм] / 1000

или приближённо A = D * F^2 / 25

и наоборот D = 25 * A / F^2

Таким образом на частоте 1 Гц при поддержании ускорения в 1 g мы получим перемещение 250 мм.

На частоте 10 Гц при ускорении 3 g мы получим перемещение 7,5 мм.

При поддержании перемещения 0,76 мм на частоте 55 Гц мы получим ускорение 9,3 g.

Так что будьте готовы пересчёту профилей в испытаниях 5, 6 и 7. Для удобства оператора и безопасности испытаний программа «Синусоидальная вибрация» выполняет расчёт всех вибрационных характеристик и проверку их на допустимость.

Подводя промежуточный итог, рекомендуем ориентироваться на вибростенд с перемещением не менее 7,5 мм и максимальным ускорением не менее 10 g. В это случае вам нужно будет пересмотреть только один профиль. Этот пока без учёта массы испытуемого изделия.

 Вопрос

Подскажите, какой выбрать вибростенд?

Предстоит испытывать оборудование от 100 грамм до 20 кг, но 95% испытаний это оборудование до 1 кг. Возможно, стоит выбрать модель которая дешевле и трясти изделие при боковом воздействии? При серьезном удорожании оборудования готовы ограничится возможностью воздействия на оборудование весом до 3 кг.

 Ответ

Вибростенды, способные трясти до 20 кг имеют толкающую силу не менее 20 кН, имеют массу от 1,5 тонн и стоят приличных денег (например, TIRA TV59320/340).

Если ограничиться массой около 3 кг, то можно взять вибростенд с толкающей силой от 2 кН (например, TIRA TV50303-120).

Максимальная масса нагрузки на вибростенд ограничивается параметрами самого вибростенда, его системой подвести, усилителем, который даёт постоянный ток для уравновешивания стола, и массой вибростенда.

При вертикальной нагрузке по третьему закону Ньютона вибростенд действует на пол здания с такой же силой, с какой он трясёт изделие. Более массивные стенды меньше действуют на пол.

Испытания в горизонтальной плоскости позволяют снять ограничение на массу испытуемого изделия, при условии, что массу испытуемого изделия возьмёт на себя другой объект: стол скольжения или подвес. Ограничение в толкающей силе и ускорении останутся неизменными.

 Вопрос

Как определить по характеристикам стола, удар с каким пиковым ускорением может обеспечить стол? Какая зависимость от массы изделия? Зависимость от размещения (на столе или при боковом размещении)?

 Ответ

Для испытаний на удар (и на ШСВ) формулы остаются такими же, изменяется только толкающая сила, которую может обеспечить вибростенд. Чем тяжелее испытуемое изделие, тем меньше можно получить пиковое ускорение. При испытаниях в горизонтальной плоскости зависимость такая же.

Обычно для мощных вибростендов производители указывают три значения толкающей силы: для синуса, для ШСВ и для удара.

 Вопрос
Состав стенда для организации работы – это сам вибростол, и система управления с ПО и датчиком вибрации, который крепится на испытуемом образце?

 Ответ
Состав оборудования вибростенда зависит от конкретной модели. Для некоторых моделей может потребоваться компрессор (для калибровочных вибростендов), водяное охлаждение (для особо мощных) и т.д. Системы управления и контрольные датчики для электродинамических вибростендов являются универсальными средствами, то есть могут подойти к практически к любому электродинамическому вибростенду. Мы предлагаем систему управления вибростендами ZET 017-U, а также широкий выбор датчиков и вибростендов.