Выбор вибростенда по профилям испытаний

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 м23 и в полосе 20 – 500 Гц со спектральной плотностью виброускорения 0,96 м23 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.