Nell'approfondimento del panorama in evoluzione dello sviluppo del prodotto e della garanzia della qualità, i test di vibrazione sono emersi come uno strumento indispensabile in una vasta gamma di settori. Dall'aerospaziale e in automobili all'elettronica e ai beni di consumo, garantire l'affidabilità e la durata dei prodotti in varie condizioni di vibrazione. Un sistema di shaker per vibrazioni in grado di eseguire test di scoppio sinusoidale, nonché test di vibrazioni sinuosi e sinuosi, offre una soluzione completa per valutare le prestazioni dei prodotti negli scenari reali.

 

1. Il significato di diversi test di vibrazione​

 

Test di scoppio sinusoidale

 

Il test di raffica sintetico prevede che il sottoposizione di un prodotto a una serie di vibrazioni di onda sinusoidale di breve durata e ad alta ampiezza. Questo tipo di test è particolarmente utile per identificare le frequenze di risonanza nei prodotti. La risonanza si verifica quando la frequenza naturale di un prodotto corrisponde alla frequenza della vibrazione applicata, portando a un aumento significativo dell'ampiezza delle vibrazioni. Nelle applicazioni aerospaziali, ad esempio, i componenti come le parti del motore dell'aeromobile devono essere testati per la risonanza. Se una parte risuona durante il volo, può provare stress eccessivo, portando a un fallimento prematuro. Eseguendo i test di scoppio sinusoidale utilizzando un sistema di shaker per vibrazioni, i produttori possono individuare queste frequenze di risonanza e apportare modifiche alla progettazione per evitare problemi relativi alla risonanza.

 

Test di vibrazione casuale

 

Il test delle vibrazioni casuali mira a simulare le vibrazioni complesse e imprevedibili che i prodotti incontrano in ambienti mondiali reali. I prodotti sono esposti a vibrazioni da più fonti, come vibrazioni del motore in un veicolo, vibrazioni dai macchinari in un ambiente industriale o vibrazioni durante il trasporto. Queste vibrazioni hanno una vasta gamma di frequenze e ampiezze. Il test di vibrazione casuale aiuta a valutare come un prodotto si esibirà in tali condizioni di vibrazione caotica. Ad esempio, nel settore dell'elettronica, gli smartphone e i laptop sono testati per vibrazioni casuali per garantire che i loro componenti interni, come i circuiti e i dischi rigidi, possano resistere alle vibrazioni durante l'uso e il trasporto normali. Questo metodo di test consente ai produttori di identificare potenziali debolezze nella progettazione del prodotto, come connessioni sciolte o componenti fragili.

 

Test di vibrazione sinusoidale

 

Il test di vibrazione sinusoidale prevede l'applicazione di una vibrazione di onda sinusoidale a frequenza singola a un prodotto. Viene utilizzato per valutare la risposta di un prodotto a una frequenza specifica per un periodo di tempo. Questo tipo di test è utile per comprendere come un prodotto funzionerà in vibrazioni periodiche. Ad esempio, nell'industria automobilistica, i supporti del motore sono testati con vibrazioni sinusoidali per determinare la loro capacità di isolare le vibrazioni del motore dal corpo del veicolo. Controllando la frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni sinusoidali, i produttori possono valutare l'efficacia della progettazione del supporto del motore nel ridurre le vibrazioni e migliorare il comfort complessivo del veicolo.

 

2. Comprensione del sistema shaker di vibrazione​

 

Principio di lavoro

 

Il sistema di shaker per vibrazioni funziona su un principio elettrodinamico o idraulico. In un sistema elettrodinamico, una corrente elettrica viene applicata a una bobina mobile sospesa in un campo magnetico. Secondo la regola della mano sinistra di Fleming, questo crea una forza che fa muovere la bobina. Il movimento della bobina viene trasferito alla tabella shaker, su cui viene posizionato il prodotto o il campione di prova. Per generare diversi tipi di vibrazioni, la corrente elettrica fornita alla bobina è controllata con precisione. Per i test di scoppio sinusoidale, la corrente viene regolata per produrre onde sinusoidali di breve durata e ad alta ampiezza. Per i test di vibrazione casuale, viene utilizzato un generatore di segnale casuale per controllare la corrente, creando un modello complesso di vibrazioni. In un sistema idraulico, il fluido idraulico viene utilizzato per generare la forza che fa vibrare la tabella dello shaker. Il flusso e la pressione del fluido idraulico sono regolati per ottenere i profili di vibrazione desiderati.

 

Componenti del sistema shaker di vibrazione

 

Il sistema di shaker per vibrazioni è costituito da diversi componenti chiave. L'amplificatore di potenza è responsabile della fornitura dell'energia necessaria per guidare lo shaker. In un sistema elettrodinamico, amplifica il segnale elettrico a un livello sufficiente per generare vibrazioni significative. Il controller è il cervello del sistema. Gli operatori possono inserire parametri di vibrazione specifici nel controller, come l'intervallo di frequenza, l'ampiezza e il tipo di test di vibrazione (scoppio sinusoidale, casuale o seno). Il controller genera quindi i segnali di controllo appropriati sull'amplificatore di potenza. Il tavolo Shaker è progettato per essere una piattaforma rigida e piatta per garantire il trasferimento di vibrazioni uniformi al campione di prova. Inoltre, sensori come gli accelerometri sono posizionati sulla tabella degli shaker e sul campione di prova per misurare i livelli effettivi di vibrazione. Questi sensori forniscono feedback al controller, consentendo le regolazioni del tempo reale per mantenere il profilo di vibrazione desiderato.

 

3. Come il sistema shaker di vibrazione esegue diversi test​

 

Procedura di test di raffica sinusoidale

 

Per i test di scoppio sinusoidale, l'operatore imposta prima i parametri nel controller, compresa la frequenza dello scoppio sinusoidale, l'ampiezza e il numero di esplosioni. Il controller invia quindi un segnale all'amplificatore di potenza, che a sua volta spinge lo shaker a produrre le vibrazioni di scoppio sinusoidale specificate. Il campione di prova è posizionato sulla tabella degli shaker e gli accelerometri misurano la risposta del campione alle esplosioni sinuose. Se il campione mostra segni di eccessive vibrazioni o risonanze, i dati raccolti dagli accelerometri possono essere utilizzati per analizzare il problema. Ad esempio, se un componente in un satellite sperimenta una risonanza durante un test di scoppio sinusoidale, gli ingegneri possono utilizzare i dati per modificare il design del componente o aggiungere materiali di smorzamento per ridurre l'effetto di risonanza.

 

Processo di test di vibrazione casuale

 

Nei test di vibrazione casuale, il controller utilizza un generatore di segnale casuale per creare un segnale elettrico casuale. Questo segnale viene quindi amplificato dall'amplificatore di potenza e inviato allo shaker. La tabella shaker vibra in uno schema casuale, simulando le vibrazioni del mondo reale. Gli accelerometri misurano continuamente i livelli di vibrazione della tabella shaker e il campione di prova. Il controller confronta i livelli di vibrazione misurati con il profilo di vibrazione casuale desiderato e apporta le regolazioni all'amplificatore di potenza se necessario. Ad esempio, quando si testano un dispositivo medico per vibrazioni casuali, il sistema shaker per vibrazioni può garantire che il dispositivo possa resistere alle vibrazioni che può incontrare durante il trasporto e l'uso normale.

 

Esecuzione del test di vibrazione sinusoidale

 

Durante il test di vibrazione sinusoidale, l'operatore imposta la frequenza e l'ampiezza dell'onda sinusoidale nel controller. Il controller genera quindi un segnale di onda sinusoidale che viene amplificato dall'amplificatore di potenza e inviato allo shaker. La tabella degli shaker vibra alla frequenza e all'ampiezza specificate e gli accelerometri monitorano la risposta del campione di prova. Questi dati possono essere utilizzati per valutare le prestazioni del campione a quella particolare frequenza. Ad esempio, quando si testano il sistema di sospensione di un veicolo, i test di vibrazione sinusoidono possono aiutare a determinare i parametri di progettazione ottimali per ridurre le vibrazioni a frequenze specifiche, come quelle causate dal motore del veicolo o irregolarità stradali.

 

Forza sinusoidale/ casuale/ shock	3.000 kgf/3.000 kgf/6.000 kgf	Massa di armatura	30 kg
Gamma di frequenza	5-3.000 Hz	Inserisci dimensioni (standard)	M10
Max./ spostamento continuo pp	51 mm/51 mm	Punti di allegata di carico (standard)	17
Max.velocity	2,0 m/s	Asse naturale di spedizione in frequenza	<3Hz
Accelerazione massima/ casuale	100/60 g	Max. Supporto di carico verticale	500 kg
Diametro dell'armatura	440 mm	Stray Field @152 mm sopra la tabella	≤1mt (10 Gauss)
Frequenza di risonanza fondamentale	2T500Hz (nom.) ± 5%	Dimension LXWXH	1.270 MMX980MMX1,135mm
Momento di ribaltamento dell'armatura ammissibile	500 nm	Peso (non cratato)	2.500 kg

 

4. Caratteristiche delle prestazioni del sistema shaker vibrazione​

 

Ad alto: controllo delle vibrazioni di precisione

 

Il sistema shaker con vibrazioni offre un controllo ad alto: precisione sui parametri di vibrazione. L'accuratezza della frequenza è in genere entro ± 0,1% del valore impostato, garantendo che le vibrazioni siano generate alle frequenze esatte richieste per ciascun test. Anche l'accuratezza dell'ampiezza è altamente affidabile, con una precisione di circa ± 1% del valore di accelerazione set. Questo livello di precisione è cruciale per ottenere risultati di test accurati e ripetibili. Ad esempio, quando si testano un altoparlante audio ad alte prestazioni per le vibrazioni sinusoidali, il sistema shaker per vibrazioni deve riprodurre con precisione le frequenze e le ampiezze per valutare accuratamente le prestazioni del diffusore.

 

Ampia gamma dinamica

 

La capacità di coprire una vasta gamma dinamica è un'altra caratteristica importante. Il sistema può generare vibrazioni con ampiezze molto basse, adatte per testare prodotti sensibili come la microelettronica e le vibrazioni ad alta ampiezza per i prodotti che devono resistere a condizioni difficili, come le apparecchiature di costruzione. L'ampia gamma dinamica consente il test di una vasta gamma di prodotti in diversi settori. Che si tratti di un sensore delicato in un dispositivo medico o di un componente del motore di servizio pesante, il sistema shaker di vibrazione può simulare i livelli di vibrazione appropriati.

 

Costruzione robusta e affidabile

 

Data la natura ripetitiva e impegnativa dei test di vibrazione, il sistema shaker di vibrazione è costruito con costruzione robusta e affidabile. Il tavolo degli shaker e altri componenti meccanici sono realizzati con materiali ad alta resistenza come l'acciaio per resistere alle forze alte generate durante i test di vibrazione. I componenti elettrici e idraulici, inclusi l'amplificatore di potenza e il controller, sono progettati per funzionare continuamente in condizioni di sollecitazione elevata senza degradazione. Il sistema è inoltre dotato di caratteristiche di sicurezza, come protezione da sovraccarico e meccanismi di arresto di emergenza, per proteggere il campione di prova, gli operatori e l'attrezzatura stessa. Questa solida costruzione garantisce che il sistema di shaker per vibrazioni possa eseguire un gran numero di test nel corso della sua durata senza manutenzione significativa, riducendo i tempi di inattività e aumentando l'efficienza del processo di test.

 

5. Applicazioni del sistema shaker per vibrazioni in diversi settori​

 

Industria aerospaziale

 

Nell'industria aerospaziale, il sistema di shaker per vibrazioni viene ampiamente utilizzato per testare i componenti degli aeromobili. Dalle parti del motore ai sistemi avionici, questi componenti devono essere altamente affidabili. Il test di raffica sintetico aiuta a identificare le frequenze di risonanza nelle pale del motore, mentre i test di vibrazione sinuida e sinusoidono assicurano che i componenti possano resistere alle vibrazioni durante il volo. Ad esempio, l'atterraggio di un aereo viene testato con vibrazioni casuali per simulare l'impatto e le vibrazioni durante l'atterraggio. Questo aiuta a garantire la sicurezza e l'affidabilità dell'aeromobile durante il decollo e l'atterraggio.

 

Industria automobilistica

 

L'industria automobilistica beneficia notevolmente del sistema di shaker per vibrazioni. I componenti del motore, i sistemi di sospensione e i componenti interni vengono testati utilizzando diversi test di vibrazione. Il test di vibrazione sinusoidale viene utilizzato per ottimizzare la progettazione dei supporti del motore, mentre i test di vibrazione casuale aiutano a garantire che i componenti interni, come dashboard e sedili, non producano vibrazioni fastidiose durante la guida normale. Ad esempio, il sistema audio in un'auto viene testato con vibrazioni sinusoidali e casuali per garantire che funzioni correttamente e non produca alcuna distorsione o danno ai sensi delle vibrazioni.

 

Industria elettronica

 

Nel settore elettronico, il sistema di shaker per vibrazioni viene utilizzato per testare una vasta gamma di prodotti, dagli smartphone e tablet ai sistemi di controllo industriale. Il test di vibrazione casuale è cruciale per garantire che i componenti interni di questi dispositivi possano resistere alle vibrazioni durante il trasporto e l'uso normale. I test di raffica sinusoidale possono essere utilizzati per identificare eventuali problemi di risonanza nell'alloggiamento del dispositivo o nei componenti interni. Ad esempio, il disco rigido di un laptop viene testato con vibrazioni casuali per garantire che i dati memorizzati su di esso rimangono sicuri anche quando il laptop è sottoposto a vibrazioni.

 

6. Conclusione​

Il sistema di shaker per vibrazioni per il test di scoppio sinusoidale, i test di vibrazione sinuida e sinusoidale è uno strumento essenziale per lo sviluppo del prodotto e la garanzia della qualità in più settori. Simulando accuratamente diversi tipi di vibrazioni, consente ai produttori di valutare e migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei loro prodotti. Con il suo controllo di vibrazioni ad alta precisione, ampia gamma dinamica e costruzione robusta, questo sistema svolge un ruolo cruciale nel garantire che i prodotti soddisfino gli standard di alta qualità richiesti nel mercato competitivo di oggi. Se il tuo settore richiede test di vibrazione affidabili per migliorare le prestazioni dei tuoi prodotti, investire in un sistema shaker di vibrazione di alta qualità può essere una decisione strategica. Prendi in considerazione la possibilità di contattare il nostro team di esperti per esplorare come i nostri sistemi di shaker per vibrazioni possano essere adattati alle tue esigenze di test specifiche.