IEC 60068-2-64 Test di vibrazione

Lo standard di prova IEC 60068 dimostra che i campioni sottoposti a specifici requisiti di test di vibrazione casuale sono adeguatamente resistenti ai carichi dinamici senza un degrado inaccettabile della loro integrità funzionale e/o strutturale. La vibrazione casuale a banda larga può essere utilizzata per identificare gli effetti cumulativi dello stress e le conseguenti debolezze meccaniche e il degrado delle proprietà specificate. Utilizzato per valutare l'accettabilità dei campioni, questo standard si applica ai campioni che possono essere soggetti a vibrazioni di natura casuale causate dal trasporto o dagli ambienti operativi, come negli aerei, nei veicoli spaziali e nei veicoli terrestri.

Perché eseguire i test di vibrazione IEC 60068

Tutti i prodotti possono subire vibrazioni durante la loro vita utile a causa del trasporto e del trasporto. Pertanto, un certo grado di test delle vibrazioni è prezioso.

• IEC 60068-2-6 e IEC 60068-2-64 possono essere utilizzati per valutare l'affidabilità e le prestazioni dei prodotti esposti ad ambienti con vibrazioni.
• Possono essere utilizzati per valutare la durata e le prestazioni dei connettori esposti a condizioni difficili come ambienti militari, automobilistici e spaziali. Durante la vibrazione, il connettore viene monitorato in modo intermittente dal contatto elettrico con l'attrezzatura speciale fornita da JOEO.
• I produttori possono verificare l'integrità strutturale degli articoli e identificare il possibile degrado in diverse condizioni di vibrazione.
• I fornitori del settore automobilistico e aerospaziale possono valutare l'affidabilità, la durata e le prestazioni dei loro componenti che resistono a forti vibrazioni durante la loro vita utile.
• IEC 60068-2-6 e IEC 60068-2-64 possono essere utilizzati per studiare la dinamica strutturale degli oggetti utilizzati nei progetti di veicoli spaziali.
• I test in base a questi standard simulano le sollecitazioni che si verificano durante il ciclo di vita di un prodotto, aumentando la fiducia nelle sue prestazioni e nella sua durata.
• Il prodotto può funzionare per tutto il suo ciclo di vita e resistere alle vibrazioni che incontra.
• Le aziende possono valutare la durata e le prestazioni di componenti, attrezzature e articoli durante il trasporto e l'uso delle vibrazioni.

Requisiti di prova dell'apparecchiatura

Le caratteristiche richieste sono applicabili all'apparecchiatura completa per prove di vibrazione, inclusi amplificatori di potenza, vibratori, dispositivi di prova, provini e sistemi di controllo per prove di carico.
I metodi di prova standardizzati includono la seguente sequenza di test, solitamente eseguiti su ciascun asse perpendicolare l'uno all'altro:
Un'indagine iniziale sulla risposta alle vibrazioni. con eccitazione sinusoidale di basso livello.l o eccitazione casuale di basso livello
L'eccitazione casuale come il carico meccanico o la prova di sforzo.
Indagine finale sulla risposta alle vibrazioni per confrontare i risultati con quelli iniziali e rilevare eventuali guasti meccanici dovuti a un cambiamento del comportamento dinamico

Se il comportamento dinamico è noto e non è considerato pertinente o se è possibile raccogliere dati sufficienti al livello completo del test, la specifica pertinente potrebbe non richiedere una nuova indagine sulla risposta alle vibrazioni post-test.

Movimento trasversale

Se richiesto dalla specifica pertinente, il movimento dell'asse orizzontale deve essere controllato, devono essere effettuate indagini sinusoidali o casuali al livello specificato dalla specifica pertinente oppure devono essere effettuate prove durante la prova utilizzando canali di monitoraggio aggiuntivi su entrambi gli assi verticali. Il valore ASD del punto di controllo di ciascuna frequenza su due assi perpendicolari all'asse specificato non deve superare il valore ASD specificato al di sopra di 500 Hz e non deve superare -3 dB del valore ASD specificato al di sotto di 500 hz. Il valore quadratico medio totale dell'accelerazione su due assi perpendicolari all'asse specificato non deve superare il 50% del valore quadratico medio dell'asse specificato

Sistemi di misura

Le caratteristiche del sistema di misurazione devono essere tali da consentire di determinare se il valore reale della vibrazione, misurata sull'asse previsto al punto di riferimento, rientra nella tolleranza richiesta per la prova. La risposta in frequenza dell'intero sistema di misura, che comprende il trasduttore, il condizionatore di segnale e il dispositivo di acquisizione ed elaborazione dei dati, ha un effetto significativo sull'accuratezza delle misurazioni.  L'intervallo di frequenza del sistema di misura deve estendersi da almeno 0,5 volte la frequenza più bassa (f) a 2,0 volte la frequenza più alta (fo)l dell'intervallo di frequenza di prova (cfr. figura 1). La risposta in frequenza del sistema di misura deve essere piatta entro il ±5 % della gamma di frequenze di prova.  Al di fuori di questo intervallo, qualsiasi ulteriore deviazione deve essere indicata nel verbale di prova.

Tolleranze di vibrazione

Valore ASD e r.m.s.

La densità spettrale di accelerazione indicata nell'asse richiesto nel punto di riferimento tra lf e f in Fiqure 1 deve essere compresa tra t3 dB, tenendo conto dell'errore casuale dello strumento e dell'errore casuale, riferita alla densità spettrale di accelerazione specificata. Il valore r.m.s. dell'accelerazione, calcolato o misurato tra f₁e f₂, non deve discostarsi di oltre il 10 % dal valore di s.r.l. associato alla densità spettrale di accelerazione specificata. Questi valori sono validi sia per il punto di riferimento che per il punto di riferimento fittizio. Ad alcune frequenze, o con campioni di grandi dimensioni o di grande massa, può essere difficile raggiungere questi valori. In tali casi, il disciplinare pertinente prescrive una tolleranza più ampia. La pendenza iniziale non deve essere inferiore a +6 dB/ottava e la pendenza finale deve essere pari o superiore a -24 dB/ottava (cfr. anche B.2.3).

Distribuzione

I valori di accelerazione istantanea al punto di riferimento devono avere una distribuzione approssimativamente normale (gaussiana), come indicato nella figura 2. Se esplicitamente desiderato, è necessario eseguire una convalida durante la normale calibrazione del sistema (vedere B.2.2). Il clipping del segnale del drive deve avere un valore di almeno 2,5 (cfr. punto 3.16). Il fattore di cresta del segnale di accelerazione al punto di riferimento deve essere esaminato per garantire che il segnale contenga picchi di almeno 3 volte il valore di velocità specificato, salvo diversa prescrizione della pertinente specificazione.
Se per il controllo viene utilizzato un punto di riferimento fittizio, il requisito per il fattore di cresta si applica a ogni singolo punto di controllo utilizzato per formare la densità spettrale dell'accelerazione di controllo. La funzione di densità di probabilità deve essere calcolata per il punto di riferimento per una durata di 2 minuti durante la prova. La deviazione ammissibile dalla distribuzione normale, figura 2, deve essere prescritta nella specifica pertinente.

Accuratezza statistica

L'accuratezza statistica è determinata dai gradi di libertà statistici N_d e il livello di fiducia (cfr. anche figura 3). I gradi di libertà statistici sono dati da:

Risoluzione in frequenza

La risoluzione in frequenza B_e, in Hz, necessario per minimizzare la differenza tra l'accelerazione vera e quella indicata, la densità spettrale deve essere selezionata prendendo la gamma di frequenza del controller digitale divisa per il numero di righe spettrali (n).

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