Progettazione e soluzione del dispositivo di prova di vibrazione

I test di vibrazione sono un punto di controllo indispensabile nel processo di sviluppo del prodotto. A causa dell'ampia varietà di dimensioni e forme dei dispositivi di prova delle vibrazioni, è necessario condurre un'indagine del dispositivo di prova prima del test di vibrazione per garantire che le caratteristiche strutturali del dispositivo di prova non introducano risonanze incontrollabili nella configurazione del test. Se viene rilevata una risonanza problematica, il dispositivo di prova deve essere modificato. Effettuare la risonanza al di fuori della gamma di frequenza del test o stampare la risonanza per ridurre al minimo l'impatto sul test.

Problemi comuni nella progettazione di dispositivi o dispositivi di prova delle vibrazioni

1. Il design dell'apparecchio non corrisponde
Problema: il design dell'attrezzatura non è coerente con la forma o il punto di montaggio dell'oggetto in prova, con conseguente disallineamento e potenziali danni durante il test.

2. Connessione e fissaggio insufficienti
Un serraggio scadente o improprio può causare la caduta degli elementi di prova, compromettendo l'integrità e la sicurezza del test.

3. Risonanza e amplificazione
Un design inadeguato dell'attrezzatura può causare risonanza e amplificazione delle vibrazioni, influenzando i risultati dei test.

4. Sovraccarico dell'elemento di prova
Il sovraccarico dell'attrezzatura con un oggetto di prova troppo pesante o troppo grande può causare danni strutturali o guasti all'attrezzatura.

Caso e soluzione

Caso 1
The test item is a small electrical component clamped onto a 5×5×12 rectangular aluminum plate. These plates are then mounted on a clamp that is permanently bolted to the shaking table. The first design of the fixture is a welded box structure of 38 thick welded aluminum plates, as shown in Figure 1. Due to the severe resonance below 1000 Hz, the "g" level on the test item is more than 10 times the value measured by the shaking table accelerometer, so the test cannot be performed.
 

Soluzione

Riprogettare l'attrezzatura mostrata nella Figura 2. L'apparecchio è un solido cubo di magnesio con fori praticati per ridurre il peso. Inoltre, vengono utilizzati più bulloni di fissaggio per fissare la tavola vibrante. La frequenza di risonanza di questo nuovo apparecchio è stata aumentata di oltre 2 kHz e non sono state riscontrate difficoltà di test.

 

Caso 2

In questo test, il campione è montato in un dispositivo cubico in alluminio. L'apparecchio viene quindi fissato in quattro punti a una piastra adattatore in alluminio spessa 14 pollici. La piastra di trasferimento è fissata alla molla in altri quattro punti e risuona violentemente.

Soluzione

Ci sono due soluzioni. L'attrezzatura può essere riprogettata in modo da essere imbullonata direttamente alla tavola vibrante, utilizzando più di quattro bulloni se possibile. Il secondo è riprogettare la scheda adattatore. È fatto di magnesio di circa 1 pollice di spessore. È fissato all'agitatore utilizzando tutti i 13 punti di connessione del vibratore sull'agitatore. Ulteriori bulloni sono stati aggiunti dall'attrezzatura alla piastra.
Le figure 3 e 4 mostrano il progetto rispettivamente prima e dopo questo scenario.


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