آزمایشهای لرزشی بخشی بسیار مهم از فرآیند توسعه و بهینهسازی محصولات هستند. این آزمایشات به ما کمک میکنند تا مطمئن شویم که محصولات مطابق با نیازهای لرزشی تعریفشده عمل میکنند.
شیکرها به ما این امکان را میدهند که شرایط واقعی زندگی روزمره را شبیهسازی کنیم و از این طریق، نقاط ضعف یک محصول، تجهیزات یا قطعه را پیشبینی کنیم و رفتار دینامیکی آنها را مانیتور کنیم تا قابلیت اطمینان آنها را افزایش دهیم.
آزمایشهای لرزشی معمولاً برای بهبود قابلیت اطمینان محصولات مختلف، تجهیزات و قطعاتی مانند سختافزار نظامی، تجهیزات الکترونیکی هوافضا، الکترونیک مصرفی، قطعات خودرو، تجهیزات مخابراتی و غیره استفاده میشوند. این نوع تستها به ما کمک میکنند تا کیفیت و دوام محصولات را در شرایط واقعی بررسی کنیم.
سیستمهای لرزشی الکترودینامیک توانایی انجام انواع مختلف آزمایشها را دارند که شامل آزمایشهای سینوسی، تصادفی، شوک، ترکیبی از سینوسی و تصادفی و سایر شکلموجهای پیچیده میشوند. این سیستمها همچنین میتوانند دادههایی را که از شرایط دنیای واقعی جمعآوری شدهاند، شبیهسازی کنند.
نکات مهم قبل از خرید و استفاده از شیکر لرزش
انتخاب یک شیکر میتواند هم چالشبرانگیز و هم گیجکننده باشد. این چالش به این دلیل است که این کار بهخودیخود ساده نیست و گیجکننده به این دلیل است که ممکن است سوالاتی از قبیل “اگر انتخاب اشتباهی انجام دهم چه?” در ذهن ما ایجاد شود.
برای انتخاب شیکر مناسب، چند مشخصه اصلی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند:
- دامنه فرکانس و شکلموج: فرکانسهایی که شیکر میتواند شبیهسازی کند و انواع شکلموجهایی که میتواند ایجاد کند، بسیار مهم هستند. برای مثال، ممکن است نیاز داشته باشید که یک شیکر توانایی تولید فرکانسهای بالا، پایین، یا ترکیبی را داشته باشد.
- جابجایی و سرعت: میزان جابجایی (اندازه حرکت شیکر) و سرعت (سرعت تغییر حالت) از مواردی است که باید در نظر گرفته شود. این دو عامل تأثیر زیادی بر دقت آزمایشها دارند.
- تعداد محورهای قابل آزمایش: تعداد محورهایی که میخواهید آزمایش کنید نیز در انتخاب شیکر تأثیر دارد. برخی شیکرها قادر به آزمایش در یک محور هستند، در حالی که دیگران میتوانند در چند محور به طور همزمان آزمایش کنند.
- بارگذاری و سطوح لرزش/شوک: حداکثر وزنی که شیکر میتواند حمل کند و همچنین دامنههای لرزشی و شوکی که میتواند تولید کند، از دیگر نکات کلیدی هستند. این اطلاعات به شما کمک میکند تا مطمئن شوید که شیکر میتواند نیازهای آزمایش شما را برآورده کند.
- رتبه نیرویی: قدرت الکتروموتوری که شیکر میتواند ارائه دهد، بسیار مؤثر است. در اینجا، مهم است که بدانید شیکر آیا میتواند به میزان قدرت مورد نیاز شما پاسخگو باشد یا خیر.
قبل از اینکه آزمایش لرزشی آغاز شود، باید یک شیکر لرزشی مناسب برای نیازهای آزمایش خود انتخاب کنید.
در ادامه سؤالاتی وجود دارند که به شما کمک میکنند تا شیکر مناسبی پیدا کنید:
- بار کل چقدر است؟
بار کل شامل وزن جسمی است که باید آزمایش شود به علاوه وزن هر نوع سازه و تجهیزاتی که برای نصب آن مورد نیاز است. یعنی:
وزن جسم آزمایشی + وزن آداپتورها و سازهها = بار کل
برخی از اوقات برای نصب جسم آزمایشی، به آداپتورها و سازههایی نیاز خواهید داشت زیرا ممکن است نتوانید حفرههای اضافی در بدنه شیکر ایجاد کنید. همچنین، اجزایی مانند کابلها، کانکتورها و پیچها که در حین آزمایش با شیکر حرکت میکنند نیز باید در وزن کل محاسبه شوند.
- شتاب مورد نیاز برای آزمایش چقدر است؟
اگر از مقدار شتاب مورد نیاز برای آزمایش اطلاعی ندارید، میتوانید دادههای مشخصات لرزشی خود را به واحدهای شتاب تبدیل کنید. برای آزمایشهای سینوسی از g’s peak و برای آزمایشهای تصادفی از g’s rms استفاده کنید.
محاسبات متریک: 1g = 9.8 m/s²
چطور می توان نیروی مورد نیاز شیکر را محاسبه کرد؟
- آیا جابجایی در محدوده مجاز است؟
باید فرکانسها و شتابهایی را که برای آزمایش نیاز دارید بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که از قابلیت حرکت شیکر فراتر نروید. با استفاده از حداقل فرکانس و سطوح شتاب، میتوانید جابجایی را با استفاده از معادلات زیر محاسبه کنید:
محاسبات متریک: ۴۹۶.۸۲ g/f² = d [میلیمتر pk-pk]
Metric calculations: 496.82 g/f² = d [millimeters pk-pk]
اهمیت آزمایش لرزشی
اجرای یک تست لرزشی موفق کار آسانی نیست. یک آزمایشگاه خوب تست لرزشی ممکن است این کار را آسان نشان دهد، اما برای انجام یک آزمایش لرزشی به دانش قابل توجهی در زمینه تئوری لرزش، طراحی سازه، مهارتهای آزمایش و یک اپراتور ماهر برای استفاده از تجهیزات تست لرزشی نیاز است.
نکات قابل توجه قبل از شروع آزمایش:
- اطمینان حاصل کنید که سازه مناسب برای ثابت نگهداشتن دستگاه آزمایشی (DUT) روی شیکر را دارید.
- اگر برای آزمایش به تجهیزات پشتیبانی خاصی مانند سازههای خاص نیاز دارید و هنوز آنها را ندارید، باید در نظر بگیرید که طراحی و تولید این سازهها ممکن است زمان زیادی ببرد.
راهاندازی آزمایش
راهاندازی آزمایش ممکن است شامل یک آزمایش اولیه با تنها سازهها باشد تا جداسازیهای شدید را بررسی کند.
این کار به ویژه هنگامی که به فرکانسهای بالای ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ هرتز آزمایش میکنید، ایده خوبی است.
قبل از شروع شیکر، باید همه تجهیزات پشتیبانی و دستگاه آزمایشی را راهاندازی کنید تا اطمینان حاصل کنید که بهطور قابل قبولی کار میکنند.
محوری که تست انجام میشود
بیشتر آزمایشهای لرزشی در سه محور عمود بر هم انجام میشود، اما فقط یک محور در یک زمان. زمان مورد نیاز برای تغییر از یک محور به محور دیگر، به ویژه هنگامی که از محور افقی به عمودی تغییر میکنید، مد نظر است.
سازهها باید از روی میز جدا شوند و آزمایشگاه ممکن است نیاز داشته باشد که از میز لغزشی افقی جدا شده، شیکر را به صورت عمودی بچرخاند و سپس یک سر گسترش عمودی را نصب کند.
بنابراین، اگر زمان کل آزمایش لرزشی شما ۸ ساعت باشد، باید زمان اضافی برای تغییر محورها در نظر بگیرید که میتواند به این معنی باشد که آزمایش شما بیش از یک روز طول بکشد.
مدت زمانی که برای تغییر به محور مختلف نیاز است، بسته به اندازه محصول، پیچیدگی سازههای آزمایشی و تجهیزات پشتیبانی، میتواند کمتر از یک ساعت تا یک روز طول بکشد.
نتیجهگیری
آزمایش لرزشی بخش مهمی از فرآیند ارزیابی و اعتبارسنجی محصولات در صنایع مختلف است. انتخاب شیکر مناسب و رعایت نکات مربوط به طراحی آزمایش، شامل محاسبه وزن، شتاب، جابجایی و زمان بندی، کلید موفقیت در این آزمایشها محسوب میشود.
با توجه به اهمیت این جوانب، متخصصان باید به دقت شرایط آزمایش را تنظیم کرده و از تجهیزاتی با کیفیت استفاده کنند تا نتایج دقیق و قابل اعتمادی به دست آورند.
همچنین، برنامهریزی مناسب و پیشبینی زمان لازم برای تغییر محورها و راهاندازی مجدد میتواند به بهبود کارایی آزمایش کمک کند.