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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2016-11-21 10:11
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振動(dòng)試驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、振動(dòng)頻譜驗(yàn)證
對(duì)于任何振動(dòng)試驗(yàn)頻譜需要事先在設(shè)備上進(jìn)行驗(yàn)證,最簡(jiǎn)單的方式就是在振動(dòng)控制系統(tǒng)上輸入相應(yīng)的振動(dòng)試驗(yàn)頻譜,如果超出了設(shè)備的極限會(huì)給出相應(yīng)的提示,如果沒(méi)有任何提示則表明此設(shè)備可以執(zhí)行當(dāng)前的振動(dòng)試驗(yàn)。復(fù)雜的方法就是先就振動(dòng)頻譜進(jìn)行計(jì)算,在得出加速度、位移等參數(shù)后再對(duì)照設(shè)備的性能參數(shù)來(lái)確定設(shè)備是否可以執(zhí)行此振動(dòng)試驗(yàn)。
推薦大家采用第一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來(lái)驗(yàn)證,如果大家無(wú)法找到振動(dòng)設(shè)備的控制系統(tǒng)的,那么可以考慮下載相應(yīng)的軟件,很多廠商提供軟件的免費(fèi)下載,雖然只是限制為演示模式,不過(guò)功能是夠了。
2、共振搜尋速率
在掃頻過(guò)程中掃頻速率的大小會(huì)影響共振峰的放大倍數(shù)。理論上講,如果在共振搜索時(shí)掃頻速率過(guò)快,這會(huì)丟失一些頻帶比較窄的共振點(diǎn)。這就好比一個(gè)球在凹凸不平帶有好多洼穴的斜面上滾下一樣,如果速度比較慢,那么球就可以滾進(jìn)每一個(gè)洼穴和凸點(diǎn)。但如果球滾下的速度特別快,球根本不會(huì)進(jìn)入那些小的洼坑,甚至球都不會(huì)跟一些小洼穴和凸點(diǎn)表面接觸。
3、共振搜尋方向
在掃頻測(cè)試過(guò)程中,隨著向上掃頻進(jìn)行并接近共振時(shí),共振點(diǎn)的幅值開(kāi)始增加。然而幅值的增加就導(dǎo)致了共振頻率的降低。所以這個(gè)有效效應(yīng)其實(shí)就是向上掃頻迅速接近共振峰值,在同一時(shí)間共振峰頻率也同時(shí)迅速降低。這好比在跑步的時(shí)候玩?zhèn)髑蛴螒蛞粯?,?dāng)你正面對(duì)著球跑過(guò)去時(shí)球突然傳過(guò)來(lái),讓你很難反應(yīng)并抓住它。
當(dāng)向下掃頻時(shí)并快接近共振時(shí),共振正好也向同一個(gè)方向移動(dòng)。隨著幅值的增加,共振頻率會(huì)降低。所以,掃頻方向和共振頻率移動(dòng)一致時(shí),掃頻測(cè)試就會(huì)有更充足的時(shí)間采集產(chǎn)品的共振峰了。
4、閉環(huán)控制
機(jī)械振動(dòng)臺(tái)由于其自身的局限無(wú)法進(jìn)行閉環(huán)控制,所以精度較低。而電磁振動(dòng)臺(tái)和液壓振動(dòng)臺(tái)則可以進(jìn)行閉環(huán)控制。閉環(huán)控制是通過(guò)安裝在擴(kuò)展平臺(tái)、夾具或者試驗(yàn)樣品上的加速度傳感器來(lái)對(duì)輸出進(jìn)行修正,從而確保振動(dòng)輸出的精度。
對(duì)于振動(dòng)試驗(yàn),閉環(huán)控制是必須的,而開(kāi)環(huán)控制是絕對(duì)不能接受的。
5、試驗(yàn)樣品的放置
普通的振動(dòng)臺(tái)都是單軸向振動(dòng),而振動(dòng)試驗(yàn)多要求三軸向。是不是我們可以保持振動(dòng)的軸向不變而去改變?cè)囼?yàn)樣品的擺放來(lái)達(dá)成三軸向的試驗(yàn)?
建議大家至少配置垂直和水平兩個(gè)擴(kuò)展臺(tái),這樣只需要在水平擴(kuò)展臺(tái)上來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)就可以完成三個(gè)軸向的振動(dòng)試驗(yàn)??紤]到在垂直擴(kuò)展臺(tái)上翻轉(zhuǎn)后試驗(yàn)樣品自身的重量在振動(dòng)的作用下可能會(huì)產(chǎn)生一些額外的失效模式,這是需要我們?cè)谠囼?yàn)設(shè)置的時(shí)候避免的,一般情況下水平臺(tái)面的旋轉(zhuǎn)很少會(huì)帶來(lái)額外的失效。
如果試驗(yàn)樣品的自重不大,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好的,在不具備水平擴(kuò)展臺(tái)的條件下,可以接受在垂直擴(kuò)展臺(tái)上翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)樣品來(lái)完成三個(gè)軸向的振動(dòng)試驗(yàn)。但是如果在另外兩個(gè)軸向的振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題,需要分析是否由于翻轉(zhuǎn)樣品導(dǎo)致,如果可能是因?yàn)榉D(zhuǎn)樣品導(dǎo)致的需要另外在水平擴(kuò)展太平上進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,最終以水平擴(kuò)展臺(tái)的振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。
6、加速度傳感器的重量對(duì)被測(cè)物的影響
如果加速度傳感器固定在被測(cè)樣品上,由于加速度傳感器自量將會(huì)對(duì)試驗(yàn)樣品的共振頻率產(chǎn)生影響,所以一般加速度傳感器的重量原則上需要低于所固定在的試驗(yàn)樣品重量的十分之一以內(nèi)。當(dāng)然了這只是指導(dǎo)原則,具體需要根據(jù)試驗(yàn)樣品的結(jié)構(gòu)和固定位置來(lái)判斷是否可以接受。
7、夾具安裝
夾具的安裝一般采取螺桿、螺帽和尼龍繃帶來(lái)固定。螺桿建議采用雙頭螺桿,可以根據(jù)不同的尺寸準(zhǔn)備不同的規(guī)格的螺桿。雙頭螺桿的優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)度更好,另外就是螺紋較短,在使用過(guò)程中遭受破壞的機(jī)率較低。
螺帽一般分為兩種,一種是標(biāo)準(zhǔn)螺帽,另外一種是快速螺帽。
下圖為標(biāo)準(zhǔn)的六角螺帽,因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)品,所以可以隨時(shí)隨地可以采購(gòu)到,而且價(jià)格便宜。但是如果碰到螺牙較長(zhǎng)的則把螺帽擰到位需要時(shí)間,再者就是擰緊需要使用額外的工具所以比較難把握,除非有明確的力矩要求并使用扭力扳手,否則無(wú)法控制。扭力小了會(huì)松脫并導(dǎo)致振動(dòng)能量無(wú)法傳遞到試驗(yàn)樣品從而導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)效,扭力大了則會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)樣品受到額外的壓力,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致試驗(yàn)樣品結(jié)構(gòu)破壞從而影響試驗(yàn)結(jié)果的判斷。
下圖是一種快速螺帽的圖片??焖俾菝庇捎谠诼菝钡膬?nèi)螺紋做了設(shè)計(jì)的更改,可以快速在螺桿上移動(dòng)到期望的位置,到位后直接擰緊,極大的縮小了螺帽安裝時(shí)間。另外由于快速螺帽考慮到了手工擰緊,所以外面增加了一些結(jié)構(gòu),從而使得手工擰緊稱(chēng)為可能。如果采用人工擰緊,那么對(duì)于松緊度會(huì)比較有感覺(jué),從而有效避免了扭力的過(guò)小或者過(guò)大。當(dāng)然了如果有固定的力矩要求,那么需要額外定制外形標(biāo)準(zhǔn)的快速螺帽,下圖的快速螺帽無(wú)法滿足要求。
國(guó)內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)銷(xiāo)售快速螺帽的廠商,如果大家需要采購(gòu)可以聯(lián)系振動(dòng)臺(tái)的設(shè)備供應(yīng)商,通過(guò)他們了解有誰(shuí)可以提供快速螺帽。最壞的辦法就是找機(jī)械加工廠去專(zhuān)門(mén)定制生產(chǎn)了,不過(guò)還好此螺帽的使用時(shí)間很長(zhǎng),一次生產(chǎn)可以滿足至少5年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)需求。
尼龍繃帶主要用于包裝試驗(yàn)的包裝固定。尼龍具有極強(qiáng)的耐磨性和強(qiáng)度,且彈性很低,非常適合用來(lái)做大型包裝的固定。尼龍繃帶的寬度建議至少50mm以上。
8、空氣彈簧
彈性支承系統(tǒng)的種類(lèi)很多,有扳彈簧、U型彈簧、盤(pán)型彈簧、空氣彈簧和扭橡皮彈簧等。它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),但是由于空氣彈簧自振頻率低,可承載較大的負(fù)荷和線性度好,在電磁振動(dòng)臺(tái)上得到了廣泛的應(yīng)用。
空氣彈簧因?yàn)槭浅錃馐降?,所以需要注意定期檢查空氣彈簧的氣壓,以保證振動(dòng)臺(tái)正常工作。
9、白噪音
白噪音就是在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量一致,一般用于共振搜尋來(lái)尋找試驗(yàn)樣品的共振點(diǎn),從而發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)來(lái)提高產(chǎn)品強(qiáng)度。
但是有些公司的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)規(guī)格同樣也是白噪音,如下圖,這樣的隨機(jī)振動(dòng)頻譜在現(xiàn)實(shí)世界中是不存在的,所以也就沒(méi)有任何價(jià)值。當(dāng)然了試驗(yàn)白噪音來(lái)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的企業(yè)是少數(shù)的,不過(guò)大家還是需要多家注意避免在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中使用白噪音。
10、包裝試驗(yàn)結(jié)果判定
包裝的目的是為了吸收或降低環(huán)境帶來(lái)的能量,因而能抵制普通的性能退化,并且根據(jù)接收標(biāo)準(zhǔn)的定義來(lái)保護(hù)和保持產(chǎn)品處于其原有的或未損壞的狀況。因此,測(cè)試后某些程度的包裝性能退化是預(yù)料之中的,也是可接受的。不可接受的包裝損壞可定義為、但不限于以下這幾種:(1) 任何會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品損壞的包裝狀況變化;(2) 包裝無(wú)法保證產(chǎn)品在其預(yù)期的位置 (3) 需要在分銷(xiāo)商處重新包裝的表面或結(jié)構(gòu)性損壞。通常包裝的判定標(biāo)準(zhǔn)有如下幾類(lèi):
一類(lèi):產(chǎn)品可以滿足說(shuō)明書(shū)中描述的功能、工廠的規(guī)格要求。
二類(lèi):產(chǎn)品無(wú)任何破損。結(jié)構(gòu)無(wú)松脫或開(kāi)裂,產(chǎn)品允許的變形發(fā)生是可以接受的。
三類(lèi):產(chǎn)品在包裝內(nèi)的位置沒(méi)有變化
四類(lèi):包裝外觀無(wú)磨損
對(duì)于外觀面有印刷和標(biāo)簽的包裝,振動(dòng)試驗(yàn)需要至少兩個(gè)相同的包裝并排進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),以確認(rèn)表面的印刷或者標(biāo)簽上的印刷不會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)而產(chǎn)生的相互摩擦而無(wú)法辨識(shí),一般情況下只要圖像和文字的識(shí)別能力較高即可,并不要求在振動(dòng)過(guò)程中不得有任何的磨損。如果此包裝是屬于最終用戶所受到的包裝,則要求會(huì)較高,從而確保用戶的滿意度。對(duì)于測(cè)試過(guò)程中人為導(dǎo)致的磨損不考慮在內(nèi)。
11、包裝放置時(shí)間
對(duì)于紙質(zhì)的包裝材料不接受長(zhǎng)時(shí)間存放后再拿來(lái)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),推薦在包裝材料生產(chǎn)后的5個(gè)工作日內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn),因?yàn)榧堎|(zhì)包裝材料放置后會(huì)吸收空氣中的濕氣而影響包裝的實(shí)際性能。
對(duì)于除紙質(zhì)包裝外的其它包裝材料無(wú)此要求。
12、試驗(yàn)中斷
對(duì)于試驗(yàn)條件的中斷時(shí)間在允許誤差范圍內(nèi)的不記為一次中斷(例如溫度試驗(yàn)箱電力供應(yīng)短時(shí)中斷后恢復(fù),但是溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的環(huán)境溫度未收影響)。如果試驗(yàn)條件的中斷時(shí)間超過(guò)了誤差允許范圍,則需要繼續(xù)恢復(fù)試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)以保證試驗(yàn)中斷前的時(shí)間和試驗(yàn)中斷后恢復(fù)試驗(yàn)條件后的持續(xù)試驗(yàn)時(shí)間的總和滿足試驗(yàn)要求。
但是如果出現(xiàn)試驗(yàn)中斷的,推薦此次試驗(yàn)做無(wú)效處理,此項(xiàng)試驗(yàn)需要完全重新執(zhí)行,最終以重新執(zhí)行的試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。

來(lái)源:Mosch