Der Artikel basiert auf der langjährigen Erfahrung von HBK LDS in der Welt der Schwingungstechnik und der Fülle von Problemstellungen, die sich bei Schwingungsprüfungen an Bauteilen und Baugruppen ergeben können. Dieses Mal betrachten wir den Shaker-Betrieb, einschließlich:
- Testdesign und -betrieb
- Lasten und Vorrichtungen
- Große Nutzlasten
- Gleittische
Testdesign und -betrieb
Testdynamik
Die Dynamik der Kombination aus Prüfobjekt, Vorrichtungen und Shakeranker sollte bekannt sein, insbesondere bei großer Nutzlast oder strenger Prüfung.
Testfrequenzen
Der Shaker sollte nur innerhalb seiner maximalen und minimalen Frequenzen betrieben werden.
Beschleunigungssensoren
Es muss sichergestellt werden, dass alle Beschleunigungssensoren fest montiert sind und sich während des Tests nicht lösen.
Bewegung quer zur Achse
Eine sorgfältige Überwachung der Bewegung quer zur Achse wird empfohlen, um ein Überschreiten des Kippmoments des Shakers zu vermeiden.
Benutzer von Geräten
Geräte dürfen nur von geschultem Personal verwendet werden. Wenn eine Schulung erforderlich ist, wenden Sie sich an HBK LDS, um Einzelheiten zu Schulungen für Schwingungstests zu erhalten.
Gerätehandbuch
Benutzer sollten sich mit den Gerätehandbüchern einschließlich aller speziellen Ergänzungen vertraut machen.
Überprüfungen vor einem Testlauf
Stellen Sie sicher, dass der Shaker und andere Geräte ordnungsgemäß funktionieren, bevor Sie mit den Tests beginnen.
Fehlschlagen eines Tests
Jeder Fehler sollte aufgezeichnet und vor Wiederholung des Tests eine Ursachenanalyse durchgeführt werden. Auf diese Weise wird ein durch dasselbe Problem verursachter wiederholter Test vermieden. Geben Sie gegebenenfalls Einzelheiten zu Fehlern an das HBK LDS-Entwicklungsteam weiter, einschließlich Antriebs- und Profildiagramme.
Festfrequenztest
Der Shaker läuft während Tests mit fester Frequenz möglicherweise nicht mit voller Leistung, da Frequenzen mit den Shaker-Resonanzen zusammenfallen können. Dies kann dazu führen, dass das gewünschte Testniveau nicht erreicht und/oder der Shaker beschädigt wird.
Systemcharakterisierung
Um die richtigen Positionen zur Steuerung der durchzuführenden Tests zu bestimmen, sollte das System durch Ausführen von Sinus-Sweeps mit niedrigem Pegel charakterisiert werden. Charakterisierungsdiagramme können als Referenz für später verwendet werden.
Shaker-Spezifikation
Das Schwingprüfsystem und andere zugehörige Geräte sollten nur innerhalb der in den Benutzerhandbüchern angegebenen Spezifikationen betrieben werden.
Testmassen
Die genaue Masse der Nutzlast und der Vorrichtung sollte vor Beginn des Tests bekannt sein. Dadurch wird ein Übersteuern des Shakers vermieden.
Lasten und Vorrichtungen
Eignung für den Zweck
Es ist unbedingt darauf zu achten, dass die Vorrichtungen für den geforderten Zweck geeignet sind.
Wärmeausdehnung
LDS-THERMOBARRIEREN
Bei jeder Konstruktion einer Prüfvorrichtung sollten die Auswirkungen der Wärmeausdehnung berücksichtigt werden. Unterschiedliche Werkstoffe führen zu Spannungen in den Bauteilen, wenn sie miteinander verbunden und Temperaturänderungen ausgesetzt werden. Gleittische in Wärmekammern sind besonders anfällig für Wärmeausdehnung, wodurch Lager beschädigt werden können, insbesondere wenn die Spannschrauben angezogen werden, bevor die Gleitplatte die Arbeitstemperatur der Kammer erreicht hat.
Drehmomenteinstellungen
Einsätze und Nutzlastschrauben sollten immer mit den richtigen Drehmomenten gemäß den Angaben in den Benutzerhandbüchern angezogen werden. Ein zu festes Anziehen dieser Schrauben kann zu Beschädigungen der Einsätze führen. Ein nicht ausreichend festes Anziehen kann dazu führen, dass die Nutzlast klappert oder sich löst, was ungenaue Messungen oder Schäden am System oder an der Nutzlast zur Folge haben kann.
Lastauflage
Verwenden Sie das Lastauflagesystem immer gemäß der Beschreibung in den Benutzerhandbüchern.
Positionierung der Beschleunigungssensoren
BRÜEL & KJÆR-SCHWINGUNGSSENSOR
Die Positionen der Beschleunigungssensoren sollten mit größter Sorgfalt ausgewählt werden. Beschleunigungssensoren für die Steuerung dürfen nicht an Schwingungsknoten positioniert werden. In einigen Fällen kann dies zu Beschädigungen des Ankers führen.
Fixieren der Last
Es wird empfohlen, so viele Befestigungspunkte wie möglich zu verwenden, wenn eine Vorrichtung oder Nutzlast mit kurzen Befestigungsschrauben anstelle von langen fixiert wird, die während des Tests mitschwingen können.
Kippmomente
Der Shaker kann durch Nutzlasten beschädigt werden, wenn diese instabil oder montiert sind, dass das Kippmoment des Shakers überschritten wird. Beschleunigungssensoren können eingesetzt werden, um das auf das System wirkende Kippmoment zu begrenzen.
Nutzlastabmessungen
Für Nutzlasten, die breiter als der Durchmesser des Shakerankers sind, sollte ein Head Expander oder Extender verwendet werden.
Große Nutzlasten
Verfügbarkeit von Dienstleistungen
Wenn die zu testende Nutzlast ungewöhnlich groß ist (in der Größenordnung von Tonnen und Metern), hängt die beste Installationsart vom verfügbaren Budget und den genauen Testanforderungen ab. HBK LDS unterbreitet Ihnen gerne Vorschläge auf Grundlage der detaillierten Testspezifikationen. Hohe Nutzlasten belasten die Ankerführung und die Shaker-Stützkonstruktion mit hohen Kippmomenten.
HBK LDS verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Bereitstellung von Systemen und bietet:
- Große Head Expander, Gleittische (bis zu 3 Quadratmeter) und kombinierte Systeme
- Große Shaker in Lin-E-Air- und Solid-Trunnion-Konfiguration
- Montage des seismischen Blocks (siehe 'Shaker und Gleittisch' weiter unten in diesem Dokument)
Gleittische
LDS-GLEITTISCHE
Passfläche
Alle Passflächen sollten korrekt miteinander verbunden sein, ohne Reibverschleiß der Oberflächen. Die Oberflächen sollten eben und glatt und mit kurzen Schrauben in engen Abständen miteinander verschraubt sein. Wenn ein Antrieb mit dem Anker verbunden ist, wird empfohlen, sicherzustellen, dass alle Einsätze verwendet werden und die Konstruktion bis zur höchsten Antriebsfrequenz dynamisch starr ist.
Gestaltung der Fixiervorrichtungen
Bei der Konstruktion von Vorrichtungen sollten die folgenden Informationen berücksichtigt werden:
- Überschreiten Sie nicht das in der Bedienungsanleitung angegebene Kippmoment der Gleitplatte, da dies zu Beschädigungen der Lager führen kann.
- Versuchen Sie, alle verfügbaren Lager abzudecken, da dies das Kippmoment am besten beschränkt.
- Beachten Sie, dass die Gleitplatte nur in den drei Achsen steif, in den drei Drehrichtungen jedoch flexibel ist. Vorrichtungen sollten so konstruiert sein, dass sie die Steifheit der Gleitplatte erhöhen.
Anbringen von Fixiervorrichtungen
Die Ebenheit der Fixiervorrichtungen ist von entscheidender Bedeutung. Unebene oder gebogene Vorrichtungen können dazu führen, dass sich die Lager in der Gleitplatte festsetzen und die Gleitplatte gegen die Granittischplatte reibt. Die Länge der Befestigungsschrauben sollte den Angaben in den Bedienungsanleitungen entsprechen. Zu lange Schrauben beschädigen die Gleitplatte; zu kurze Schrauben greifen möglicherweise nicht vollständig in den Gewindeeinsatz ein.
Wärmeausdehnung
Die Gestaltung der Fixiervorrichtung sollte die Auswirkungen der Wärmeausdehnung berücksichtigen. Unterschiedliche Werkstoffe führen zu Spannungen in den Bauteilen, wenn sie miteinander verbunden und Temperaturänderungen ausgesetzt werden. Gleittische in Wärmekammern sind besonders anfällig für Wärmeausdehnung, was zu Beschädigungen der Lager beschädigt führen kann, wenn die Spannschrauben angezogen werden, bevor die Gleitplatte die Arbeitstemperatur der Kammer erreicht hat.
Ankeranschluss
Wenn möglich, sollten zum Anbringen von Antriebsstangen oder Fixiervorrichtungen alle Ankereinsätze verwendet werden. Die Verwendung von nur wenigen kann dazu führen, dass sich die Einsätze herausziehen oder die Dynamik des Ankers ändert.
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