Teste do Shaker - Introdução e controle de qualidade

Coisas a serem consideradas são a faixa de frequência, os limites de deslocamento e velocidade e a precisão do controle. Todos estes estão publicados e disponíveis para sua própria comparação em  Shakers e excitadores

Repetibilidade, melhoria estatística do DOF, confiabilidade, medição, precisão ressonante e controle podem ser uma vantagem em relação aos martelos de impacto. No entanto, os martelos são mais baratos, rápidos, fáceis de usar e geralmente precisos o suficiente se você for um usuário experiente.

Os shakers podem ser muito úteis na validação de modelos apenas de pneus, em que as medições de referência são funções de transferência de rigidez dinâmica. Essas medições não podem ser alcançadas em um teste de pneu de rolamento, que é mais adequado para o teste de grampo clássico.

Sim. Tudo isso faz parte do software de controle e a demanda é flexível. Você pode definir manualmente ou automaticamente uma frequência desejada (dentro da faixa do shaker).

O deslocamento/movimento real da armadura difere de sistema para sistema e depende do perfil de teste que está sendo usado. Para informações sobre deslocamento, consulte as fichas técnicas, que podem ser encontradas aqui: Shakers e excitadores

O deslocamento é alto em frequências baixas (normalmente menos de 20 Hz), pois a amplitude de aceleração exigirá mais movimento para atingir a taxa de mudança de velocidade. Isso pode ser feito por meio de cálculos em qualquer frequência e amplitude. Se 3 sigma for usado para testes aleatórios, o valor de pico teórico será 3 × o RMS.

Isso depende inteiramente do produto e de suas propriedades materiais. Existem testes típicos de burn-in para encontrar pontos fracos em placas de circuito, juntas de solda e componentes elétricos que normalmente encharcam um produto em temperaturas extremas e também podem incluir vibração aleatória. 

Um exemplo desses testes de imersão de temperatura poderia ser –40 a +70°C para peças comerciais ou –54 a +93°C para componentes militares. O tempo na temperatura também é variável e dependerá da massa térmica do item de teste. O mínimo típico é de 2 horas com um máximo de 16 horas.

O sistema de controle digital fornece o controle adaptativo para a resposta mecânica não linear de qualquer shaker. O shaker LDS eletrodinâmico tem proteção para evitar ultrapassagem e o PA também terá limites para evitar corrente e tensão se você tentar executar um teste impossível. A função de transferência é realizada pelo controlador e, se isso não for possível, o controlador interromperá o teste usando vários parâmetros de proteção e tolerâncias. Os limites do shaker são mantidos no controlador e reportarão quaisquer falhas de parâmetro antes, durante e depois de um teste.

A temperatura ambiente, em situações em que o amplificador pode estar em um ambiente mais quente do que o normal, sem controle climático, faz com que o amplificador aqueça.

Você precisa proteger o shaker com barreiras térmicas. Você também precisará de acelerômetros e cabos resistentes à temperatura. Além disso, a calibração dos acelerômetros exigirá inclusão de temperatura. E você deve usar um pino isolado para a fixação de acelerômetros. Ao terminar o teste, você deve evitar choques de temperatura e controlar o ambiente de volta à temperatura ambiente antes de entrar no gabinete.

Existem muitos fatores para projetar seu dispositivo de fixação e devem ser tratados por um engenheiro de projeto experiente. Algumas coisas a considerar são:

• A preferência de material é alumínio ou ligas de magnésio para resistência em relação à massa e boas propriedades de amortecimento
• Massa baixa, alta rigidez e espessura mínima de 20 mm
• Tolerância de nivelamento especificada e um bom equilíbrio / C de G
• Todos os padrões de furos de interface devem incorporar furos rebaixados, que permitem uma arruela plana e parafuso de cabeça cilíndrica
• Insertos de aço devem ser usados para interface com o gabarito
• Espaçamento mínimo dos furos de 100 mm, em um padrão quadrado sempre que possível e considere como controlar e onde posicionar os acelerômetros usando furos roscados 10/32

O cálculo para isso é proprietário e não inclui uma configuração dinâmica com acessórios e produtos. Isso torna difícil calcular com precisão sem primeiro fazer uma medição. A tensão irá variar com a velocidade e a corrente irá variar com a aceleração e os requisitos de força. No entanto, a velocidade e a aceleração também mudam com as características da configuração geral e variam com a frequência. É melhor medir durante um teste de 'nível baixo' e confirmar com sua referência usando um fator de proporção para testes futuros.

Sim, através do controlador de vibração. PSD refere-se a um espectro de sinais aleatórios e é usado como um perfil de controle no shaker. Se o shaker tiver a faixa de frequência do teste, ele responderá ao sinal de acionamento e fornecerá o espectro global solicitado pelo perfil PSD. As únicas restrições serão os limites máximos do seu shaker em termos de D, V, A e Força contra a demanda PSD e cálculo geral do GRMS.

Geralmente, a massa do acelerômetro é insignificante para um feixe e só se tornará um problema se o acelerômetro usado se aproximar da massa do feixe. Se essa proporção for melhor que 10:1, o erro está bem dentro da incerteza de medição declarada nos resultados gerais do teste.

Esta é uma questão de desempenho versus custo, pois são completamente diferentes. O método de resfriamento é mais complexo com resfriamento a água, mas semelhante em operação. A principal diferença é a armadura e as bobinas de campo incorporam fluxo de água ou possuem fluxo de ar para remover o excesso de calor. Nosso maior shaker resfriado a ar é de 80 kN, mas para melhor desempenho, o LDS aumenta a eficiência do resfriamento com um método de resfriamento de água.

Isso varia de sistema para sistema. Todos os detalhes podem ser encontrados nos datasheets: Shakers e excitadores

Isso varia de sistema para sistema, todos os detalhes podem ser encontrados nos datasheets: Shakers e excitadores

Para esclarecimento, RoR e SoR são descritos na maioria das especificações de teste: 

• Random-on-Random: faixas estreitas de ruído em uma faixa mais ampla de energia aleatória
• Sine-on-Random: frequências senoidais puras de trilha única em uma banda mais ampla de energia aleatória

As frequências mais baixas são para munhão sólido 1 Hz e 5 Hz isolado a ar, mas também dependerá da carga de teste. O deslocamento mais alto que pode ser alcançado depende do tamanho do shaker, mas normalmente um intervalo médio refrigerado a ar é de ± 25 mm entre 5 Hz e 10 Hz.

Sim, mas apenas por um período muito curto, caso contrário, podem ocorrer danos e reduzir a vida útil dos componentes do shaker. Para obter os melhores resultados, você deve sempre ficar em torno da capacidade nominal de 80%. Isso é o mesmo para todos os shakers no mercado. 

Além disso, nós afirmaríamos que você deve dimensionar o shaker para estar acima dessa classificação para evitar problemas causados por erros de medição, respostas dinâmicas, tolerâncias de posição de controle e erros gerais de cálculo da prática vs teoria. 100% é alcançado na fábrica sob condições rigorosas, mas não esperamos que nossos clientes tentem isso. Os valores máximos estão lá como um guia de desempenho de uma configuração perfeita para fornecer limites para o cálculo de 80%. Normalmente, há uma incerteza geral de medição de 10%, o que significa que as limitações de 90% já estão restringindo a capacidade real medida.

Um teste de queda normalmente descreve uma queda física em uma placa de superfície para observar danos por impacto. Este não é um teste de choque clássico ou possível com um shaker. O shaker vibratório pode ser comparado a uma máquina de choque em queda livre e controlará com sucesso vários pulsos clássicos.

As varreduras senoidais costumam ser usadas para encontrar detalhes de ressonâncias e podem ser usadas para testar a resistência ou durabilidade de um produto como parte do teste de desenvolvimento inicial.