В процессе производства разных товаров в обязательном порядке проверяется качество продукции и ее работоспособность в различных условиях. Только это позволяет гарантировать определенный срок службы и получить все необходимые сертификаты на производимый товар. Поэтому после производства готовые изделия направляются на испытания. Одним видом таких проверок является использование вибростенда, который позволяет проверить устойчивость модели к гидроудару и другим возможным условиям эксплуатации. Существует несколько видов таких испытаний.
Содержание:
- Типы испытаний на вибростендах
- Электродинамический вибростенд
- Гидравлический вибростенд
- Электромеханический вибростенд
Типы испытаний на вибростендах
Существует множество разновидностей вибростендов для испытаний. Однако независимо от того, используется универсальное или специализированное оборудование, все модели должны выполнять следующие поверки:
- Испытание вибропрочности. В ходе тестов определятся максимальные значения вибрационной нагрузки, после которого объект разрушается или перестает работать.
- Модальные испытания. Это диагностика на вибростенде, которая позволяет определить передаточные функции, а также коэффициент демпфирования. То есть речь идет об исследовательских задачах.
Типы испытаний на вибростендах
Испытание виброустойчивости. В этом случае поверяется, насколько продукт качественно работает при разных условиях вибрации. Также определяется уровень вибрационных нагрузок, которые могут повлиять на качество работы объекта, то есть он не обязательно должен выйти из строя.Электродинамический вибростенд
Данный тип вибростенда представляет собой устройство, которое провоцирует колебания механического типа. Это популярный тип испытательного оборудования, которое можно использовать практически в любой производственной или промышленной отрасли.
Типовая конструкция такого вибростенда представляет собой:
- Вибростенд. Это главная деталь всей конструкции, которая отвечает за возбуждение вибраций на нужном уровне.
- Усилитель. Он позволяет увеличить низкий сигнал, подаваемый от системы управления.
- Модуль управления. Это система, которая отвечает за выбор режима работы установки и позволяет управлять испытательным процессом в ручном или автоматическом режиме.
- ПК. Компьютер подключается к системе. На него передаются все результаты испытаний, что позволяет в дальнейшем произвести анализ выполненных процессов.
- Датчик ускорения.
- Специализированная крепежная система.
- Охладительная система. Необходима для отвода переизбытка тепловой энергии.
Электродинамический вибростенд
Работа вибростенда электродинамического типа основана на создании толкающего усиления. Это становится возможным благодаря постоянному магнитному полю, а также взаимодействующему с ним переменному току.
Преимущества и недостатки электродинамических моделей
Из плюсов испытательных вибростендов можно выделить:
- возможность выполнения тестов любого уровня сложности;
- простоту управления;
- широкий частотный диапазон, который составляет от 0,5 до 15000 Гц;
- хорошие показатели виброускорения и толкающего усилия;
- высокая грузоподъемность, которая может доходить до 4 тонн;
- низкие показатели колебаний поперечного типа.
Но существует и несколько минусов. Например, вибростенды этого типа стоят довольно дорого, а в конструкции подразумевается наличие магнитного поля, которое может подойди не для любого объекта.
Гидравлический вибростенд
Данные стенды работают по принципу преобразования энергии повышенного давления (которая получается путем воздействия на гидравлическое масло) в кинетическую . Благодаря этому создается выталкивающее усилие. Главным плюсом данной системы является возможность проведения испытаний при условии низкого диапазона частот. Также масса образцов может быть значительно выше по сравнению с использованием других вибростендов.
Агрегат этого типа состоит из гидроцилиндра, на котором размещен специальный стол для образца. Управление осуществляется за счет сервоклапана. Он представляет собой прибор, который преобразует основной поступающий электрический сигнал, идущий от системы управления, в возвратно-поступательные движения, провоцирующие вибрацию основного агрегата. Амплитуда и частота вибрации стенда зависит от испытываемого изделия, его характеристик и особенностей. Основные элементы установки расположены на специальной опорной поверхности. Благодаря крепежам и фиксаторам в движение приходит только сам вибростенд. Дополнительных колебаний не происходит.
Работа сервоканала обеспечивается за счет системы управления. Она укомплектована необходимым количеством входных и выходных каналов, различными датчиками и дополнительной контрольной аппаратурой. Это позволяет выбирать наиболее оптимальный режим испытаний во время работы на вибростенде.
Гидравлический вибростенд
Как правило, гидравлические установки применяются при создании вибраций, который имитируют воздействие, которое оказывается на контейнеры в процессе транспортировки. Также такие тесты выполняются при проверке крупногабаритной продукции, электрических устройств и многого другого.
Преимущества и недостатки гидравлических вибростендов
Установки этого типа также позволяют выполнять испытания в самых разных режимах. Управление может осуществляться в автоматическом или ручном режиме. Кроме этого агрегат способен работать при условии низких частот, то есть начиная от 0 Гц. Виброперемещение может составлять 200 мм и более. При этом в зоне рабочей поверхности нет магнитного поля, которое может оказать влияние на испытуемый объект.
Из недостатков можно выделить верхний диапазон частот составляет 500 Гц. Кроме этого, в процессе работы поддерживается довольно высокий уровень параметров гармонического искажения.
Электромеханический вибростенд
Это агрегаты для испытания оборудования в лабораторных условиях, который создает колебательные движения, которые необходимы для проведения тестов деталей машин и других элементов. Электромеханический вибростенд (также его часто называют просто механическим) способен создавать колебания при условии низких частот в процессе работы передаточного механизма.
Вибростенды этого типа являются низкочастотными. Верхний показатель частоты ограничен из-за невысокой прочности звеньев основного передаточного механизма. Также конструкция отличается многочисленными резонансными частотами.
В процессе изготовления и транспортировки изделий на них оказывают влияние вибрации различной интенсивности и типа. Электромеханический вибростенд позволяет провести испытания на технологические, собственные, транспортные и технологические виды колебаний.
Часто стенды этого тика называют столами для транспортной встряски. Такие агрегаты способны осуществлять испытания, необходимые для проверки сохранения прочности в условиях вибраций низкочастотного типа, то есть в пределах 100 Гц.
Агрегаты этого типа способны работать в нескольких режимах. Объект может подвергаться вибрации при фиксированной, качающей или многошаговой частотой, которая программируется через систему управления.
Преимущества и недостатки электромеханических моделей
Главным преимуществом установок этого типа является способность на протяжении долгого времени поддерживать один и тот же режим испытаний. Также стенды электромеханического типа отличаются повышенной грузоподъемностью и большими размерами основного стола, на котором размещаются испытываемые объекты. Также в устройстве отсутствует магнитное поле, что тоже является немаловажным плюсом. Вибростенд отличается предельно простой конструкцией, благодаря чему и цена на такие установки значительно ниже.
У вибростендов этого типа есть и минусы. Например, такие установки способны воссоздавать только гармоническую вибрацию при условии фиксированной частоты. Управление агрегата довольно сложное, а частотный диапазон ограничен и не составляет более 300 Гц. Также агрегат работает только при низких показателях виброперемещений или ускорения. В ходе испытаний фиксируются поперечные колебания и искажения гармонического типа, что является недопустимым для испытаний некоторых образцов.
Поэтому электромеханические агрегаты чаще используются для простейших испытаний. Например, такой вибростенд можно задействовать при проверке на транспортную или технологическую встряску.