Was ist ein Vibrationsprüfgerät?
Ein ist eine Prüfmaschine, dieVibrationsprüfgerät Schwingungen auf ein Bauteil oder ein Produkt ausübt.
Vibrationsprüfgeräte werden eingesetzt, um durch Schwingungen verursachte Schäden oder Ausfälle festzustellen und das Schwingungsverhalten von Bauteilen zu untersuchen. Jedes Produkt kann durch Ermüdung aufgrund von Vibrationen über einen langen Zeitraum hinweg beschädigt werden. Daher werden Vibrationsprüfgeräte häufig zur Qualitätssicherung eingesetzt.
Vibrationsprüfgeräte dienen in erster Linie dazu, die Schwingungsfestigkeit eines Produkts bei sinusförmiger oder zufälliger Schwingung zu prüfen. Sie werden auch zur Messung der mechanischen Impedanz, d. h. des Schwingungsverhaltens eines mechanischen Systems, zur Ermittlung der Resonanzfrequenz und für Schwingungsgegenmaßnahmen eingesetzt.
Anwendungen von Vibrationsprüfgeräten
Vibrationsprüfgeräte werden eingesetzt, um die Schwingungsfestigkeit von Bauteilen und Produkten zu prüfen und das Schwingungsverhalten von Bauteilen und Strukturen zu bestimmen.
- Prüfung, ob Produkte wie Automobilteile und elektronische Komponenten der Schwingungsumgebung standhalten und ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen können
- Prüfung der Auswirkungen von Schwingungen, denen Produkte wie Haushaltsgeräte, Bürotechnik und Lebensmittel während des Transports ausgesetzt sind, auf Produkte und ihre Verpackung
- Prüfung der Erdbebensicherheit von Baumaterialien und Gebäuden selbst sowie der Wirksamkeit von seismischen Isolierungs- und Schwingungsdämpfungsstrukturen
- Schwingungseigenschaften von Turbinenschaufeln und Torsionsschwingungseigenschaften von Wellen in Turbinengeneratoren
- Mechanische Impedanzmessung von Werkzeugmaschinenrahmen
- Kalibrierung von Schwingungsmessern und Seismometern, usw.
Funktionsweise der Vibrationsprüfgeräte
Vibrationsprüfgeräte werden nach ihrem Antriebssystem in mechanische, hydraulische, elektrodynamische und servomotorische Typen eingeteilt, die jeweils ein anderes Prinzip haben.
1. Mechanische Vibrationsprüfgeräte
Bei diesem System wird ein Motor als Antriebskraft verwendet, um die Rotationsbewegung mechanisch in eine Hin- und Herbewegung umzuwandeln. Im Vergleich zu hydraulischen und elektrodynamischen Systemen sind mechanische Schwingungsprüfgeräte relativ preisgünstig. In den letzten Jahren wurden die mechanischen Systeme aufgrund ihrer unzureichenden Steuerbarkeit durch andere Systeme ersetzt.
2. Hydraulische Vibrationsprüfgeräte
Dieses System nutzt den hydraulischen Druck einer Hydraulikpumpe als Antriebskraft. Das Servoventil schaltet den Hydraulikkreislauf mit hoher Geschwindigkeit in Schwingung. Es ist geeignet, wenn eine niedrige Schwingungsfrequenz, lange Hübe und eine hohe Leistung erforderlich sind. Der Frequenzbereich liegt bei 1-300 Hz. Wird häufig verwendet, wenn große Strukturen wie Gebäude durch seismische Wellen in Schwingungen versetzt werden.
3. Elektrokinetische Vibrationsprüfgeräte
Diese Methode nutzt die Lorentzkraft, die entsteht, wenn ein elektrischer Strom an einen Leiter in einem Magnetfeld angelegt wird. Indem ein Wechselstrom durch eine Antriebsspule fließt, die in einem Magnetfeld mit einer Erregerspule installiert ist, wird als Reaktion auf den Strom eine Hin- und Herbewegung erzeugt.
Die Schwingung des Schwingerregers wird von einem Aufnehmer erfasst und an das Steuergerät weitergeleitet, das die Schwingung auf einem bestimmten Wert hält. Eine Besonderheit dieses Verfahrens ist der weite Bereich der Schwingungsfrequenzen des Rüttlers, der bis zu besonders hohen Schwingungsfrequenzen reichen kann. Der Schwingfrequenzbereich liegt in der Regel zwischen 5 und 3.000 Hz, einige kleinere Schwingerreger sind jedoch für höhere Frequenzen bis zu 40 000 Hz geeignet.
4. Vibrationsprüfgeräte für Servomotoren
Bei dieser Methode der Schwingungsprüfung wird ein Servomotor-Linearantrieb verwendet, der eine Kombination aus einem AC-Servomotor und einer Kugelumlaufspindel ist. Die Belastbarkeit ist geringer als beim hydraulischen Typ und der Frequenzbereich ist geringer als beim elektrodynamischen Typ. Der Betriebsbereich liegt zwischen dem hydraulischen und dem elektrodynamischen Typ. Der Frequenzbereich liegt zwischen 0,01 und 300 Hz.
Weitere Informationen zu Vibrationsprüfgeräten
1. Arten der Vibrationsprüfung
Die Arten der Vibrationsprüfung werden in Sinus-Erschütterungs-Prüfung, Zufallsschwingungsprüfung und Stoßprüfung unterteilt.
Sinus-Erschütterungs-Prüfung
Hierbei handelt es sich um eine Prüfung, bei der die Vibration in einer festen Periode wiederholt wird. Es gibt zwei Prüfmethoden: eine, bei der die Schwingungsfrequenz und -amplitude fest sind, und eine andere, bei der die Frequenz überstrichen und die Amplitude entsprechend der Schwingungsfrequenz eingestellt wird. Sie wird hauptsächlich zur Überprüfung der Vibrationsfestigkeit verwendet. Es gibt auch einen Test, bei dem die Schwingungsfrequenz variiert wird, um Resonanz, Resonanzfrequenz und Schwingungseigenschaften der Probe zu prüfen.
Zufallsschwingung-Vibrationstest
Hierbei handelt es sich um eine Prüfung, bei der eine zufällige Schwingungsform ohne Regelmäßigkeit zur Anregung verwendet wird. Die Prüfbedingungen werden in Bezug auf die Frequenzbandbreite und die Spektraldichte der Beschleunigung festgelegt. Die Prüfung wird in drei Richtungen durchgeführt: oben, unten, links, rechts und hinten. Sie bietet eine gute Reproduktion des Verhaltens elektrischer Produkte und elektronischer Komponenten unter den Schwingungsbelastungen beim Betrieb von Landfahrzeugen und beim Transport in der Luft- und Raumfahrt. Sie ist daher sehr effektiv bei der Erkennung von Leistungseinbußen und mechanischen Ausfällen aufgrund von Stressakkumulation und liefert Testergebnisse, die näher an der Marktumgebung liegen.
Schockprüfung
Im Allgemeinen handelt es sich hierbei um eine Prüfung, bei der eine gepulste Stoßwellenform mit einer bestimmten Spitzenbeschleunigung und Einwirkungsdauer auf die Probe einwirkt. Dabei werden die Widerstandsfähigkeit und die Eigenschaften gegenüber der Schockumgebung bewertet.
2. Trend zu größeren und kleineren Vibrationsprüfgeräten
Vibrationsprüfgeräte werden immer größer. Während in der Vergangenheit vor allem elektrische Produkte, elektronische Bauteile und Automobilteile geprüft wurden, wächst der Bedarf an Verpackungsgut, Teilen für Schienenfahrzeuge, die Luft- und Raumfahrtindustrie und erdbebensicheres Bauen. Außerdem sind die von der Luft- und Raumfahrtindustrie geforderten Schwingungsfrequenzen höher als die für Verbraucher- und Automobilprodukte, so dass Prüfgeräte entwickelt wurden, die diese Spezifikationen erfüllen.
Es besteht auch ein zunehmender Bedarf an kleineren Vibrationsprüfgeräten. Ein Beispiel dafür sind die Vibrationsprüfgeräte für den Tischbetrieb. Diese Prüfgeräte werden eingesetzt, um Lötfehler auf Leiterplatten, Kontaktfehler an Steckern, nicht richtig angezogene Schrauben und Muttern usw. festzustellen. Es wurden auch handgehaltene Vibrationsprüfgeräte entwickelt. Diese Geräte werden zur Überprüfung der Vibrationsfestigkeit elektronischer Geräte und zur Messung des Vibrationsverhaltens an bestimmten Stellen eingesetzt.