Вибростенды являются неотъемлемой частью проверки производимой продукции. Без подобных тестов невозможно гарантировать качество и эксплуатационный срок, заявленный производителем. Вибростенд создает необходимые колебания, воссоздавая условия транспортировки или использования готовых изделий. Агрегаты этого типа отличаются показателями рабочего диапазона, измеряющегося в Гц, а также другими характеристиками, преимуществами и недостатками.
Содержание:
- Какие испытания проводятся на стандартных вибростендах
- Электродинамический вибростенд
- Гидравлический вибростенд
- Электромеханический вибростенд
- Особенности выбора вибростендов
Какие испытания проводятся на стандартных вибростендах
Оборудование может быть специализированным или универсального назначения. Но, несмотря на тип вибростендов, они способны выполнять сразу несколько испытаний. Прежде всего готовая продукция проверяется на вибропрочность, то есть тесты направлены на то, чтобы определить, при каких максимальных показателях вибрации объект полностью прекращает работать и регистрируются его разрушения.
Также вибростенды для испытаний должны определять виброустойчивость готового изделия. Для этого создаются разные условия вибрации. В ходе испытаний определяется, при каких параметрах готовый продукт начинает функционировать со сбоями и снижается качество его работы и функций, заявленных производителем.
Какие испытания проводятся на стандартных вибростендах
При помощи вибростендов выполняются так называемые модальные испытания. Благодаря диагностике этого типа становится возможным уточнить функции оборудования и определить коэффициент демпфирования. Как правило, такие испытания выполняются с исследовательской целью.
Существует несколько видов вибростендов.
Электродинамический вибростенд
Это испытательные вибростенды, которые способны создавать механические колебания в тестируемом объекте. Электродинамические модели пользуются наибольшей популярностью, так как они универсальны и применимы в различных производственных условиях.
Электродинамический вибростенд состоит из вибростенда, то есть основной детали установки. Этот элемент позволяет возбуждать вибрации при заданных параметрах и уровнях. Помимо этого, в системе предусмотрен усилитель. Он необходим для того, чтобы повысить мощность сигнала, который агрегат получает от системы управления. Дополнительно вибростенд оборудован модулем управления, который представляет собой полноценную систему, которая позволяет контролировать работу агрегата в ручном или автоматизированном режиме.
Электродинамический вибростенд
Практически во всех современных вибростендах электродинамического типа предусмотрено подключение к персональному компьютеру. На него поступают все данные испытаний, которые сохраняются в памяти и могут быть переданы на другие носители или распечатаны для дальнейшего анализа работ.
Кроме этого вибростенды для испытания оборудования оснащаются ускорителями, крепежами и охладительной системой. Благодаря такому устройству создается толкающее усиление. В ходе работы агрегата создается магнитное поле в области рабочего стола. С ним взаимодействует переменный электрический ток.
Плюсы и минусы
Главным преимуществом таких моделей является диапазон от 0,5 до 15000 Гц, что является одним из самых высоких показателей оборудования такого типа. Благодаря этому электродинамические вибростенды способны выполнять самые разные испытания, включая самые сложные. Благодаря компьютеризированной системе управления, диагностика на вибростенде производится наиболее простым методом. Кроме этого система этого типа обладает высокими показателями виброускорения, грузоподъемности. В свою очередь, колебания поперечного типа сведены к минимуму.
Из минусов стоит выделить высокую стоимость оборудования и наличие магнитного поля.
Гидравлический вибростенд
Агрегаты этого типа работают по принципу преобразования энергию давления в энергию движения, создавая при этом необходимое выталкивающее усилие. Благодаря наличию гидравлической системы в составе вибростенда становится возможным производить испытания для изготовленных изделий большого веса. Стенды этого типа способны создавать усиленное выталкивающее усилие. Однако диапазон частот не превышает 500 Гц.
Основным элементом вибростенда является гидроцилиндр. Также в системе есть специальный сервоклапан, который отвечает за контроль оборудования и сам рабочий стол, на который укладывается изделие для последующих испытаний. Дополнительно в системе предусмотрен гидроаккумулятор, подшипники, пневмоопоры и дополнительные крепежные элементы.
Работа на вибростенде осуществляется за счет двигающегося гидроцилиндра. На нем находится сто. Сервоклапан получает необходимый сигнал и преобразует его, благодаря чему начинаются возвратно-поступательные движения. Также сервоклапан отвечает за регулировку уровня давления, а также объем расхода масла в зависимости от получаемого электрического сигнала.
Гидравлический вибростенд
Объект испытаний размещается на рабочем столе, после чего начинают воспроизводиться вибрации с определенной амплитудой и степенью перемещения. На опорной поверхности агрегата установлен гидроаккумулятор, подшипники и другие элементы системы. Благодаря этому в значительной степени снижаются колебания поперечного типа. Благодаря гидроаккумулятору происходит накопление гидравлической энергии, за счет чего обеспечивается плавность подачи масла, проникающего в гидравлический цилиндр. В результате создается толкающее усиление, которые становится возможным за счет изменения давления рабочей жидкости.
Плюсы и минусы агрегатов
Среди основных преимуществ стоит выделить не только возможность работы в разных режимах, но и возможность производить испытания при условии низких частот. Толкающее усиление в таких агрегатах может составлять 10 МН. Грузоподъемность оборудования может превышать 5 тонн. При этом в процессе работы не создается магнитное поле.
Если говорить о минусах, то такие установки обладают довольно высокими показателями гармонических искажений.
Электромеханический вибростенд
Это специализированные лабораторные устройства, которые также способны создавать движения колебательного типа. Как правило, такие системы применяются для проверки качества работы деталей машин, а также прочих изделий. Электромеханические модели работают только при низких частотах. Повышенные показатели невозможны из-за низкой прочностной характеристикой звеньев передаточной системы.
Стенды этого типа часто называют агрегатами транспортной тряски или оборудованием доя технологической вибрации. Частотный уровень испытательного оборудования не превышает 100 Гц, что не позволяет использовать установки такого типа для некоторых задач.
Недостатки и преимущества моделей
Среди основных плюсов можно выделить высокую грузоподъемность установок этого типа. В них не создается магнитного поля, конструкция предельно проста, а стоимость считается невысокой для оборудования такого типа.
Однако такие агрегаты обладают некоторыми весомыми недостатками. Прежде всего в процессе работы оборудования возможна только гармоничная вибрация, которая осуществляется при условии заданной частоты. Управление вибростендами является довольно сложным, а уровень ускорения поддерживается на низком уровне.
Особенности выбора вибростендов
Исходя из обзора этих видов вибростендов, можно сказать, что электродинамические модели больше подходят для испытаний в разных частотных диапазонах. Они работают при условии небольшого перемещения и высокого уровня ускорения. Такому оборудованию предъявляются высокие требования по метрологии. Управление отличается наивысшей точностью, поэтому такие вибростенды подходят для сложных испытаний.
Модели гидравлического типа используются для испытаний при условии низких частот и больших перемещений. Такие агрегаты лучше использовать для габаритных изделий с высокими показателями массы.
Агрегаты электромеханического типа больше подойдут для упрощенных испытаний. Поэтому такие модели преимущественно применяют при оценке уровня тряски во время транспортировки продукции или ее технологической тряски. Такие вибростенды больше подходят для производств с ограниченным бюджетом.
Все испытательное оборудование должно быть сертифицировано и подходить для той или иной сферы производства.