Prueba de choque y vibración para la calificación del producto

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Ayudamos a los clientes a establecer un sistema lógico de prueba de vibración y choque, ejecutamos las pruebas y asistimos en cualquier actividad de rediseño resultante. Nuestro control de retroalimentación de aceleración de bucle cerrado puede simular casi cualquier ambiente de vibración o choque que pueda enfrentar su producto. Esto incluye, pero va más allá de los métodos de prueba de choque y vibración industriales y militares establecidos por IEC, SAE, MIL-STD, ISO, ASTM, RTCA y el Departamento de Defensa (DOD).

Choque mecánico y vibración

Es posible que se requiera que sus productos cumplan con normas exigentes para dispositivos militares, electrónicos, industriales o médicos en relación con la resistencia a choques y vibraciones antes de ser aceptados. Rexnord puede proporcionar pruebas para protocolos de pruebas específicas al producto en un amplio rango de amplitudes, frecuencias y espectros.

Rexnord utiliza un control de retroalimentación de bucle cerrado probado para simular o recrear casi cualquier ambiente de choque o vibración que pueda enfrentar su producto. Esto incluye, pero va más allá de los métodos de vibración industrial y militar, y pruebas de choque establecidos por la Comisión Electrotécnica Internacional, la Sociedad de Ingenieros Automotrices, las Normas Militares de Estados Unidos (MIL-STD) y el Departamento de Defensa. Los métodos de prueba de vibración y choque estándar son:

  • Barrido de frecuencia sinusoidal con desplazamiento o aceleración constante (IEC 68-2-6, MIL-STD-810, SAE J1211)
  • Aleatorio con densidad espectral de potencia ponderada de frecuencia (IEC 68-2-34, MIL-STD-810)
  • Choque con pulsos de semionda sinusoidal, onda media senoverso, ondas triangulares u ondas dientes de sierra (IEC 68-2-27, MIL-STD-202)
  • Espectro de respuesta de choque (SRS) con densidad espectral ponderada de frecuencia
  • Los métodos de prueba de vibración y pruebas de choque más sofisticados que pueden personalizarse para su producto en particular
  • son:
    • Reproducción de la aceleración registrada utilizando la replicación de los datos recopilados en el campo.>
    • Al azar sinusoidal para simular la vibración generada por la maquinaria giratoria con múltiples tonos de vibración (órdenes)
  • Las herramientas que se pueden usar para resolver sus problemas de vibración son:
    • Medición y análisis de vibración de campo
    • Identificación del modo usando búsqueda de resonancia, transmisibilidad y estroboscopia
    • Análisis modal

Sin embargo, muchos productos no están cubiertos por las normas existentes y es posible que necesite ayuda para determinar las mejores prácticas de prueba para proporcionar de manera rentable la confiabilidad del producto que exigen sus clientes. Rexnord puede ayudarle a establecer un protocolo lógico de prueba de vibración y choque, ejecutar las pruebas y ayudar en las actividades de rediseño resultantes.

Si su prueba requiere pruebas operativas durante la vibración, Rexnord tiene experiencia en sistemas de monitoreo de ingeniería para registrar funciones operativas tales como señales eléctricas, continuidad, presiones y temperaturas. Estas señales pueden retroalimentarse al sistema para registrar fallas o detener la prueba.

Pruebas de vibración en un inversor industrial

Las búsquedas de resonancia se realizan para identificar posibles puntos de fatiga del metal. Con un rediseño adecuado, las frecuencias de resonancia se pueden desplazar a áreas a las que la pieza no estará expuesta durante el funcionamiento normal.

A continuación, se muestra una fotografía de las cerraduras de automóviles que se hacen vibrar hacia adelante y hacia atrás. El agitador es de 6000 lb. Agitador electrodinámico Ling controlado por un controlador de Vibration Research Corporation (VRC).

Pruebas de vibraciones a cerraduras automotrices

RTS puede ejecutar pruebas de vibración siguiendo las normas militares tales como la 810F, normas de IEC, SAE, ASTM y normas desarrolladas internamente. Si es necesario, RTS puede proporcionar un perfil de vibración para cualquier equipo, montando acelerómetros y registrando datos.

Pruebas de vibración, choque y golpes

Las pruebas de vibración también se pueden realizar mientras la pieza de prueba se somete a extremos de temperaturas y humedad. En este tipo de prueba se usa una cámara ambiental que se acopla con una mesa vibratoria.

Servicios de pruebas de choque y vibración

  • Condiciones ambientales y procedimientos de prueba para equipos aéreo
  • Ciclos de temperatura combinados con vibración sinusoidal o aleatoria
  • Prueba de vibración (movimiento sinusoidal vertical) de los productos
  • Prueba de vibración aleatoria de contenedores de envío
  • Prueba de vibración a baja frecuencia fija
  • Prueba de vibración con frecuencia variable sinusoidal
  • Prueba de vibración de contenedores de envío
  • Prueba estándar
  • Vibraciones mecánicas de equipo a bordo de norma militar
  • Choque con pulsos de semionda sinusoidal, onda media senoverso, ondas triangulares u ondas dientes de sierra
  • Pruebas ambientales: Parte II, métodos, vibración, aleatoria de banda ancha
  • Espectro de respuesta de choque (SRS) con densidad espectral ponderada de frecuencia
  • Barrido de frecuencia sinusoidal con desplazamiento o aceleración constante
  • Banda ancha de vibración aleatoria combinada: medio de reducción, calor o frío seco
  • Vibración sinusoidal combinada, calor o frío seco
  • Aleatorio con densidad espectral de potencia ponderada de frecuencia

 

Equipos de pruebas de choque y vibración

  • AGITADOR ELECTRODINÁMICO - Aceleración de hasta 120 Gs (1175 m/s2), rango de carrera de hasta 3-1/2" (90 mm), rango de frecuencia de 1 - 4000 Hz
  • SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS - 1000 lb - 150,000 lbf, actuadores verticales, mesa deslizante de película de aceite de 36" x 36"
  • SISTEMAS DE CONTROL/ANÁLISIS - Servocontrol sinusoidal digital (capacidad de 2 - 2000 Hz), sistema de adquisición de datos LabVIEW, software de vibración y choque (Vibration Research Control), analizador de espectro FFT multicanal, controlador aleatorio y programable (capacidad de 2 - 10,000 Hz)

Los ingenieros conocen bien el potencial de la vibración mecánica para comprometer el rendimiento o causar fallas. Sin embargo, los detalles de los entornos vibratorios a menudo no se comprenden bien, lo que dificulta determinar la mejor forma de simular la vibración del mundo real en el laboratorio. No obstante, varias normas de pruebas de vibración de la industria pueden ayudar, incluyendo las siguientes por las cuales el Rexnord Innovation Center (RIC) está acreditado por la Asociación Estadounidense para la Acreditación de Laboratorios (A2LA) para realizar:

NORMA PRUEBA
MIL-STD 810, MÉTODO 514 Vibración sinusoidal
MIL-STD 810, MÉTODO 516 Choque
IEC 68-2-6 Vibración sinusoidal
IEC 68-2-64 Vibración aleatoria
IEC 68-2-27 Choque
 

La experiencia y el ingenio de nuestros expertos en vibración en RIC es fundamental en la aplicación de normas, métodos efectivos de fijación e interpretación de resultados de pruebas. Tenemos capacidades que van desde medir la vibración durante el uso real y analizar diseños para la durabilidad vibratoria hasta recomendar un plan de prueba, realizar pruebas de vibración o de choque y recomendar cambios de diseño.

Las pruebas de vibración a frecuencias superiores a 100 hertz requieren el uso de un agitador electrodinámico. Las pruebas de vibración de muestras pesadas a bajas frecuencias pueden requerir el uso de un actuador servohidráulico.

Agitadores electrodinámicos
  • 100-7200 libras de fuerza
  • 5-4000 hertz
  • Hasta 3.5" de desplazamiento pico a pico
  • Mesa deslizable de película de aceite de 36"x36"
Opciones de prueba ambiental
  • Hasta 300,000 libras de fuerza
  • Hasta 6" de desplazamiento pico a pico
Sistemas servohidráulicos
  • -100 grados F a 650 grados F
  • 5% a 95% de humedad relativa 50 a 106 kPa (altitud)

ESTUDIO DE CASO: Medición de campo y prueba de vibración de equipos electrónicos

Un fabricante de maquinaria de procesamiento de agregados quería saber si un gabinete eléctrico podría resistir las cargas vibratorias que se tienen en el campo. Los ingenieros de RIC viajaron al sitio del cliente y recogieron datos de vibración en la máquina. Luego pudieron replicar en el laboratorio lo que se experimentó durante la operación. Después, Rexnord predijo con exactitud las fallas de los componentes, permitiendo un rediseño antes de desplegar el equipo en el campo.

El RIC tiene ocho agitadores electrodinámicos, que varían en capacidad desde 100 libras de fuerza hasta 7,200 libras de fuerza. Las pruebas aleatorias, de turbina eólica, de caída y choque son típicas. También podemos realizar pruebas "de altitud" en la cámara ambiental mientras el agitador está funcionando, ahorrando dinero a los clientes ya que el equipo permanece en su mismo lugar.

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