Wat is de parameter van de trillingstest?

Trillingstesten is een dynamische en veelzijdige discipline, en de effectiviteit ervan hangt af van het nauwkeurig definiëren en controleren van verschillende parameters. Bij Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. begrijpen we dat succesvol trillingstesten niet alleen gaat over het 'schudden' van een product; het gaat over het uitvoeren van een zeer gecontroleerd en kwantificeerbaar proces. Het begrijpen van deze parameters is cruciaal voor het opzetten van zinvolle tests, het interpreteren van resultaten en het waarborgen van de betrouwbaarheid van het product.

Hier is een overzicht van de belangrijkste parameters die worden gebruikt bij trillingstesten:

1. Frequentie (Hz):

• Definitie: Frequentie (f) is de meest fundamentele parameter bij trillingstesten. Het meet het aantal volledige cycli of oscillaties dat per seconde plaatsvindt. De eenheid is Hertz (Hz).

• Betekenis: Frequentie is cruciaal omdat producten vaak resonantiefrequenties hebben – specifieke frequenties waarop ze van nature de neiging hebben om met veel grotere amplitudes te trillen. Als operationele of transporttrillingen overeenkomen met deze resonantiefrequenties, kan dit leiden tot catastrofaal falen.

• Toepassing: Bij sinusvormige trillingen wordt de frequentie vaak over een bereik geveegd om resonanties te identificeren. Bij willekeurige trillingen wordt een breed spectrum van frequenties tegelijkertijd opgewekt.

2. Amplitude (Verplaatsing, Snelheid, Versnelling):

Amplitude beschrijft de ernst of intensiteit van de trilling. Het kan op drie gerelateerde manieren worden gekwantificeerd, waarbij elk aspect van de beweging wordt benadrukt:

• Verplaatsing (D):

  • Definitie: Meet de afstand die een trillend object aflegt vanaf zijn evenwichtspositie (rustpositie). Het wordt typisch uitgedrukt in millimeters (mm) of inches.

  • Betekenis: Meest gevoelig voor lage frequenties. Het is cruciaal voor het begrijpen van de 'zwaai' of de totale beweging van grote componenten of structuren, en voor het waarborgen van mechanische spelingen. Overmatige verplaatsing kan bijvoorbeeld duiden op onbalans of verkeerde uitlijning in roterende machines.

• Snelheid (V):

  • Definitie: Meet de verandering van de verplaatsing in de tijd – in wezen hoe snel het object beweegt tijdens zijn oscillatie. Het wordt uitgedrukt in meters per seconde (m/s) of inches per seconde (in/s of ips).

  • Betekenis: Vaak beschouwd als het 'gulden middenweg' omdat het gevoelig is over een breed frequentiebereik (middenfrequentiebereik). Snelheid is direct gerelateerd aan de energie van de trilling en, bijgevolg, de potentie voor vermoeidheidsschade in componenten. Het wordt veel gebruikt voor algemene gezondheidsmonitoring van machines.

• Versnelling (A):

  • Definitie: Meet de verandering van de snelheid in de tijd – hoe snel de beweging versnelt of vertraagt. Het wordt uitgedrukt in meters per seconde in het kwadraat (m/s²) of, vaker, in G-krachten (g), waarbij 1g de versnelling is als gevolg van de zwaartekracht van de aarde (ongeveer 9,81 m/s²).

  • Betekenis: Meest gevoelig voor hoge frequenties. Versnelling is met name belangrijk voor het detecteren van impactgerelateerde gebeurtenissen, hoogfrequente defecten zoals lagerfouten of problemen met tandwieltanden, en de dynamische krachten die op elektronische componenten inwerken. Het relateert direct aan de krachten die op een product worden uitgeoefend.

  • Relatie: Deze drie parameters zijn wiskundig met elkaar verbonden. Voor sinusvormige beweging, als je er een kent (samen met de frequentie), kun je de andere twee berekenen. Bijvoorbeeld A = (2πf)² × D (waarbij D de halve amplitude is).

3. Testduur:

• Definitie: De totale tijdsduur dat de trillingstest wordt uitgevoerd.

• Betekenis: Heeft direct invloed op de hoeveelheid stress en vermoeidheid die door het testmonster wordt opgebouwd. Korte duur kan worden gebruikt voor functionele controles, terwijl lange duur (uren of zelfs dagen per as) gebruikelijk is voor versnelde levensduurtests of vermoeidheidsstudies om jaren van real-world blootstelling te simuleren.

4. Testprofiel/Golfvorm:

Dit definieert de specifieke aard van de trillingsinput:

• Sinusvormig (Sine): Een enkele frequentie, voorspelbare oscillatie. Parameters zijn onder meer frequentiebereik (voor sweeps), dwell-frequenties en amplitudes (verplaatsing, snelheid of versnelling).

• Willekeurig: Een complexe, breedbandtrilling waarbij alle frequenties binnen een gespecificeerd bereik tegelijkertijd worden opgewekt. Parameters zijn onder meer:

  • Power Spectral Density (PSD): Een grafiek die de verdeling van trillingsenergie (meestal versnelling in het kwadraat per Hz, bijvoorbeeld g²/Hz) over het frequentiespectrum laat zien. Dit is de bepalende parameter voor een willekeurige trillingstest.

  • RMS (Root Mean Square) Versnelling: Een statistische maat voor de totale energie of ernst van de willekeurige trilling, berekend op basis van de PSD.

• Schok: Een plotselinge, voorbijgaande impact of impuls. Parameters zijn onder meer:

  • Puls Vorm: De karakteristieke vorm van de versnellingspuls in de tijd (bijvoorbeeld half-sinus, zaagtand, trapeziumvormig).

  • Piekversnelling (G-niveau): De maximale momentane versnelling die tijdens de puls wordt bereikt.

  • Pulsduur: De tijdsduur dat de schokgebeurtenis duurt (in milliseconden).

  • Aantal Schokken: Het totale aantal toegepaste pulsen.

5. Trillingsassen:

• Definitie: De richtingen waarin trillingen op het product worden toegepast.

• Betekenis: Producten worden in real-world scenario's vaak blootgesteld aan multidirectionele trillingen. Testen wordt typisch sequentieel uitgevoerd langs de drie orthogonale assen (X, Y, Z) om ervoor te zorgen dat alle kritieke richtingen worden belast. Voor complexe scenario's wordt ook multi-as simultaan testen gebruikt.

6. Temperatuur en Vochtigheid (Omgevingsfactoren):

• Definitie: Hoewel geen directe trillingsparameters, zijn omgevingstemperatuur en vochtigheidsniveaus kritieke omgevingsfactoren tijdens trillingstesten.

• Betekenis: Temperatuur kan de materiaaleigenschappen (bijvoorbeeld stijfheid, ductiliteit) en de prestaties van componenten aanzienlijk beïnvloeden. Trillingen worden vaak gecombineerd met thermische cycli of extreme temperaturen in een milieukamer om real-world omstandigheden nauwkeuriger te simuleren (bijvoorbeeld gecombineerde milieutests).

Bij Dongguan Precision stellen onze state-of-the-art trillingstestsystemen u in staat om al deze kritieke parameters nauwkeurig te controleren en te bewaken. Door deze variabelen te beheersen, kunt u robuuste trillingstests uitvoeren die waardevolle gegevens opleveren voor productontwerp, kwaliteitsborging en compliance, wat uiteindelijk leidt tot betrouwbaardere en duurzamere producten voor uw klanten.