Speciální testy životnosti v NP Mys Dobré Naděje – JAR – foto: j.š..

Pro testování výrobků na odolnost proti vibracím slouží tzv. vibrační zkušební systémy.

Kompletní vibrační zkušební systémy se skládají ze tří částí:

  • 1. budiče vibrací (elektrodynamického nebo hydraulického) – nazývají se též „šejkry“
  • 2. vibračního regulačního systému
  • 3. klimatizační komory – pro provádění kombinovaných vibračních a klimatických zkoušek

V rozhodovacím procesu je proto nutno ještě před nákupem takového systému velmi pečlivě vážit následující faktory, které mají významný dopad na jeho finanční náročnost:

Tira

Výběr budiče vibrací

rozhodujícím faktorem je maximální síla (F) budiče vibrací.
Ta se udává v (N) nebo (kN) a stanoví se z Newtonova zákona:
F(N) = m (kg) . g (m/sec2)

kde m.. je hmota nejtěžšího zkoušeného komplexu (t.j. vzorku včetně hmotnosti upevňovacího přípravku a hmotnosti armatury budiče vibrací) a g.. maximální požadované zrychlení. Při zkouškách v horizontálním směru buzení na kluzném stole se  při výpočtu požadované síly do celkové hmotnosti m..  musí pochopitelně započítat i hmotnost kluzné desky.

(Pozn. Dle našich praktických zkušeností s ohledem na „ochranu investic“ je vhodné dimenzovat budič vibrací na cca 130% až 150% momentálních výkonových požadavků.)

Dálší kriteria výběru budiče vibrací:

    1. je nutno rozhodnout, zda bude budič vibrací vybaven kluzným stolem – ten je často nezbytný pro zkoušení struktur  v horizontálním směru buzení s působením gravitace.
    2. kromě toho je nutné řešit i otázky související s připojením budiče vibrací k elektrické síti, napájení stlačeným vzduchem (je potřeba u budičů vibrací pro kompenzaci zatížení armatury a jejího nastavení do tzv. nulového bodu před vybuzením výkonového zesilovače, tedy před vlastním zahájení testu), přívodem i odváděním chladícího vzduchu, komplexním odhlučněním systému, vhodným pracovištěm operátora apod.
    3. V současnosti se stále častěji setkáváme s požadavky výrobců automobilových dílů a struktur na  testy typu „Squake and Rattle“. Největším zdrojem vlastního hluku jsou u vzduchem chlazených elektrodynamických budičů vibrací chladící ventilátory. Proto jsou tyto testy prováděny na budičích vibrací v režimu bez chlazení obvykle v zvukotěsných komorách. Je pochopitelné, že řídící elektronika těchto budičů vibrací  musí být pro provádění takových testů doplněna tak, aby nedošlo k tepelnému poškození magnetických cívek pole a armatury budiče. Cílem těchto speciálních testů je zjistit  zatížení okolního prostředí zejména pískáním, skřípěním, vrzáním a podobnými nepříjemnými zvuky, které by testované díly či struktury mohly při provozu automobilu vydávat. Takové speciální vibrační zkušební systémy firmy TIRA jsme v ČR  rovněž úspěšně instalovali.

Výběr regulačního systému

ROI s s.r.o. je autorizovaným distributorem americké firmy Spectral Dynamics, která je výrobcem vibračních regulačních systémů LYNX, PUMA a JAGUAR. Do současnosti jsme jich instalovali v ČR a SR více než 60.

U regulačního systému má vliv na cenu jak počet měřících kanálů, tak úroveň a rozsah software. Základní regulační programy (SINE, RANDOM, SHOCK) mají v systému LYNX i PUMA několik uživatelských úrovní (Basic, Foundation, Premier), které si uživatel může vybrat podle konkrétních testovacích specifikací, a které jsou rozlišeny pochopitelně i cenou. V poslední době je velmi populární, a to zejména v automobilovém průmyslu, program „SINE on RANDOM„.  Tento program umožňuje simulaci současného působení harmonické složky vibrací, které jsou závislé na otáčkách motoru (SINE) a složky náhodných vibrací, které vznikají pohybem automobilu po vozovce (RANDOM) na zkoušené struktury.

Systémy LYNX, PUMA i JAGUAR jsou však systémy „otevřené“, tzn., že je možno je dobudovávat podle měnících se požadavků uživatele na testovací specifikace instalací nových SW balíků. Dále je nutno určit, zda budou prováděny kombinované vibrační a klimatizační zkoušky – v tomto případě je nutno regulační systém vybavit HW i SW pro spolupráci s klimakomorou (RCI – Remote Control Interface), je nutno zadat rozsah pracovních teplot pro určení vhodných typů snímačů zrychlení. Všechny systémy mají standardně zabudováno napájení snímačů typu ICP. Tím odpadá nutnost použití nábojového zesilovače.

Výběr klimatizační komory

Samostatnou kapitolou je výběr i instalace klimakomory pro provádění kombinovaných vibračních a klimatických zkoušek. Zákazník se musí rozhodnout, zda budou prováděny zkoušky jen ve vertikálním nebo i horizontálním směru buzení. Výrobce klimakomory musí zaručit dokonalé utěsnění testovacích prostorů, jejichž velikost musí určit zákazník. Budič vibrací je nutno klimadovybavit tzv. termobariérami a někdy i tzv. headextendrem – pro správné utěsnění klimatizovaného prostoru ( v závislosti na typu zařízení i případného kluzného stolu). Je nutno uvažovat s kolejnicemi pro pohyb klimakomory nad budič vibrací, s rozvržením pracovního prostoru kolem budiče vibrací. Při komplexních řešeních úspěšně spolupracujeme se všemi renomovanými výrobci klimatizačních komor, kteří mají na území ČR svá zastoupení.