Корзина
10 отзывов
E-MAIL: marketing@theseuslab.cz
+375 17 2374211
Что требуется для проведения вибрационных испытаний на предприятии?

Что требуется для проведения вибрационных испытаний на предприятии?

Что требуется для проведения вибрационных испытаний на предприятии?
Что включает в себя создание новой лаборатории виброиспытаний

10.05.17

Итак, рассмотрим этот вопрос. Необходимо ли нам использовать внешнюю лабораторию для проведения наших вибрационных испытаний или приобретать оборудование и выполнять работу внутри компании? Очевидно, что использование внешнего оборудования позволяет избежать капитальных затрат на строительство и оснащение собственной испытательной лаборатории. Мы избегаем всех эксплуатационных расходов объекта и технического обслуживания испытательного оборудования, и нам не нужно развивать наш собственный опыт тестирования вибрации. Но, имея собственное оборудование, вы могли бы намного лучше контролировать время, избегать повторяющихся проблем с упаковкой и транспортом, а также обеспечивали бы более высокий уровень безопасности. Кроме того, наличие такого оборудования под рукой и людей, умеющих работать с ним, скорее всего, станет огромным помощником, в выявлении проблемы с качеством нового (или проверяемого) изделия, обнаруженных вибрационным тестированием.


Элементы системы вибрационных испытаний

Что включает в себя создание новой лаборатории виброиспытаний? Во-первых, вам нужно будет выбрать подходящее оборудование для запуска теста или тестов, которые вы планируете выполнить. Большинство людей начинают с «вертикальной» возможности встряхивания и выбирают вибростенд с воздушным охлаждением в диапазоне низких и средних усилий. Как минимум, ваша новая система будет включать в себя контроллер, вибростенд, усилитель и вентилятор. Контроллер является «мозгом» системы. Он использует акселерометр на столике вибростенда (иногда на испытуемом образце) для измерения вибрационного движения во время случайного теста с синусоидальным или ударным воздействием. Необходимые детали теста загружаются в контроллер с персонального компьютера (ПК).

Контроллер непрерывно сравнивает измеренный управляющий сигнал с требуемым оригинальным, указанным для теста, и вычисляет необходимый сигнал приводу вибростенда, чтобы он соответствовал оригиналу. Контроллер также может выполнять множество аналитических вспомогательных функций, включая анализ возможности проведения предварительных испытаний и измерение защитных пределов в ходе испытания.

Усилитель – это замкнутый контур «источник мощности и операционная верхушка». Его основная задача - усилить сигнал низкого напряжения от контроллера и передать поток высокого тока  к звуковой катушке вибростенда. Он  также обеспечивает постоянной величиной высокого постоянного тока катушки возбуждения вибростенда и трехфазное электрическое питание для вентилятора охлаждения. Модуль управления усилителя постоянно контролирует все высокопроизводительные компоненты системы: безопасную работу со всеми напряжениями, токами, температурами, воздушным потоком и вибрационным ходом в пределах указанных допустимых значений.

Вибростенд обеспечивает «мощь» системы, электромеханическая сила необходима для обеспечения достаточного усилия для перемещения тестируемого устройства (DUT) на требуемом уровне вертикального ускорения. Для этого он должен иметь достаточную силу, удар и ускорение. Он также должен иметь полосу частот, которая соответствует или превышает технические условия теста. Кроме того, вибростенд необходим для статического упора тестируемого устройства и должен иметь достаточно большой загрузочный стол для правильного подключения и опоры тестируемого устройства. В некоторых случаях встряхивание тестируемого устройства по горизонтали является неотъемлемой частью. В этом случае вибростенд поворачивается в горизонтальное положение и используется для управления скользящим столом через направляющую шины. Стол для скольжения и вибростенд можно приобрести как в виде отдельных автономных компонентов, так и в общей конструкции с одной базой для облегчения перехода от горизонтальной к вертикальной эксплуатации.

Вентилятор охлаждает вибростенд. Он подает холодный лабораторный воздух через кожух, окружающий стол нагрузки. Воздух течет вниз по звуковой и возбуждающим катушкам, проходит через железные магнитные полюсные наконечники и попадает в воздушную камеру, из которой поступает в гибкий шланг, ведущий к вентилятору. Нагретый воздух выходит из вентилятора через демпфер. Для небольших систем вентилятор может быть расположен в помещении с вибростендом. Во избежание рециркуляции горячего воздуха выпускное отверстие вентилятора может быть выпущено наружу. Для больших систем вентилятор располагают снаружи, уменьшая как шум, так и рециркуляцию тепла.


Планирование пространства лаборатории

Есть много вещей, которые следует учитывать при планировании новой вибрационной лаборатории, помимо того, какое оборудование купить. Очевидно, вам необходимо знать размер и массу всего оборудования, чтобы в первоначальный момент времени поместить его в вашей лаборатории. Вам нужно достаточно места, чтобы было удобно и позволяло эффективно использовать и обслуживать оборудование. Вы должны планировать зазор не менее одного метра (3 фута) между вибростендом, усилителем, воздуховодом и стенками, скамейками или другими препятствиями. Пол должен быть ровным и прочным, чтобы выдерживать любое оборудование, которое вам нужно для первоначального перемещения испытательного оборудования и последующего тестирования. Вам также понадобится пространство в шкафу для хранения светильников, инструментов и принадлежностей всех видов.


Вибрационная лаборатория

В лаборатории должен быть достаточно высокий потолок, чтобы доставлять и выносить крупные предметы. Если вы собираетесь тестировать крупные предметы, вам нужен подвесной кран возле вибростенда и, возможно, проход для тележки. Вам понадобится трехфазное электрическое питание для усилителя и однофазные розетки для работающих светодиодов и электроинструментов возле всех элементов системы. Так как будет много проводов, вам необходимо спланировать их упорядоченное расположение, предпочтительно в защитных кабельных желобах (коробах), обеспечивающих доступ для обслуживания. Вам необходим чистый воздух в лаборатории (ISO 8573-1: класс 1.7.1, 0,01 микронный размер частиц, 0,01 содержание концентрации масла) около вибростенда. Между вибростендом и вентилятором будет гибкий канал (шланги). Шланг необходимо безопасно направлять на вентилятор с минимальным количеством угловых поворотов. Вентилятор (или, по крайней мере, его выход) должен находиться вне рабочей зоны. Вам понадобится кондиционер, так как ваш вибростенд  наложит системе дополнительную тепловую нагрузку на рабочее пространство.


Ваш лабораторный этаж должен быть прочным и ровным - он должен выдерживать много тяжелых предметов. К сожалению, этот прочный пол может сделать вашу деятельность очень непопулярной из-за других жителей этого здания. Он может передавать сильные воздействия от вибростенда по всему зданию, вызывая шум и даже резонансную вибрацию. Если этот вопрос не будет рассмотрен надлежащим образом, это может стать настоящим источником неприятностей. Идеальный вариант - поместить вибростенд на отдельной плите перекрытия, изолированной от остальной части здания. Когда это невозможно, наша стандартная изолированная цапфа или пневматические пружинные изоляторы, расположенные под ножками вашей машины могут очень сильно помочь.


Рекомендации по подключению - питание, заземление и маршрутизация сигналов

Проводка всегда является вопросом, который заслуживает тщательного планирования. Вы должны спланировать отдельные кабель-каналы или желоба для сигнальных кабелей, чтобы минимизировать выход электрических помех. Вам понадобятся как трехфазные, так и однофазные цепи для обслуживания электрооборудование. Вполне вероятно, что они будут раздельными. В Соединенных Штатах наиболее распространенный промышленный трехфазный источник питания (4-проводной звездой 277/480 В) обеспечивает линейное переменное напряжение 480 В; это то, что вам необходимо, для питания вашего усилителя, вибростенда и вентилятор. Тем не менее, во многих промышленных зданиях для получения цепей освещения используется полученное 277-вольтное линейное напряжение. Это может быть прекрасным решением для вашего потолочного освещения, но вам понадобятся и однофазные розетки на 120 В переменного напряжения для контроллера, других контрольно-измерительных приборов, лампочек неисправностей и электроинструментов. Вы можете получить его только от распределения фазы 120/240 В, трехфазного падения напряжения на 4-проводной звезде 120/208 В или приобретенного трансформатора из 277/480 в 120 В. Стандартом для нас является трёхфазное питание напряжением 380 вольт.

Крайне важно обеспечить надлежащее заземление системы, как для обеспечения эксплуатационной безопасности, так и для предотвращения проблем с линейным сигналом контура заземления. Основной провод заземления должен быть направлен к усилителю,  вибростенду и контроллеру и получать свои заземляющие соединения с указанного места, используя медный провод не меньше, чем 2 мм. Сигнальные кабели заслуживают особого внимания. Чтобы минимизировать проблемы, связанные с вводом шумов и замыканием на землю, аналоговые сигнальные провода должны быть сведены к минимальной длине. Обратите внимание, что контроллер принимает управляющий сигнал ускорения от вибростенда,  а также может принимать другие измеренные ускорения (сигналы контроля и ограничения) от установленного на вибростенде испытуемого устройства. Следовательно, оператору необходимо присутствовать около вибростенда. Выход контроллера подключается к усилителю, который подключается к вибростенду. Очевидно, что вибростенд, усилитель и контроллер должны быть размещены друг около друга. Это не означает, однако, что ПК и системный оператор должны находиться вблизи вибростенда.

Данное расположение дает большие преимущества в производительности,  так как обеспечивает комфортную среду для персонала, который выполняет ваши вибрационные тесты. Это подразумевает размещение ПК в чистом, звукоизолированном и вентилируемым помещении недалеко от вибростенда. Рекомендуемые контроллеры Crystal Instruments используют технологию Ethernet® в качестве интерфейса между ПК и контроллером. Технология Ethernet обеспечивает большие расстояния между ПК и контроллером без потери скорости связи или надежности системы. Особое значение имеет тот факт, что Ethernet не использует неместные сигналы. Поскольку все его цифровые сигналы являются дифференциальными, Ethernet-соединение не может быть причиной проблем с контуром заземления между дистанционным ПК и системой управления (как могут быть в USB и более старых интерфейсах ПК).

Имейте в виду, что местные электрические кодировки могут влиять на подключение вашей лаборатории. Например, несмотря на то, что вентилятор питается от усилителя, городские коды часто требуют трехфазного разъединения рядом с вентилятором. Вероятность этого возрастает, если вентилятор установлен вне вашего здания. Местные строительные нормы могут также требовать обрешетку или другой барьер для предотвращения случайного контакта с вентилятором.


Особенной рассмотрение комнаты для управления

Идеальная диспетчерская должна располагаться рядом с комнатой вибростенда, но отделена от нее звукоизолированной стеной (или двойной стенкой). Она должна быть хорошо проветриваемой и кондиционированной. Комната управления должна иметь отличное освещение и несколько подходящих выходов переменного напряжения. В ней должно быть оборудовано рабочее пространство для ПК и связанных с ним документов, а также достаточное пространство для хранения офисных нужд. В комнате должно быть двойное застекленное окно на столе оператора, через которое виден вибростенд и проходная дверь в соседнее помещение. Она также должна быть обеспечена системным блоком управления SCU-200 за рабочим столом оператора. SCU-200 отображает все показания состояния пульта управления усилителя и дублирует все его входы управления. Данное устройство (в сочетании с ПК) обеспечивает полный контроль системы вибростенда в удобном месте, вдали от шума и высокой температуры.

 
Комната управления

Блок управления SCU-200


Работа с теплом

Нагревание – постоянная проблема с электродинамическим вибрационным оборудованием, так как значительная часть электроэнергии, расходуемого на его эксплуатацию, преобразуется в тепло. Необходимо проверить тепловую нагрузку для предлагаемого пространства; Скорее всего, потребуется дополнительные мощные системы кондиционирования. Это необходимо проделать до того, как лаборатория будет сдана в эксплуатацию. Все усилители серии Sentek Dynamics PA являются высокоэффективными усилителями-переключателями класса D. Они имеют термический КПД 90%. Эффективность охлаждения сложно охарактеризовать и значительно изменить между системами. «Большие» проблемы состоят в том, что общее тепло, выделяемое системой (тепловая мощность системы), равно электрической мощности, подаваемой на усилитель. Для вибростенда с «полной мощностью» наихудшая тепловая нагрузка (в БТЕ / ч) равна 3412 раз в номинале кВА. Тепло системы выделяется усилителем, вибростендом и вентиляцией, а также выхлопом вентиляции. Вентиляция выхлопных газов вентилятора наружу рассеивает более 50% этого тепла. Установка наружного вентилятора дополнительно снижает лабораторную тепловую нагрузку и уровень шума.

Наружный вентилятор


Мы здесь, чтобы помочь

Создание испытательной вибрационной лаборатории - большая работа. Но, как и в случае любого инженерного проекта, разбивка его на ряд задач, которые необходимо совершить, делает его выполнимым. Специалисты проектирования компании Theseus Lab имеют опыт создания, обнаружения, и устранения ошибок новых установок. Они помогут вам в планировании, построении, вводе в эксплуатацию и ежедневном использовании вашего нового объекта, а также его оптимальной комплектации.

 

По вопросам приобретения испытательных вибрационных систем обращайтесь в отдел продаж по тел. +375 (17) 237-42-11, e-mail: vb@profcon.by.

Предыдущие статьи
Контакты
  • Телефон:
    +375 (29) 640-41-26
    +375 (17) 237-42-11 доб. 418,
  • Контактное лицо:
    Дежурный специалист
  • Адрес:
    ул. Кропоткина, 91 а, Минск, 220020, Беларусь
Карта
social-icon
Loading...