A Dataphysics modális rázógépek alkalmazása nagy méretű alkatrészek hibakeresésében
A nagy méretű öntött vagy forgácsolt alkatrészek, komplex szerkezetek viselkedése, integritásának, gyenge pontjainak megtalálása kulcs fontosságú. A szerkezetek akusztikus karakterisztikáinak megértése, vagy akár az esetleges anyaghibák, zárványok vagy repedések, hibák a gyártási eljárásban jelentős mértékben befolyásolhatják a termékek tartósságát és megbízhatóságát. Az egyik legmodernebb és legmegbízhatóbb eljárás a szerkezetek vibrációs ujjlenyomatainak feltérképezésére, hibák kimutatására a modális analízis, amelyre a Dataphysics számos eszközt kínál.
Dataphysics M20 modális rázógép
A modális analízis alapjai
A modális analízis egy olyan méréstechnikai eljárás, amely a szerkezeti elemek rezgéses tulajdonságainak vizsgálatára szolgál. Az eljárás során meghatározzák az adott alkatrész saját frekvenciáit, csillapítási tulajdonságait, valamint a deformációs módjait. Ezek az információk segítséget nyújtanak az esetleges anyaghibák, mikrorepedések és zárványok felismerésében, a teljes szerkezet vibrációs igénybevétel során mutatott viselkedésének megértésében.
A Dataphysics modális rázógép szerepe
Egy modális rázógép egy olyan berendezés, amely precízen képes gerjeszteni a vizsgált szerkezetet, ezzel lehetővé téve a rezonanciavizsgálatokat. A vizsgálati eljárás a következőképpen történik:
-
Minta felfüggesztése:
Az alkatrészt olyan módon kell felfüggeszteni, hogy lehetőleg ne érintkezzen semmilyen felülettel, ezáltal elkerülve a nem kívánatos csillapításokat és zavaró rezonanciákat.
-
Rezgés keltése:
A rezgés keltésére az elvárt jelalak függvényében több eszközt választhatunk. A modális vizsgáló kalapáccsal impulzus szerű rezgésekkel a jelalak csillapítását, egy modális rázógép folyamatos gerjesztésével a minta dinamikus viselkedését tanulmányozhatjuk.
-
Rezgések mérése:
A tesztelt mintán a gerjesztett rezgések mérését több ponton végzik. A Dataphysics Abacus elemző készülék akár 128 csatornán biztosítja a részletes adatokat a szerkezet rezgési sajátságairól.
-
Adatok kiértékelése:
A kapott eredmények alapján kimutathatóak az anyaghibák, repedések vagy zárványok, amelyek eltérő rezgési tulajdonságokkal rendelkeznek az egységes anyagszerkezettel szemben.
Az eljárás előnyei
A modális rázógép alkalmazása számos előnnyel jár:
- Roncsolásmentes vizsgálat: Az alkatrészek érintetlenek maradnak, így nem okoz kárt a tesztelés folyamata.
- Nagy pontosságú hibakeresés: Az akusztikus és mechanikai analízis segítségével olyan apró hibák is kimutathatóak, amelyeket hagyományos módszerekkel nehezen lehetne felfedezni.
- Gyors és hatékony diagnosztika: A modális analízis lehetővé teszi az ipari termelés során keletkezett hibák gyors és költséghatékony azonosítását.
- Széleskörű alkalmazhatóság: Az eljárás nemcsak az autóiparban, hanem a repülésiparban, energiatermelésben és egyéb gépipari területeken is hatékonyan alkalmazható.
A mérési eljárás alapelve
Strukturális reciprocitás
A reciprocitás tétele kimondja, hogy ha egy szerkezet adott pontján gerjesztést alkalmazunk, akkor a kapott válasz megegyezik a fordított helyzetben kapott válasszal. Ez azt jelenti, hogy a mérési adatok csökkenthetők, hiszen elegendő a frekvencia-válasz függvények egy sorát vagy oszlopát meghatározni.
A fenti ábra egy 3 DOF-os, egy darabos tömegű modellt mutat mind a 9 lehetséges gyorsulás/erő frekvencia válaszfüggvénnyel. Vegyük észre, hogy csak az átlós (vezetési pont) mérések egyediek. Az alsó ábra a fázisszimmetriát, míg a felső ábra a nagyságrendi szimmetriát mutatja.
Rázórögzítés módjai
A rázókat a szerkezethez lehetőség szerint
- rugalmassan felfüggesztve (pl. gumikötéllel),
- padlóra rögzítve, vagy
- tehetetlenségi támasztékkal lehet rögzíteni.
Gerjesztési jeltípusok
A gerjesztés történhet modális kalapáccsal, amikor egy hirtelen sokk jelformának a terjedését, csillapítását, torzulását figyeljük meg. A rázógéppel történő gerjesztés során azonban különböző jeltípusokat is alkalmazhatunk:
- Véletlenszerű jellel (random signal) – minden frekvenciát egyidőben gerjeszt, gyors tesztelést biztosít, de jelszivárgást okozhat a visszahangok miatt, amit Hanning-ablakozással lehet csökkenteni.
- Kitöréses véletlen jellel (burst random) – a gerjesztés időablakkal szinkronizált, amely minimalizálja a jelszivárgást.
- Szinuszos jellel (sine sweep) – alacsony csúcstényezőjű gerjesztés, amely pontosan meghatározza az egyes frekvenciákon a szerkezet válaszait.
- Csipogó (chirp) jel – egy gyorsan lefutó színuszos sweep jel, amely lineáris vagy exponenciális sebességgel változik.
Az ábrán a Burst random jel frekvencia válaszai láthatóak
Összegzés:
A rázógerjesztéses modális vizsgálat kulcsfontosságú eszköz a szerkezetek dinamikai viselkedésének feltárásában. A megfelelő gerjesztési technika kiválasztása, valamint a mérési adatok helyes értelmezése lehetővé teszi a precíz szerkezeti ellenőrzéseket, optimalizálást.
A rázógépekkel és rázótesztekkel kapcsolatos bármilyen kérdés-kérés esetén keressenek minket bizalommal!
Nosztrai Ádám
Ügyvezető
Telefon: +36 (1) 6464 534
E-mail: nosztrai@atestor.hu
Skype: nosztrai.adam.atestor
Ascott ACC125 EcoCool - új és (költség)hatékony hűtőegység
Az Ascott korróziós sópermet kamrái már régóta a méréstechnika világának megbízható eszközei, a fejlődésnek ugyanakkor mindig van tér, így természetesen az angol gyártó is folyamatosan törekszik arra, hogy különböző formákban megújítsák készülékeiket és azok tartozékait. Ennek legújabb lenyomata az ACC125 EcoCool hűtő- és párátlanító egység, ami a ciklikus és Atmosfär kamrák kiegészítőjeként rendelhető meg.
bővebben
Buszok és vonatok külső színeinek kezelése
A megfelelő, több szög alatt mérő multi-angle spektrofotométer és minőségellenőrző szoftver képes a leginkább biztosítani azt, hogy a metálfényű és speciális effekt-festések összhangban legyenek egymással, ütközőtől-ütközőig.
bővebben
Csomagolás erősség vizsgálat: védelem, megfelelőség és teljesítmény
A csomagolás kritikus szerepet játszik a termékek védelmében a fizikai sérülésekkel, szennyeződésekkel és az ellátási láncon keresztül tapasztalható degradációval szemben. Akár törékeny elektronikai eszközöket, a hőmérsékletre érzékeny gyógyszereket vagy nagyértékű orvosi eszközöket szállít, a csomagolást úgy kell megtervezni és tesztelni, hogy azok képesek legyenek ellenállni a szállítás során fellépő valós kihívásoknak és hatásoknak.
bővebben
Rácsvágás és bevonattapadás vizsgálata
A festett bevonatrendszerek tapadásának minőségellenőrzésére több megoldás is létezik. Erre a feladatra alkalmasak például az automata leszakításos tapadásmérők, de talán a mai napig a legelterjedtebb, legáltalánosabb eljárása a rácsvágás (angolul Cross Hatch) teszt. Ez az az egyik legrégebbi tapadásvizsgálat, amely népszerűségét annak köszönheti, hogy egyszerű, gyors és jól ismételhető eredményt ad.
bővebben
Metaméria – amikor a színek „összevesznek” a fény alatt
A színek érzékelése nemcsak a tárgy saját tulajdonságaitól függ, hanem attól is, milyen fényben szemléljük őket...
bővebben
Megbízhatóság a változó piaci környezetben – Ügyfeleink tájékoztatása a Hermes Schleifmittel helyzetéről
Az elmúlt hetekben iparági körökben is nagy visszhangot keltett a hír, hogy a Hermes Schleifmittel GmbH, Európa egyik legnagyobb ipari csiszolóanyag-gyártója, csődeljárás alá került.
bővebben