Comprendere i principi fondamentali: il principio di funzionamento della macchina per la prova delle vibrazioni

Le prove di vibrazione sono una pietra angolare delle prove ambientali meccaniche, sottoponendo i prodotti a oscillazioni controllate per valutare la loro resistenza e prestazioni sotto stress dinamici.Il centro di questo processo è costituito dalmacchina per la prova delle vibrazioni, un equipaggiamento specializzato progettato per simulare queste condizioni del mondo reale.

Nella Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd., progettiamo e produciamo una serie di sistemi di prova delle vibrazioni.Cerchiamo di approfondire i principi fondamentali di funzionamento che stanno dietro di loro.

Il ruolo della forza e del movimento:

La macchina di prova delle vibrazioni funziona generando vibrazioni meccaniche controllate e trasmettendole al prodotto o al materiale sottoposto a prova (il "esemplare").Questa vibrazione indotta simula le forze e i movimenti che il prodotto potrebbe sperimentare durante la sua vita operativa, il trasporto o l'esposizione a ambienti specifici.

II. Come i diversi sistemi di prova delle vibrazioni generano movimento:

Come abbiamo discusso nel nostro precedente post sul blog sulla scelta della giusta attrezzatura di prova delle vibrazioni, queste macchine rientrano principalmente in tre categorie in base al loro meccanismo di azionamento: elettrodinamica,MeccanicaComprendere come ognuno genera movimento è la chiave per apprezzare i loro principi di funzionamento.

1Sistemi di vibrazione elettrodinamici: sfruttamento dell'elettromagnetismo

I sistemi di vibrazione elettrodinamica, noti per la loro ampia gamma di frequenze e per il loro controllo preciso, funzionano secondo il principio dielettromagnetismo, in particolareLegge della forza di LorentzEcco una ripartizione:

• Generazione di campi magnetici:Un potente campo magnetico viene creato all'interno dello shaker (il componente principale del sistema) utilizzando magneti permanenti e una bobina di eccitazione elettromagnetica.
• Input corrente:un segnale di corrente alternata (CA), generato e controllato dal regolatore di vibrazione e amplificato dall'amplificatore di potenza,viene alimentato in una bobina di azionamento (spesso chiamata bobina vocale o bobina di armatura) sospesa all'interno di questo campo magnetico.
• Generazione di forza:Secondo la legge della forza di Lorentz, un conduttore portatore di corrente all'interno di un campo magnetico sperimenta una forza perpendicolare sia alla direzione corrente che alla direzione del campo magnetico.La corrente alternata nella bobina di trasmissione interagisce con il campo magnetico statico, producendo una forza dinamica.
• Trasmissione di movimento:Questa forza generata spinge direttamente l'elemento in movimento dell'agitatore, che è meccanicamente accoppiato al tavolo di vibrazione.trasmette il movimento oscillatorio controllato al campione di prova montato su di esso.
• Controllo e feedback:Un accelerometro montato sul tavolo delle vibrazioni misura la reazione (accelerazione) delle vibrazioni.che regola continuamente la corrente di ingresso alla bobina di trasmissione per garantire il profilo di vibrazione desiderato (frequenza, amplitudine, forma d'onda) è mantenuta con precisione sul campione.

In sostanza, gli agitatori elettrodinamici convertono l'energia elettrica in vibrazioni meccaniche controllate attraverso l'interazione tra campi magnetici e correnti elettriche.

2- Sistemi di vibrazione meccanica: utilizzo dell'eccentricità meccanica

I sistemi di vibrazione meccanica, spesso preferiti per la loro elevata capacità di carico utile a basse frequenze, si basano sueccentricità meccanicaper generare vibrazioni:

• Massa di rotazione squilibrata:Il nucleo di un agitatore meccanico è costituito da uno o più alberi con masse deliberatamente squilibrate (pesi eccentrici) ad essi attaccate.
• Generazione di forza centrifuga:Mentre questi assi ruotano, le masse squilibrate generano forze centrifuga, la loro magnitudo è proporzionale alla massa, al quadrato della velocità di rotazione,e la distanza della massa dall'asse di rotazione.
• Vibrazione:Queste forze centrifughe rotanti vengono trasmesse meccanicamente alla tavola di vibrazione, causandone l'oscillazione.La frequenza delle vibrazioni è direttamente proporzionale alla velocità di rotazione degli alberi.
• Controllo dell'ampiezza:L'ampiezza della vibrazione è in genere regolata cambiando le dimensioni o la posizione delle masse eccentriche o variando la velocità di rotazione entro un intervallo limitato.

Pertanto, gli agitatori meccanici generano vibrazioni convertendo il movimento di rotazione in movimento oscillatorio lineare attraverso l'azione di masse in rotazione squilibrate.

3Sistemi di vibrazione idraulica: sfruttamento della potenza del fluido

I sistemi di vibrazione idraulica, noti per la loro capacità di generare grandi spostamenti a frequenze più basse, utilizzanopotenza idraulicaper produrre vibrazioni:

• Attuatore idraulico:Il sistema utilizza un cilindro idraulico (attuatore) collegato alla tavola di vibrazione.
• Controllo della pressione del fluido:Un'unità di alimentazione idraulica sofisticata controlla con precisione il flusso e la pressione del fluido idraulico fornito all'attuatore.Le valvole servo svolgono un ruolo cruciale nel regolare con precisione il flusso del fluido in risposta ai segnali di controllo.
• Generazione di forza e movimento:Controllando con precisione la pressione idraulica e il flusso, l'attuatore si estende e si ritira, conferendo un movimento oscillatorio controllato alla tavola di vibrazione.
• Controllo e feedback:Simile ai sistemi elettrodinamici, i sistemi di vibrazione idraulici possono incorporare meccanismi di feedback (ad esempio, sensori di spostamento o accelerazione) per garantire un controllo accurato del profilo di vibrazione.

In sostanza, gli agitatori idraulici convertono l'energia idraulica in vibrazioni meccaniche controllate attraverso la manipolazione precisa della pressione e del flusso del fluido che agiscono su un attuatore idraulico.

III. Conclusione: Comprendere il potere che sta dietro la scossa

La comprensione dei principi di funzionamento delle macchine per la prova delle vibrazioni è fondamentale per la selezione delle attrezzature giuste e per interpretare efficacemente i risultati delle prove.Che sia il controllo elettromagnetico preciso di sistemi elettrodinamici, la robusta forza meccanica dei sistemi di massa eccentrica, o l'elevata capacità di spostamento dei sistemi idraulici, ciascuna tecnologia offre vantaggi unici per specifiche applicazioni di prova.

In Dongguan Precision, la nostra esperienza risiede nel fornire soluzioni affidabili e accurate di prova delle vibrazioni su misura per le vostre esigenze industriali.Capendo la scienza fondamentale dietro queste macchine, vi permettiamo di garantire la durata e le prestazioni dei vostri prodotti di fronte alle sollecitazioni dinamiche del mondo reale.Contattaci oggi per discutere i tuoi requisiti di prova delle vibrazioni e scoprire come i nostri sistemi avanzati possono beneficiare dei tuoi processi di assicurazione della qualità.