Wat is een Shaker Fixture?

Bij trillingstesten gebruiken ingenieurs shaker fixtures om een testartikel stevig aan een shakerkop te bevestigen in de beoogde oriëntatie. Shaker fixtures bieden mechanische ondersteuning en goed ontworpen fixtures zijn vaak noodzakelijk voor betrouwbare trillingstestresultaten. Ingenieurs gebruiken fixtures om het testartikel in de vereiste oriëntatie te monteren, de belasting te verdelen en het testartikel aan te passen aan de shaker-interface.Voorbeelden van Shaker Fixture Ontwerp

Een shaker moet bijvoorbeeld in verticale richting trillen bij het testen van een computer voor militaire voertuigen met weg-achtige trillingen. Met een shaker fixture kan de testingenieur de robuuste computer in een verticale oriëntatie op de fixture monteren (Figuur 1). Als de computer horizontaal zou worden gemonteerd, zou de richting van de trillingstest loodrecht op de werkelijke werking staan.

Elektronica in auto's staat voor een vergelijkbaar probleem. Het instrumentenpaneel, de audioknoppen en het navigatiesysteem moeten in dezelfde oriëntatie, inclusief kanteling, op de shaker worden bevestigd als in het voertuig (Figuur 2). In feite moeten veel apparaten op dezelfde manier worden georiënteerd als hun eindgebruik voor realistische tests.

Heb ik een Shaker Fixture nodig?

In de meeste gevallen vereist een trillingstestopstelling een shaker fixture. Het alternatief is het testitem rechtstreeks op de shakerkop te monteren, wat verschillende potentiële problemen met zich meebrengt:

• Shaker ondersteunt mogelijk niet de vereiste excitatie-as
• De basis van het testartikel komt mogelijk niet overeen met de shaker
• Directe bevestiging met bouten kan een ongelijke krachtverdeling veroorzaken
• Overstekende testartikelen kunnen resonanties veroorzaken
• Zware of ongebalanceerde belastingen kunnen off-axis krachten veroorzaken
• Consistente montage kan moeilijk zijn

Tenzij het testartikel direct overeenkomt met de shaker-interface, vereist een testopstelling waarschijnlijk een fixture voor nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.

Tips voor het Ontwerp van Shaker Fixtures

Een goed ontworpen shaker fixture zorgt voor een nauwkeurige respons, minimaliseert onbedoelde resonanties en beschermt het testartikel en de apparatuur.

Fixtures moeten trillingsenergie van de shaker naar het testartikel overbrengen zonder bepaalde frequenties te versterken of te dempen. Het mag niet resoneren binnen het testfrequentiebereik en mag de trillingsenergie ook niet dempen.

Een fixture mag geen eigen beweging hebben in welke as dan ook. De fixture moet correct op de shakertafel worden gemonteerd en geen onderdelen mogen vrij kunnen bewegen of trillen.

Bovendien moet de fixture zo worden ontworpen en geconstrueerd dat deze tijdens het testen niet beschadigd raakt. Deze betrouwbaarheid kan echter niet worden bereikt door een massieve fixture overmatig te ontwerpen. Extra massa zorgt ervoor dat de shaker harder moet werken en beperkt de responsiviteit op veranderende regelsignalen.

Reactie van Bevestigingsmiddelen

Shaker fixtures worden vaak vastgeschroefd. Bevestigingsmiddelen zijn gevoelig voor trillingen, dus overweeg het gebruik van trillingsbestendige bevestigingsmiddelen, schroefdraadborgmiddelen, borgdraad of lijmen en zorg ervoor dat u regelmatig controles en onderhoud uitvoert.

Samenvatting

Een optimale shaker fixture monteert de DUT stevig in de juiste oriëntatie en biedt mechanische ondersteuning. Een fixture moet shaker-ingangen nauwkeurig overbrengen zonder ongewenste resonanties of beweging te veroorzaken, en de massa mag de prestaties van de shaker niet beïnvloeden. Aandacht voor de integriteit van de bevestigingsmiddelen en regelmatig onderhoud helpt degradatie van de fixture in de loop van de tijd te voorkomen. Door deze ontwerpprincipes te combineren, kunnen ingenieurs fixtures opnemen die efficiënt testen faciliteren.

Een goed ontworpen shaker fixture heeft de volgende kenmerken:

1. 1. Monteert de DUT op het shakertestsysteem in de oriëntatie van het eindgebruik
   2. Brengt de krachten van de shaker over op de DUT zonder resonanties of interferentie
   3. Dient om snel meerdere monsters van de DUT te monteren en te testen
   4. Heeft minimale massa zodat de shaker met minimale kracht kan functioneren
   5. Voert veel tests uit zonder schade op te lopen
   6. Heeft geen onafhankelijke beweging in welke as dan ook