Was ist eine Shaker-Vorrichtung?

Bei Schwingungsprüfungen verwenden Ingenieure Shaker-Vorrichtungen, um einen Prüfling in seiner vorgesehenen Ausrichtung sicher an einem Shaker-Kopf zu befestigen. Shaker-Vorrichtungen bieten mechanische Unterstützung, und gut konzipierte Vorrichtungen sind oft für zuverlässige Schwingungsprüfungsergebnisse erforderlich. Ingenieure verwenden Vorrichtungen, um den Prüfling in der erforderlichen Ausrichtung zu befestigen, die Last zu verteilen und den Prüfling an die Shaker-Schnittstelle anzupassen.Beispiele für die Konstruktion von Shaker-Vorrichtungen

Zum Beispiel sollte ein Shaker in vertikaler Richtung schwingen, wenn ein Computer eines Militärfahrzeugs mit straßenähnlichen Vibrationen getestet wird. Mit einer Shaker-Vorrichtung kann der Prüfingenieur den robusten Computer in einer vertikalen Ausrichtung an der Vorrichtung befestigen (Abbildung 1). Wenn der Computer horizontal montiert wäre, wäre die Richtung des Schwingungstests senkrecht zum realen Betrieb.

Autoelektronik steht vor einer ähnlichen Zwickmühle. Die Instrumententafel, die Audiobedienelemente und das Navigationssystem müssen in der gleichen Ausrichtung, einschließlich Neigung, wie im Fahrzeug am Shaker befestigt werden (Abbildung 2). Tatsächlich sollten viele Geräte für realistische Tests in der gleichen Weise wie ihre Endanwendung ausgerichtet werden.

Benötige ich eine Shaker-Vorrichtung?

In den meisten Fällen erfordert ein Schwingungsprüfaufbau eine Shaker-Vorrichtung. Die Alternative ist die direkte Montage des Prüflings am Shaker-Kopf, was mehrere potenzielle Probleme mit sich bringt:

• Der Shaker unterstützt möglicherweise nicht die erforderliche Erregungsachse
• Die Basis des Prüflings stimmt möglicherweise nicht mit dem Shaker überein
• Direktes Verschrauben kann eine ungleichmäßige Kraftverteilung verursachen
• Überhängende Prüflinge können Resonanzen verursachen
• Schwere oder unausgewogene Lasten können außermittige Kräfte verursachen
• Eine konsistente Montage kann schwierig sein

Sofern der Prüfling nicht direkt mit der Shaker-Schnittstelle übereinstimmt, erfordert ein Testaufbau wahrscheinlich eine Vorrichtung für Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

Tipps für die Konstruktion von Shaker-Vorrichtungen

Eine gut konzipierte Shaker-Vorrichtung liefert eine genaue Reaktion, minimiert unbeabsichtigte Resonanzen und schützt den Prüfling und die Ausrüstung.

Vorrichtungen sollten Schwingungsenergie vom Shaker zum Prüfling übertragen, ohne bestimmte Frequenzen zu verstärken oder abzuschwächen. Sie sollte nicht innerhalb des Testfrequenzbereichs resonieren und auch nicht die Schwingungsenergie dämpfen.

Eine Vorrichtung sollte keine eigene Bewegung in irgendeiner Achse haben. Die Vorrichtung muss ordnungsgemäß am Shaker-Tisch befestigt sein, und keine Teile sollten sich frei bewegen oder vibrieren können.

Darüber hinaus muss die Vorrichtung so konstruiert und gebaut sein, dass sie während der Tests nicht beschädigt wird. Diese Zuverlässigkeit kann jedoch nicht durch eine überdimensionierte, massive Vorrichtung erreicht werden. Zusätzliche Masse führt dazu, dass der Shaker härter arbeiten muss und seine Reaktionsfähigkeit auf sich ändernde Steuersignale einschränkt.

Reaktion der Befestigungselemente

Shaker-Vorrichtungen werden oft verschraubt. Befestigungselemente sind schwingungsanfällig, daher sollten Sie die Verwendung von schwingungsbeständigen Befestigungselementen, Schraubensicherungen, Sicherungsdraht oder Verklebungen in Betracht ziehen und regelmäßige Überprüfungen und Wartungen durchführen.

Zusammenfassung

Eine optimale Shaker-Vorrichtung befestigt den Prüfling sicher in seiner richtigen Ausrichtung und bietet mechanische Unterstützung. Eine Vorrichtung muss die Shaker-Eingaben genau übertragen, ohne unerwünschte Resonanzen oder Bewegungen zu verursachen, und ihre Masse darf die Shaker-Leistung nicht beeinträchtigen. Die Beachtung der Integrität der Befestigungselemente und regelmäßige Wartung tragen dazu bei, die Verschlechterung der Vorrichtung im Laufe der Zeit zu verhindern. Durch die Kombination dieser Konstruktionsprinzipien können Ingenieure Vorrichtungen einsetzen, die effizientes Testen ermöglichen.

Eine gut konzipierte Shaker-Vorrichtung hat die folgenden Eigenschaften:

1. 1. Befestigt den Prüfling am Shaker-System in der Ausrichtung der Endanwendung
   2. Überträgt die Kräfte vom Shaker auf den Prüfling ohne Resonanzen oder Störungen
   3. Dient dazu, mehrere Muster des Prüflings schnell zu montieren und zu testen
   4. Hat minimale Masse, so dass der Shaker mit minimaler Kraft arbeiten kann
   5. Führt viele Tests durch, ohne Schaden zu nehmen
   6. Hat keine unabhängige Bewegung in irgendeiner Achse