Pochopení testování dopadu

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

$2,335.73 Původní cena byla: $2,335.73.$2,010.50Aktuální cena je: $2,010.50.

Díly

Snímač vibrací

$106.44 Původní cena byla: $106.44.$82.79Aktuální cena je: $82.79.

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

$146.65 Původní cena byla: $146.65.$106.44Aktuální cena je: $106.44.

Zařízení

Balanset-4

$8,045.54

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$54.40

Díly

Reflexní páska

$11.83

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,051.89 Původní cena byla: $2,051.89.$1,773.97Aktuální cena je: $1,773.97.

Definice: Co je to nárazové testování?

Zkoušky nárazem (nazývané také impulsní testování nebo modální analýza nárazu) je modální testování technika využívající instrumentované rázové kladivo k aplikaci širokopásmových silových impulsů na konstrukce a zároveň k měření výsledných vibrace odpověď s akcelerometry. Tato technika vypočítává funkce frekvenční odezvy (FRF) ukazující, jak struktury reagují na každé frekvenci, a odhalující přirozené frekvence, tvary módua tlumení poměry nezbytné pro pochopení dynamického chování a diagnostiku rezonančních problémů.

Zkoušky nárazem jsou praktickou alternativou k modálním zkouškám na vibračních třepačkách a poskytují podobné informace bez nutnosti použití těžkých a drahých elektromagnetických vibračních třepaček a složitých montážních přípravků. Široce se používají pro řešení problémů s rezonancí, validaci strukturálních modifikací a korelaci modelů konečných prvků ve strojírenství a strukturální dynamice.

Zařízení

Přístrojové rázové kladivo

• Snímač síly: Piezoelektrický senzor v hlavě kladiva měří sílu nárazu
• Hmotnost kladiva: 0,1–5 kg v závislosti na velikosti konstrukce a frekvenčním rozsahu
• Vyměnitelné hroty: Tvrdá (ocel), střední (plast), měkká (guma)
• Výstup: Signál síly synchronizovaný s měřením odezvy
• Typické náklady: $500-3000

Senzory odezvy

• Akcelerometry v bodech zájmu
• Jeden pohyblivý akcelerometr nebo více pevných senzorů
• Požadavky na dobrý test přizpůsobení frekvenčního rozsahu

Sběr dat

• Minimálně dva kanály (síla a odezva)
• Simultánní odběr vzorků je nezbytný
• FFT analyzátor nebo software pro modální analýzu
• Výpočet přenosové funkce a koherence

Zkušební postup

Jednobodová FRF

1. Montáž akcelerometru: V místě odezvy
2. Vyberte hrot kladiva: Shoda se strukturou a frekvenčním rozsahem
3. Struktura stávky: Pevný, rychlý náraz v bodě excitace
4. Zaznamenaná data: Signály síly a odezvy
5. Výpočet FRF: H(f) = Odezva(f) / Síla(f)
6. Průměrný: Opakujte 3–10krát, průměrné FRF
7. Zkontrolujte soudržnost: Ověřte kvalitu dat (koherence > 0,9)

Vícebodové testování

• Točité kladivo: Dopad na více bodů, pevný akcelerometr
• Pohyblivý akcelerometr: Nárazový pevný bod, pohyb akcelerometru
• Výsledek: FRF z více míst odhalují tvary módů
• Testování sítě: Systematická bodová síť pro kompletní strukturální průzkum

Výběr hrotu kladiva

Vliv na frekvenční obsah

• Tvrdý hrot (ocel): Krátká doba nárazu, vysokofrekvenční obsah, vhodné pro tuhé konstrukce a vysoké frekvence (do 10+ kHz)
• Střední hrot (nylon/delrin): Střední doba trvání, vyvážené spektrum, všeobecné použití (do 2–5 kHz)
• Měkká špička (guma): Dlouhé trvání, důraz na nízké frekvence, velké/flexibilní struktury (do 500-1000 Hz)

Odpovídající struktura

• Lehké konstrukce: Malé kladívko s měkkou špičkou (zabraňte poškození a zvonění)
• Těžké konstrukce: Velké kladivo, tvrdší hrot (dostatečné buzení)
• Pravidlo: Struktura by měla reagovat, ale ne nadměrně (špičkové zrychlení typicky 1–10 g)

Kvalita dat

Dobrá technika nárazu

• Rychlý a čistý dopad (žádné dvojité zásahy)
• Kladivo se okamžitě odtáhlo (nezůstává v kontaktu)
• Úder kolmý k povrchu
• Konzistentní umístění úderu
• Vhodná úroveň síly

Validace koherence

• Koherenční funkce ukazuje kvalitu měření
• Koherence blízká 1,0 (> 0,9) = dobrá data
• Nízká koherence = špatný dopad, šum, nelinearita
• Zamítněte špatné dopady, opakujte test

Výsledky a interpretace

Funkce frekvenční odezvy

• Graf magnitudy ukazuje zesílení vs. frekvenci
• Vrcholy = vlastní frekvence/rezonance
• Výška píku = zesilovací faktor (inverzní hodnota útlumu)
• Fáze graf ukazuje posuny o 180° skrze rezonance

Identifikace přirozené frekvence

• Vypsat všechny vrcholy z FRF
• První mód obvykle nejnižší frekvenční špička
• Vyšší módy na vyšších frekvencích
• Porovnejte s provozními frekvencemi pro kontrolu rušení

Určení tvaru módu

• Z vícebodového testování
• Relativní amplitudy odezvy při rezonanci definují vzorec vychýlení
• Animace možná se softwarem
• Identifikuje uzly a antinody

Aplikace při odstraňování problémů se stroji

Vyšetřování rezonance rámce

• Rám nárazového motoru nebo ventilátoru
• Identifikujte vlastní frekvence rámce
• Porovnejte s elektromagnetickými frekvencemi motoru procházejícího lopatkami
• Pokud je nalezena shoda → problém je v rezonanci

Testování základů

• Nárazová základní deska nebo základ
• Určete základní vlastní frekvence
• Ověřte dostatečnou tuhost a frekvenční oddělení

Porovnání před/po

• Zkouška před strukturální úpravou
• Zkouška po (zpevnění, tlumení, změny hmotnosti)
• Ověřte, zda úprava dosáhla požadovaného efektu.
• Kvantifikujte zlepšení

Zkoušky rázem jsou praktickou a cenově dostupnou technikou modální analýzy, která je dostupná specialistům na vibrace v terénu. Pomocí přístrojového kladiva a analyzátoru vibrací identifikují zkoušky rázem strukturální rezonance, ověřují modifikace a poskytují dynamickou charakterizaci potřebnou k řešení problémů s rezonancí a optimalizaci konstrukčních návrhů ve strojírenství a konstrukčních aplikacích.

---

← Zpět na hlavní index