Ce este testarea la impact? Tehnica de analiză modală • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare Ce este testarea la impact? Tehnica de analiză modală • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Ce este testarea impactului? Tehnica analizei modale

Publicat de admin pe

Înțelegerea testării impactului

Definiție: Ce este testarea la impact?

Testarea la impact (numită și testare impulsivă sau analiză modală a impactului) este o testare modală tehnică care utilizează un ciocan de impact instrumentat pentru a aplica impulsuri de forță în bandă largă structurilor, măsurând în același timp rezultatul vibrații răspuns cu accelerometre. Tehnica calculează funcții de răspuns în frecvență (FRF) care arată cum răspund structurile la fiecare frecvență, dezvăluind frecvențe naturale, forme de modși amortizare rapoarte esențiale pentru înțelegerea comportamentului dinamic și diagnosticarea problemelor de rezonanță.

Testarea la impact este alternativa practică de teren la testarea modală cu vibratoare, oferind informații similare fără a necesita vibratoare electromagnetice grele și scumpe și dispozitive complexe de montare. Este utilizată pe scară largă pentru depanarea rezonanței, validarea modificărilor structurale și corelarea modelelor cu elemente finite în aplicații de mașini și dinamică structurală.

Echipament

Ciocan de impact instrumentat

  • Traductor de forță: Senzor piezoelectric în capul ciocanului măsoară forța de impact
  • Masa ciocanului: 0,1-5 kg în funcție de dimensiunea structurii și de intervalul de frecvență
  • Vârfuri interschimbabile: Dur (oțel), mediu (plastic), moale (cauciuc)
  • Ieșire: Semnal de forță sincronizat cu măsurarea răspunsului
  • Cost tipic: $500-3000

Senzori de răspuns

  • Accelerometre în puncte de interes
  • Accelerometru mobil unic sau senzori ficși multipli
  • Cerințe bune pentru testarea potrivirii gamei de frecvențe

Achiziție de date

  • Minim două canale (forță și răspuns)
  • Eșantionarea simultană este esențială
  • Analizor FFT sau software de analiză modală
  • Funcția de transfer și calculul coerenței

Procedura de testare

FRF punctual unic

  1. Accelerometru pe montură: La locația de intervenție
  2. Selectați vârful ciocanului: Potrivire cu structura și intervalul de frecvență
  3. Structura grevei: Impact ferm și rapid la punctul de excitație
  4. Date de înregistrare: Semnale de forță și răspuns
  5. Calculează FRF: H(f) = Răspuns(f) / Forță(f)
  6. Medie: Repetați de 3-10 ori, FRF-uri medii
  7. Verificați coerența: Verificați calitatea datelor (coerență > 0,9)

Testarea în puncte multiple

  • Ciocan rotativ: Impact în mai multe puncte, accelerometru fix
  • Accelerometru mobil: Impact punct fix, mișcare accelerometru
  • Rezultat: FRF-urile din locații multiple dezvăluie forme de mod
  • Testarea grilei: Grilă sistematică de puncte pentru un studiu structural complet

Selectarea vârfului de ciocan

Efect asupra conținutului de frecvență

  • Vârf dur (oțel): Durată scurtă de impact, conținut de frecvență înaltă, potrivit pentru structuri rigide și frecvențe înalte (până la 10+ kHz)
  • Vârf mediu (nailon/delrin): Durată moderată, spectru echilibrat, uz general (până la 2-5 kHz)
  • Vârf moale (cauciuc): Durată lungă, accent pe frecvență joasă, structuri mari/flexibile (până la 500-1000 Hz)

Structura de potrivire

  • Structuri ușoare: Ciocan mic, vârf moale (evită deteriorarea, zgomotul)
  • Structuri grele: Ciocan mare, vârf mai dur (excitație adecvată)
  • Regula generală: Structura ar trebui să răspundă, dar nu excesiv (accelerație maximă 1-10 g tipică)

Calitatea datelor

Tehnică bună de impact

  • Impact rapid și curat (fără lovituri duble)
  • Ciocanul a fost tras imediat (nu rămâne în contact)
  • Lovitură perpendiculară pe suprafață
  • Locație consistentă a atacului
  • Nivelul de forță adecvat

Validarea coerenței

  • Funcția de coerență arată calitatea măsurării
  • Coerență apropiată de 1,0 (> 0,9) = date bune
  • Coerență scăzută = impact slab, zgomot, neliniaritate
  • Respingeți impacturile slabe, repetați testul

Rezultate și interpretare

Funcția de răspuns în frecvență

  • Diagrama de magnitudine prezintă amplificarea în funcție de frecvență
  • Vârfuri = frecvențe/rezonanțe naturale
  • Înălțimea vârfului = factorul de amplificare (inversul amortizării)
  • Faza graficul prezintă deplasări de 180° prin rezonanțe

Identificarea frecvenței naturale

  • Enumerați toate vârfurile din FRF
  • Primul mod, de obicei, cu cel mai mic vârf de frecvență
  • Moduri superioare la frecvențe mai mari
  • Comparați cu frecvențele de funcționare pentru verificarea interferențelor

Determinarea formei modului

  • Din testarea în puncte multiple
  • Amplitudinile relative ale răspunsului la rezonanță definesc modelul de deviere
  • Animație posibilă cu ajutorul software-ului
  • Identifică nodurile și antinodurile

Aplicații în depanarea utilajelor

Investigarea rezonanței cadrului

  • Motor de impact sau cadru ventilator
  • Identificați frecvențele naturale ale cadrului
  • Comparați cu trecerea palei, frecvențele electromagnetice ale motorului
  • Dacă se găsește o potrivire → rezonanța este o problemă

Testarea fundației

  • Placă de bază sau fundație de impact
  • Determinarea frecvențelor naturale de fundație
  • Verificați rigiditatea adecvată și separarea frecvenței

Comparații înainte/după

  • Test înainte de modificarea structurală
  • Test după (rigidizare, amortizare, modificări de masă)
  • Verificarea modificării a obținut efectul dorit
  • Cuantificarea îmbunătățirii

Testarea la impact este o tehnică practică și rentabilă de analiză modală accesibilă specialiștilor în vibrații pe teren. Folosind doar un ciocan instrumentat și un analizor de vibrații, testarea la impact identifică rezonanțele structurale, validează modificările și oferă caracterizarea dinamică necesară pentru a rezolva problemele de rezonanță și a optimiza proiectele structurale în mașini și aplicații structurale.

← Înapoi la indexul principal

Categorii:
WhatsApp