Hiểu về thử nghiệm tác động

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,347.12 Giá gốc là: $2,347.12.$1,901.46Giá hiện tại là: $1,901.46.

Parts

Vibration sensor

$106.96 Giá gốc là: $106.96.$71.30Giá hiện tại là: $71.30.

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.36 Giá gốc là: $147.36.$83.19Giá hiện tại là: $83.19.

Devices

Balanset-4

$8,084.78

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.67

Parts

Reflective tape

$11.88

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,061.90 Giá gốc là: $2,061.90.$1,663.78Giá hiện tại là: $1,663.78.

Định nghĩa: Kiểm tra va đập là gì?

Kiểm tra va đập (còn gọi là thử nghiệm xung lực hoặc phân tích mô hình tác động) là một kiểm tra mô hình kỹ thuật sử dụng búa tác động có dụng cụ để tác động xung lực băng thông rộng vào các cấu trúc trong khi đo lường kết quả rung động phản ứng với accelerometers. Kỹ thuật tính toán chức năng đáp ứng tần số (FRF) cho thấy cấu trúc phản ứng như thế nào ở mỗi tần số, tiết lộ tần số tự nhiên, hình dạng chế độ, Và giảm chấn tỷ lệ cần thiết để hiểu hành vi động và chẩn đoán các vấn đề cộng hưởng.

Thử nghiệm va đập là giải pháp thay thế thực tế cho thử nghiệm mô hình rung lắc, cung cấp thông tin tương tự mà không cần máy rung điện từ nặng nề, đắt tiền và đồ gá lắp phức tạp. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để xử lý sự cố cộng hưởng, xác nhận sửa đổi cấu trúc và tương quan mô hình phần tử hữu hạn trong các ứng dụng máy móc và động lực học kết cấu.

Thiết bị

Búa tác động có dụng cụ

• Bộ chuyển đổi lực: Cảm biến áp điện trong đầu búa đo lực tác động
• Khối lượng búa: 0,1-5 kg tùy thuộc vào kích thước cấu trúc và dải tần số
• Mẹo có thể thay thế: Cứng (thép), trung bình (nhựa), mềm (cao su)
• Output: Tín hiệu lực đồng bộ với phép đo phản ứng
• Chi phí điển hình: $500-3000

Cảm biến phản ứng

• Máy đo gia tốc tại các điểm quan tâm
• Cảm biến gia tốc di động đơn hoặc nhiều cảm biến cố định
• Yêu cầu kiểm tra phù hợp dải tần số tốt

Thu thập dữ liệu

• Tối thiểu hai kênh (lực và phản hồi)
• Lấy mẫu đồng thời là điều cần thiết
• Phần mềm phân tích FFT hoặc phân tích mô hình
• Hàm truyền và tính toán tính nhất quán

Quy trình kiểm tra

FRF điểm đơn

1. Gắn máy đo gia tốc: Tại vị trí phản hồi
2. Chọn đầu búa: Phù hợp với cấu trúc và dải tần số
3. Cấu trúc đình công: Tác động chắc chắn, nhanh chóng tại điểm kích thích
4. Ghi lại dữ liệu: Tín hiệu lực và phản hồi
5. Tính FRF: H(f) = Phản ứng(f) / Lực(f)
6. Trung bình: Lặp lại 3-10 lần, FRF trung bình
7. Kiểm tra tính mạch lạc: Xác minh chất lượng dữ liệu (độ nhất quán > 0,9)

Kiểm tra nhiều điểm

• Búa xoay: Tác động nhiều điểm, gia tốc kế cố định
• Máy đo gia tốc di động: Điểm cố định tác động, di chuyển gia tốc kế
• Kết quả: FRF từ nhiều vị trí cho thấy hình dạng chế độ
• Kiểm tra lưới: Lưới điểm có hệ thống để khảo sát cấu trúc hoàn chỉnh

Lựa chọn đầu búa

Tác động đến nội dung tần số

• Đầu cứng (Thép): Thời gian tác động ngắn, tần số cao, phù hợp với các cấu trúc cứng và tần số cao (lên đến 10+ kHz)
• Đầu trung bình (Nylon/Delrin): Thời lượng vừa phải, phổ cân bằng, mục đích chung (đến 2-5 kHz)
• Đầu mềm (Cao su): Thời lượng dài, nhấn mạnh tần số thấp, cấu trúc lớn/linh hoạt (đến 500-1000 Hz)

Cấu trúc phù hợp

• Cấu trúc ánh sáng: Búa nhỏ, đầu mềm (tránh làm hỏng, kêu)
• Cấu trúc nặng: Búa lớn, đầu cứng hơn (kích thích đủ)
• Nguyên tắc chung: Cấu trúc phải phản ứng nhưng không quá mức (gia tốc cực đại 1-10g điển hình)

Chất lượng dữ liệu

Kỹ thuật tác động tốt

• Tác động nhanh, sạch (không có cú đánh kép)
• Búa bị kéo ra ngay lập tức (không giữ được liên lạc)
• Đánh vuông góc với bề mặt
• Vị trí tấn công nhất quán
• Mức lực phù hợp

Xác thực tính nhất quán

• Hàm kết hợp cho thấy chất lượng đo lường
• Độ kết hợp gần 1.0 (> 0.9) = dữ liệu tốt
• Độ kết hợp thấp = tác động kém, nhiễu, phi tuyến tính
• Loại bỏ tác động kém, lặp lại thử nghiệm

Kết quả và Diễn giải

Chức năng đáp ứng tần số

• Biểu đồ biên độ cho thấy sự khuếch đại so với tần số
• Đỉnh = tần số tự nhiên/cộng hưởng
• Chiều cao đỉnh = hệ số khuếch đại (nghịch đảo của giảm chấn)
• Giai đoạn biểu đồ cho thấy sự dịch chuyển 180° thông qua cộng hưởng

Nhận dạng tần số tự nhiên

• Liệt kê tất cả các đỉnh từ FRF
• Chế độ đầu tiên thường là đỉnh tần số thấp nhất
• Chế độ cao hơn ở tần số cao hơn
• So sánh với tần số hoạt động để kiểm tra nhiễu

Xác định hình dạng chế độ

• Từ thử nghiệm nhiều điểm
• Biên độ đáp ứng tương đối tại cộng hưởng xác định mô hình độ lệch
• Có thể tạo hoạt hình bằng phần mềm
• Xác định các nút và bụng

Ứng dụng trong xử lý sự cố máy móc

Điều tra cộng hưởng khung

• Động cơ tác động hoặc khung quạt
• Xác định tần số tự nhiên của khung
• So sánh với chuyển động của lưỡi dao, tần số điện từ của động cơ
• Nếu tìm thấy kết quả khớp → cộng hưởng có vấn đề

Kiểm tra nền móng

• Tấm đế hoặc nền móng chịu va đập
• Xác định tần số tự nhiên cơ bản
• Xác minh độ cứng và tách tần số phù hợp

So sánh trước/sau

• Kiểm tra trước khi sửa đổi cấu trúc
• Kiểm tra sau (làm cứng, giảm chấn, thay đổi khối lượng)
• Xác minh sửa đổi đạt được hiệu quả mong muốn
• Định lượng sự cải thiện

Kiểm tra va đập là một kỹ thuật phân tích mô hình thực tế, tiết kiệm chi phí, phù hợp với các chuyên gia rung động tại hiện trường. Chỉ cần sử dụng búa đo và máy phân tích rung, kiểm tra va đập xác định cộng hưởng kết cấu, xác nhận các sửa đổi và cung cấp đặc tính động lực học cần thiết để giải quyết các vấn đề cộng hưởng và tối ưu hóa thiết kế kết cấu trong máy móc và các ứng dụng kết cấu.

---

← Quay lại Mục lục chính