Egy szállító doboz teljesen normálisan leeshet a rezgési tábláról.
Nyisd meg, és a történet más lehet.
A hab elcsúszott. Egy kábel dörzsölődött a házhoz. A termék a doboz egyik falához mozdult. Az a kiegészítő már nincs ott, amely a saját rekeszében kezdte a tesztet.
Egyetlen pillanatban sem történt semmi drámai. A károsodás ismétlődő rezgések következtében alakult ki.
Ez a probléma ISO 13355 a vizsgálatra készült.
ISO 13355:2016 vertikális véletlenszerű rezgési tesztet határoz meg teljes, kitöltött szállítócsomagokra és egységrakományokra. A módszer felmérheti a csomag szilárdságát, a tartalmát biztosító védelmet, vagy mindkettőt. Használható önálló rezgési tesztként vagy egy szélesebb eloszlási tesztsorozat részeként.
Egy tesztlabor esetében azonban a standard szám ismerete csak a kezdet.
Milyen véletlenszerű rezgési profil szükséges? Milyen nagy és nehéz a kitöltött csomag? Hogyan fogják visszafogni? Képes a rezgési rendszer reprodukálni a szükséges PSD-t a csomag, a rögzítő hardver és a mozgó alkatrészek hozzáadása után?
Ezek a kérdések határozzák meg, hogy működik-e a tesztrendszer.
Mit tesztel valójában az ISO 13355
A szabvány címe érdemes alaposan elolvasni:
ISO 13355:2016 — Csomagolás — Teljes, kitöltött szállítócsomagok és egység terhelések — Függőleges véletlenszerű rezgési teszt.
Három rész azonnal számít:
Complete és kitöltve. Véletlenszerű. Függőleges.
A tesztpéldány nem csupán egy üres doboz. Nem is a termék eltávolítása a csomagolásából. A módszer a teljes, kitöltött szállítási csomag vagy egység terhelésére épül, amely függőleges véletlenszerű gerjesztésnek van kitéve.
Vegyünk egy 12 kg-os ipari vezérlőt.
Hullámos dobozban szállítják két formált habvég között. Egy kábelkészlet helyezkedik el a kontroller mellett egy belső rekesznél, és a dobozt ragasztószalaggal zárják.
A rezgési táblán ezek nem négy független objektum.
Egy dinamikus rendszert alkotnak.
A vezérlő a habhoz képest tud mozogni. A hab összenyomódik vagy átvándorolhat a dobozhoz képest. A doboz maga is hajlik. A kiegészítők elmozdulhatnak, és elkezdhetnek érintkezni olyan felületekkel, amiket a teszt kezdetekor soha nem érintettek.
Ez az interakció pontosan oka annak, hogy a csomagolási rezgésteszteknek figyelembe kell vennie a teljes transzportációs konfigurációt.
Eltávolítod a csomagolást, és megváltoztatod a tesztet—nem egyszerűsítetted.
10–200 Hz nem teljes véletlenszerű rezgési specifikáció
Itt gyakran félreértik a csomagolás véletlenszerű rezgéses tesztelését.
Egy ügyfél azt mondja:
"Szükségünk van véletlenszerű rezgésre 10 és 200 Hz között."
Hasznos információ—de nem elég a teszt konfigurálásához.
A véletlenszerű rezgést nem kizárólag a frekvenciatartomány határozza meg.
A valódi közlekedési környezetek rezgési energiát tartalmaznak, amely különböző frekvenciákra oszlik el. A laboratóriumban a szükséges véletlenszerű rezgési spektrum írja le ezt az eloszlást.
ISO 13355 maga az IEC 60068-2-64-et használja a véletlen rezgéselmélet megvitatásához.
PSD megmutatja, hol van az energia
Power Spectral Density (PSD) leírja, hogyan oszlik el véletlenszerű rezgési energia a frekvenciával.
Ez azért számít, mert egy csomagolórendszer nem reagál minden frekvencián egyenlően.
A karton szerkezete erősen reagálhat egy régióban. A párnázó rendszer egy másik esetben is reagálhat. A csomagolt terméknek lehetnek saját dinamikus jellemzői.
Változtasd meg, hol koncentrálódott a rezgésenergia, és megváltoztathatod, hogyan reagál a csomag.
grms valami mást mond
Összességében Grms az összértékű véletlenszerű rezgési szintet méri.
Nem helyettesíti a PSD-t.
Képzelj el két rezgési profilt ugyanazzal a Grms-ekkel.
Profil A több energiát koncentrál a frekvenciatartomány egyik részében. A B profil másképp osztja el.
Az összszintű szint ugyanaz lehet, de az izgatás nem.
Ez a különbség számíthat, ha a csomag frekvenciaérzékeny viselkedést mutat.
Tehát amikor egy ügyfél csak:
"0.6 Grms"
Még mindig hiányzik az információ.
Hasznos tesztspecifikációhoz meg kell értened a következő kombinációt:
PSD profil, frekvenciatartomány, összesített Grms és tesztidő időtartama.
Ugyanaz a Grms nem automatikusan ugyanazt a véletlenszerű rezgési tesztet jelenti.
A gyakorlati ISO 13355 tesztsorozat
A pontos rezgési profil, kondicionálás és elfogadási kritériumok a vonatkozó szabványból, ügyfélspecifikációból és tesztprogramból kell származniuk.
Laboratóriumi szempontból a munkafolyamat hét gyakorlati szakaszra bontható.
1. Határozd meg a rezgési követelményt
Kezdjük a tesztkövetelménylel – nem a shakerrel.
Megerősít a szükséges véletlenszerű rezgési profil, beleértve a relevánsat:
PSD, frekvenciatartomány, összesített Grms és időtartam.
Ha a követelmény egy ügyfélspecifikációból vagy egy szélesebb körű terjesztési tesztprogramból származik, tartsd meg ezt a kontextust a teszttel.
Ne válassz profilt csak azért, mert az már tárolva van a rezgésvezérlőben.
2. Készítsd elő a teljes csomagot
Építsd a mintát az elosztáshoz kapcsolódó konfigurációban.
Elektronikai szállítmány esetén ez azt jelentheti:
termék + védőtáska + habbetétek + kiegészítők + belső csomagolás + külső doboz.
Autóipari alkatrészek esetén lehet egy doboz, amely több egyenként védett alkatrészt tartalmaz.
Akkumulátor vagy ipari termék esetén a példány jelentősen nehezebb lehet, vagy az egység terhelésének része lehet.
Dokumentáld a konfigurációt tesztelés előtt.
3. A minta állapota és dokumentálása
A csomagolási anyagok képesek reagálni a környezeti feltételekre.
A hullámos kartont egyértelmű példa: mechanikai viselkedését a nedvesség és páratartalom befolyásolhatja.
Alkalmazzuk a szükséges kondicionálást, ahol alkalmazható, majd dokumentáld a csomag méretét és a kitöltött tömeget.
Nagy vagy aszimmetrikus terhelések esetén a terhelés-eloszlást és a súlypontot is figyelembe kell venni a beállítás tervezésekor.
4. A csomag pozícionálása és rögzítése
Helyezze a mintát a rezgési táblán a kívánt irányba.
Aztán gondold át alaposan a visszafogottságot.
A rögzítőnek feladata: fenntartja a tervezett tesztállapotot, és megakadályozza a veszélyes vagy nem szándékos mozgást.
Feladata nem az, hogy egy szállítócsomagot mereven beszorított szerkezeti tesztpéldánysá alakítson.
Túl kevés korlátozás lehetővé teszi az irányítatlan mozgást.
Túl nagy korlátozás megváltoztathatja a csomagválaszt, amit értékelni akartál.
Korlátozza a csomagot. Ne tervezd át a tesztet.
Ez különösen fontos nagy dobozok és egység terhelések esetén.
Egy agresszíven húzott pánt olyan kompressziót okozhat, amely nem volt jelen a tervezett elosztási állapotban. Egy merev oldalsó lámpa korlátozhatja a csomag által tapasztalt mozgást.
Ezért a rögzítő elrendezésnek támogatnia kell a szükséges tesztfeltételt, nem pedig egyszerűen kényelmessé tenni a példányt a felszerelhetővé.
5. Telepítse és ellenőrizze a vezérlő mérést
Véletlenszerű rezgés kontrollált gerjesztést igényel.
Ezért a vezérlő gyorsulásmérő, annak rögzítése és rezgővezérlő a mérési lánc részei – nem olyan kiegészítők, amelyeket figyelmen kívül lehet hagyni, ha a rázó működik.
Egy laza érzékelő, rossz rögzítési felület vagy nem megfelelő vezérlőhely veszélyeztetheti a tesztet.
A rendszernek megbízható visszacsatolásra van szüksége, hogy a vezérlő fenntarthassa a szükséges véletlenszerű rezgési bemenetet.
6. Futtatjuk a véletlenszerű rezgési profilt
Futasd be a megadott függőleges véletlenszerű rezgési expozíciót.
A teszt alatt többet figyelj, mint az időzítőt.
Keress rendellenes csomagmozgást, korlátozási problémákat, váratlan zajt, kontrollvesztést vagy más viselkedést, amelyek befolyásolhatják a teszt érvényességét.
Ha a tesztbeállítás jelentősen változik a futás során, dokumentáld azt.
7. Vizsgáld meg a csomagot és annak tartalmát
Miután a rezgés megszűnik, ne hozd a túloldalról a pass/failure döntést.
Rendszerszinten vizsgáld meg a csomagot.
Kezdjük a külső dobozzal vagy konténerrel, majd haladj befelé a zárásokon, párnázáson és belső csomagoláson.
Végül vizsgáld meg magát a terméket.
Funkcionális termékek esetén a vizuális ellenőrzés nem feltétlenül elég.
A doboz rendben van. Átment a csomag?
Nem feltétlenül.
ISO 13355 segítségével vizsgálható a csomag erőssége és a tartalom védelme.
Ez azt jelenti, hogy a teszt utáni ellenőrzésnek túl kell néznie a szakadt kartonon.
Egy csomag nagyon kevés külső károsodást mutathat, miközben valami fontos megváltozott belül.
A hab átvándorolhatott.
Egy formázott tartó megrepedhetett.
A termék annyira elmozdulhatott, hogy elérje a dobozfalat.
Egy kábel ismételten dörzsölhetett egy házhoz.
Egy csatlakozó vagy rögzítő meglazult.
Egy orvosi műszer, elektronikus eszköz vagy ipari vezérlő még mindig normálisnak tűnhet, de állapotának megerősítése előtt funkcionális ellenőrzésre van szükség.
Az elfogadási kritériumok a terméktől és a tesztprogramtól függnek, de az elv egyszerű:
Látható kartonkárosodás nem jelent automatikusan PASS-t.
Ez különösen fontos olyan nagy értékű vagy funkcionálisan kritikus szállítmányok esetén, mint például szerverek, autóelektronika, akkumulátorrendszerek, orvosi berendezések, háztartási eszközök és ipari vezérlők.
A termékek eltérőek. A mérnöki kérdés ugyanaz:
A csomagolás továbbra is védi a benne lévő dolgokat?
Egy 100 kg-os hasznos terhelés nem azt jelenti, hogy minden 100 kg-os véletlenszerű teszt működni
fogEz az egyik legfontosabb különbség a csomagolás rezgésteszt berendezésének kiválasztásakor.
Tegyél egy 100 kg-os csomagot egy álló rezgési asztalra.
Semmi sem történik.
A tábla képes ezt hordozni.
Most kérd meg ugyanazt a rendszert, hogy reprodukálja a meghatározott PSD-t egy meghatározott frekvenciatartományon keresztül, miközben a csomag mozog.
Ez egy másik kérdés.
Payload csak az első ellenőrzés
A rázónak fel kell gyorsítania a mozgó rendszert.
Ez a rendszer tartalmazhatja:
Kitöltött csomag
Restraint / fixture
Armature
Tábla vagy fejbővítő
Egyéb mozgó hardver
A csomagtömeg tehát nem az egyetlen tömeg, ami számít.
És a tömeg nem az egyetlen teljesítményparaméter.
A véletlenszerű rezgési képesség a szükséges spektrumtól és a teljes rázórendszer működési korlátaitól is függ.
A teszttől függően a mérnöki ellenőrzés magában foglalhatja:
erő, gyorsulás, sebesség, elmozdulás és frekvencia.
Ezért egy olyan állítás, mint:
"A csomag súlya 80 kg, a gép pedig 100 kg-ot bír."
nem fejezi be a berendezés kiválasztását.
A jobb kérdés a következő:
Képes a teljes betöltött rendszer reprodukálni a szükséges PSD-t az erő-, sebesség- és kiszorítási határokon belül?
Ez a képesség, ami számít.
A véletlenszerű rezgés nem ugyanaz, mint a szimulált transzportmozgás
A transport sok berendezésválasztási hibát okoz.
Egy gép tervezésre is tervezhető szállítási rezgésvizsgálatra anélkül, hogy minden szállítási rezgési módszerre alkalmas lenne.
ISO megkülönbözteti a különböző rezgési módszereket teljes, kitöltött szállítási csomagokhoz. Az ISO 2247 a fix alacsony frekvenciájú szinuszos rezgéseket kezeli, míg az ISO 8318 a változó frekvenciájú szinuszos rezgést fedi le. Az ISO 13355 kezeli a függőleges véletlenszerű rezgéseket.
A rezgési módszer határozza meg a berendezést.
ISO 13355 esetén a rendszernek generálnia és szabályoznia kell a szükséges véletlenszerű gerjesztést.
Egy tipikus elektrodinamikai konfiguráció a következők:
Elektrodinamikai rázó + erőerősítő + rezgésvezérlő + gyorsulásmérő + tesztasztal / lámpatest
ITM-LAB esetében ez a RS-V sorozatú elektrodinamikai rezgéstesztrendszert teszi az ISO 13355 alkalmazások értékelésére szolgáló berendezésplatformként, ahelyett, hogy mechanikus transzportáló rezgésgépet választanának pusztán azért, mert a nevében szerepel a "transport vibration" (transzportrezgés).
Az RS-V platform támogatja a véletlenszerű rezgéstesztelést, és több erőkonfigurációban is elérhető. A konkrét konfigurációt még mindig hozzá kell illeszteni a tényleges csomaghoz, az asztalelrendezéshez és a szükséges rezgési profilhoz.
A shakernek tesztprofilt kell reprodukálnia – nem egy szabványos számot.
RS-V konfiguráció kiválasztása ISO 13355-höz
Kezdjük a mintával.
Nem a shaker katalógus.
Csomag dimenziók
Először határozd meg, mennyi használható táblaterületre van szükség.
400 × 300 mm-es karton, valamint egy nagy ipari csomag nagyon eltérő tesztinterfészeket igényelhet, még akkor is, ha tömegük hasonló.
A csomagnak illeszkednie kell a szükséges rögzítő elrendezéshez.
Nagyobb példányok esetén egy fejbővítő vagy más táblázatkonfiguráció is hozzájárulhat a mozgó rendszerhez, amit figyelembe kell venni a képességértékelésben.
Kitöltött csomagtömeg
Használd a tényleges tesztpéldány tömegét.
Ha több csomagot tesztelnek egyszerre, tekintsük a teljes tesztterhelést.
Egységterheléseknél a tömegeloszlás is számíthat.
Required PSD
Biztosítsd a tényleges véletlenszerű rezgési spektrumot, amikor csak lehet.
Ez sokkal hasznosabb a berendezésmérnök számára, mint:
"ISO 13355 gépre van szükségünk."
A rendszernek profilt kell reprodukálnia, nem pedig szabványos számot kell felismernie.
Frekvenciatartomány és összesített GMS
Ezek az értékek segítenek meghatározni a rezgési igényt, de egyik sem tekinthető függetlenül a PSD-től.
Egyetlen frekvenciatartomány önmagában hiányos.
Grms egyedül hiányos.
A PSD-vel együtt sokkal többet írnak le arról a véletlenszerű környezetről, amelyet a rendszernek reprodukálnia kell.
Tesztidő
Időtartam is a tesztkövetelmény része van.
A kiválasztott konfigurációnak a megadott expozícióhoz szükséges tesztfeltétel alatt kell működnie.
Korlátozás és rögzítés
Bármi, ami a rázóval mozog, hozzájárul a mozgó tömeghez.
A rögzítő merevsége és geometriája szintén befolyásolhatja a terheléses rendszert.
Vegyük be őket a berendezés értékelésébe.
Erő, sebesség és elmozdulás
Miután ismertük a mozgó konfigurációt és a szükséges véletlenszerű profilt, a kiválasztott rendszer ellenőrizhető a releváns dinamikai határok ellen.
Itt válik a berendezés kiválasztása mérnöki feladat, nem pedig hasznos teher összehasonlítás.
Az ITM-LAB RS-V sorozat elektrodinamikai rezgési konfigurációkat tartalmaz, amelyek körülbelül 980–9 800 N véletlenszerű erőt fednek le, rezgésvezérlő, szerelvény és asztal konfigurációk a tesztkövetelmények szerint.
ISO 13355 alkalmazás esetén a végső RS-V konfigurációt ellenőrizni kell a szükséges függőleges véletlenszerű profil, teljes mozgási terhelés és táblaelrendezés alapján a választás előtt.
ISO 13355 Véletlenszerű Rezgésteszt Rendszer Kiválasztási Útitérkép
A legmegbízhatóbb módja a berendezés meghatározásának, ha a csomagból kifelé dolgozunk.
Milyen információkat kell küldeni a berendezés beszállítójának?
Nem kell magad kiszámolnod a shaker konfigurációt az idézet kérése előtt.
De az "ISO 13355 rezgésteszter" nem elég információ megbízható ajánláshoz.
Egy hasznos kiindulópont:
Csomag / termék típus — Mit szállítasz?
Csomag méretei — Hossz × szélesség × magasság.
Kitöltött csomagtömeg — Tartalmazza a terméket és a csomagolást.
Mennyiség — Egy csomag vagy több egyszerre?
PSD profil — Küldd el a szükséges spektrumot vagy tesztspecifikációt, ha elérhető.
Frekvenciatartomány — Szükséges alsó és felső frekvenciák.
Overall Grms — Véletlenszerű rezgési szint szükséges.
Tesztidő — Szükséges expozíciói idő.
Restraint / mounting requirement — Ha már definiálták.
Alkalmazandó specifikáció — ISO 13355 plusz minden ügyfél- vagy terjesztési követelmény.
Ezekkel a bemenetekkel a berendezés beszállítója értékelheti az asztalelrendezést, a mozgási terhelést és a shaker képességeit, ahelyett, hogy pusztán a csomag súlya alapján találgatna.
ISO 13355 FAQ
Mi az az ISO 13355?
ISO 13355:2016 egy módszert határoz meg a teljes, kitöltött szállítócsomagok és egység terhelésének függőleges véletlenszerű rezgési tesztelésére. Használható a csomag szilárdságának, a tartalom védelmének vagy mindkettő értékelésére. A jelenlegi második kiadás 2016-ban jelent meg, és megerősítették az ISO 2021-es szisztematikus áttekintése során.
Mi az a PSD a csomagolási rezgési tesztben?
PSD, vagy Power Spectral Density leírja, hogyan oszlik el véletlenszerű rezgési energia frekvencián keresztül.
A teszt definíciója és berendezésválasztása érdekében a PSD profilt, valamint a frekvenciatartományt, az összgrms-t és az időtartamot kell figyelembe venni.
Két profil is ugyanazzal a Grms-szel rendelkezhet anélkül, hogy ugyanazzal a spektrumalaktal rendelkeznének.
Milyen típusú rezgőgépet használnak az ISO 13355-hez?
ISO 13355 függőleges véletlenszerű gerjesztést használ, ezért a tesztrendszernek kontrollált véletlenszerű rezgési képességre van szüksége.
Egy elektrodinamikai rezgési rendszer, amely a megfelelő vezérlővel, gyorsulásmérővel és tesztinterfészlel van felszerelve, egy gyakorlati megoldás.
ITM-LAB esetében a RS-V sorozat a megfelelő platform a szükséges véletlenszerű rezgési profil köré konfiguráláshoz.
Hogyan válasszam ki a megfelelő véletlenszerű rezgésregató rázót?
Kezdje a teljes csomaggal és a szükséges tesztprofildal.
Határozzuk meg a csomag méreteit és a kitöltött tömeget, PSD-t, frekvenciatartományt, az összgrms-t, időtartamot, táblakövetelményt és korlátozási konfigurációt.
Ezután ellenőrizd a teljes betöltött rendszert a szükséges erő-, sebesség- és elmozdulási képességgel ellentétben.
Ne válassz rázkódót kizárólag a hasznos kapacitás alapján.
Szabványos számból működő tesztrendszerig
ISO 13355 egy függőleges véletlenszerű rezgési módszert határoz meg szállítási csomagokhoz.
Nem minden csomagot ugyanolonlisena tesz.
Egy könnyű elektronikai doboz és egy nehézipari egység terhelése egyaránt szállítási rezgéstesztet igényelhet, de egészen eltérő követelményeket róhat a berendezésekre.
A gyakorlati kiválasztási sorrend a következő:
Complete csomag → dimenziók + tömeg → PSD → frekvenciatartomány → grms + időtartam → táblázat + korlátozás → teljes mozgástömeg → erő / sebesség / elmozdulás → terheléses véletlenszerű képesség → rázkódó konfiguráció
Ennek a sorrendnek a követése elkerüli az egyik leggyakoribb berendezésválasztási hibát: a rezgési rendszer választását, mert a hasznos teher száma elég nagynak tűnik.
A megfelelő rendszer az, amely képes a szükséges véletlenszerű rezgési profilt reprodukálni a tényleges tesztkonfigurációval is.
ISO 13355 véletlenszerű rezgéstesztrendszert kell konfigurálni?
Nem tudod, melyik shaker konfiguráció illik a csomagodhoz?
Kezdjük a package méretekkel és kitöltött tömeggel, majd küldd el az ITM-LAB-nak a szükséges PSD profilt, frekvenciatartományt, az össz-Grms-et és a teszt időtartamát.
Mérnöki csapatunk értékelheti a mozgó terhelést, asztalt és rögzítő követelményeket, rezgésvezérlőt és terheléses rendszer képességeit, mielőtt megfelelő RS-V sorozat konfigurációt javasolna.
