Testy wibracyjne wykonywane są przy użyciu wyspecjalizowanych narzędzi, którymi dysponują profesjonalne laboratoria. W tym artykule wyjaśnimy, jaki jest cel przeprowadzania testów wibracyjnych i w jakich dziedzinach znajdują zastosowanie.
Praktyczne zastosowanie testów wibracyjnych
Większość współcześnie produkowanych urządzeń musi przejść szereg prób sprawdzających ich wytrzymałość, zanim trafią do klientów. Zaliczamy do nich m.in. testy wibracyjne, które znajdują zastosowanie przede wszystkim w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym oraz elektronicznym. Pozwalają na określenie sposobu działania obiektu, w tym jego solidności i niezawodności w określonych warunkach.
W jaki sposób przeprowadza się testy wibracyjne?
Ze względu na konieczność użycia specjalistycznych przyrządów, a także późniejszą analizę uzyskanych wyników, przeprowadzeniem testów wibracyjnych zajmują się centra badawcze i laboratoria, często przynależące do przedsiębiorstwa produkcyjnego wypuszczającego na rynek dany produkt. Kluczową rolę odgrywa przede wszystkim wzbudnik drgań, na którym przeprowadza się testy wytrzymałościowe komponentów i gotowych produktów. Są to urządzenia, które służą do reprodukcji obciążeń występujących w rzeczywistości. Wykorzystywane są do analizy strukturalnej, badań odporności na drgania, kalibracji czujników drgań. Dodatkowo używany jest również odpowiedni kontroler, umożliwiający sterowanie w pętli sprzężenia zwrotnego. Jest to podstawowy zestaw przyrządów niezbędnych do przeprowadzenia testów wibracyjnych.
Urządzeniami o nieco innej specyfice są akcelerometry, które w sposób precyzyjny badają drgania obiektu dzięki dużej czułości na zmiany wibracji. Zastosowanie znajdują też kompaktowe wibrometry laserowe wyposażone w nowoczesną elektronikę.
Cel i specyfika przeprowadzania testów wibracyjnych
Specyfikę testów wibracyjnych można przybliżyć na podstawie badań z zastosowaniem wzbudnika elektrodynamicznego, który używany jest w takich dziedzinach jak m.in. przemysł motoryzacyjny, elektroniczny czy obronny. Testy wibracyjne mają na celu m.in. określenie trwałości i niezawodności obiektu oraz poznanie jego właściwości dynamicznych.
Testy mogą mieć różny charakter. Przykładem są badania przeprowadzane dla obiektów działających w otoczeniu obracających się elementów, takich jak np. silniki. Wówczas wdraża się testy wykorzystujące sygnał sinus (maks. siła 15kN). Z kolei testy wykorzystujące sygnał losowy znajdują zastosowanie dla obiektów poddawanych losowemu wymuszeniu, np. w przypadku elementów mocowanych na pojazdach w transporcie.
Innym rodzajem są testy udarowe (maks. siła 42 kN), które wdrażane są w przypadku badań obiektów narażonych na działanie drgań o dużej amplitudzie przyspieszenia. Testowanie pod względem trwałości polega na badaniu obiektu poprzez wprowadzenie go w rezonans przy wykorzystaniu sygnału sinus i przetrzymywanie go w tym stanie.