振動試験治具の設計とソリューション

振動試験は、製品開発プロセスにおいて不可欠なチェックポイントです。振動試験治具のサイズと形状は多岐にわたるため、振動試験の前に試験治具の調査を実施して、試験治具の構造特性が試験セットアップに制御不能な共振を導入しないようにする必要があります。問題のある共振が見つかった場合は、テストフィクスチャを変更する必要があります。テストの周波数範囲外で共振を作成するか、共振を印刷してテストへの影響を最小限に抑えます。

治具または振動試験治具の設計における一般的な問題

1.治具のデザインが一致しない
問題:治具の設計が試験項目の形状や取り付けポイントと一致していないため、試験中に位置がずれたり、損傷する可能性があります。

2.接続と固定が不十分
締め付けが不十分または不適切な場合、試験項目が脱落し、試験の完全性と安全性が損なわれる可能性があります。

3.共振と増幅
治具の設計が不十分な場合、共振や振動の増幅が発生し、試験結果に影響を与える可能性があります。

4.テストアイテムの過負荷
重すぎたり大きすぎたりするテストアイテムでフィクスチャに過負荷をかけると、構造的な損傷やフィクスチャの故障につながる可能性があります。

ケースとソリューション

ケース1
The test item is a small electrical component clamped onto a 5×5×12 rectangular aluminum plate. These plates are then mounted on a clamp that is permanently bolted to the shaking table. The first design of the fixture is a welded box structure of 38 thick welded aluminum plates, as shown in Figure 1. Due to the severe resonance below 1000 Hz, the "g" level on the test item is more than 10 times the value measured by the shaking table accelerometer, so the test cannot be performed.
 

解決

図 2 に示すフィクスチャを再設計します。この固定具は、重量を減らすために穴が開けられた頑丈なマグネシウムキューブです。さらに、振とうテーブルを固定するために、より多くの固定ボルトが使用されます。この新しいフィクスチャの共振周波数は2kHz以上増加し、テスト上の問題は見つかりませんでした。

 

ケース2

この試験では、サンプルを立方体のアルミニウム固定具に取り付けます。次に、フィクスチャを厚さ14インチのアルミニウムアダプタープレートに4ポイントで固定します。トランスファープレートは、他の4つのポイントでスプリングに固定され、激しく共振します。

解決

2つの解決策があります。固定具は、可能であれば4本以上のボルトを使用して、振動台に直接ボルトで固定されるように再設計できます。2つ目は、アダプターボードの再設計です。厚さ約1インチのマグネシウムでできています。これは、シェーカー上の13のバイブレータ接続ポイントすべてを使用してシェーカーに固定されています。追加のボルトが固定具からプレートに追加されました。
図 3 と図 4 は、それぞれこのシナリオの前後の設計を示しています。


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