یک بسته حمل و نقل می تواند از روی میز لرزش کاملا طبیعی به نظر برسد.
اگر آن را باز کنید، ممکن است داستان متفاوت باشد.
فوم جابجا شده است. یک کابل به بدنه ساییده شده است. محصول به سمت یکی از دیوارهای کارتن حرکت کرده است. یک لوازم جانبی که آزمایش را در محفظه خودش شروع کرده بود دیگر وجود ندارد.
هیچ اتفاق دراماتیکی در هیچ لحظه ای رخ نداد. آسیب ها از طریق لرزش های مکرر ایجاد شده اند.
این همان مشکلی است که ISO 13355 برای بررسی طراحی شده است.
ISO 13355:2016 آزمون ارتعاش عمودی تصادفی برای بسته های حمل و بار کامل و پر شده را مشخص می کند. این روش می تواند برای ارزیابی استحکام بسته، میزان محافظتی که برای محتویات آن فراهم می کند یا هر دو به کار رود. ممکن است به عنوان یک آزمون ارتعاش مستقل یا بخشی از یک توالی گسترده تر آزمایش توزیع استفاده شود.
اما برای یک آزمایشگاه آزمایشگاهی، دانستن عدد استاندارد تنها آغاز راه است.
چه پروفایل ارتعاش تصادفی لازم است؟ بسته پر شده چقدر بزرگ و سنگین است؟ چگونه مهار خواهد شد؟ آیا سیستم لرزش می تواند PSD مورد نیاز را پس از اضافه شدن بسته، سخت افزار محدودکننده و قطعات متحرک بازتولید کند؟
این سوالات تعیین می کنند که آیا سیستم تست شما قابل استفاده است یا خیر.
آنچه ISO 13355 واقعا آزمایش می کند
عنوان استاندارد ارزش مطالعه دقیق را دارد:
ISO 13355:2016 — بسته بندی — بسته ها و بارهای واحدی کامل و پر شده — آزمون ارتعاش تصادفی عمودی.
سه بخش بلافاصله اهمیت دارند:
کامل و پر شده. تصادفی. عمودی.
نمونه آزمایشی صرفا یک جعبه خالی نیست. و همچنین محصول از بسته بندی آن حذف نشده است. این روش بر اساس بسته کامل و پر شده حمل یا بار واحد که در معرض تحریک عمودی تصادفی قرار دارد، ساخته شده است.
یک کنترلر صنعتی ۱۲ کیلوگرمی را در نظر بگیرید.
در یک جعبه موج دار بین دو درپوش فومی قالب گیری شده ارسال می شود. یک کیت کابل کنار کنترلر در یک محفظه داخلی قرار دارد و جعبه با نوار چسب بسته شده است.
در جدول ارتعاش، این ها چهار شیء مستقل نیستند.
آن ها یک سیستم پویا هستند.
کنترلر می تواند نسبت به فوم حرکت کند. فوم می تواند نسبت به کارتن فشرده یا مهاجرت کند. خود جعبه می تواند انعطاف پذیر باشد. لوازم جانبی می توانند جابجا شوند و شروع به تماس با سطوحی کنند که هنگام شروع آزمایش هرگز لمس نکرده اند.
این تعامل دقیقا به همین دلیل است که تست لرزش بسته بندی باید پیکربندی کامل انتقال را در نظر بگیرد.
بسته بندی را بردارید و تست را تغییر داده اید—نه ساده سازی شده.
10–200 هرتز یک مشخصات کامل ارتعاش تصادفی نیست
اینجاست که تست لرزش تصادفی بسته بندی اغلب اشتباه فهمیده می شود.
یک مشتری به شما می گوید:
"ما به ارتعاش تصادفی از 10 تا 200 هرتز نیاز داریم."
اطلاعات مفید—اما برای پیکربندی تست کافی نیست.
ارتعاش تصادفی تنها بر اساس بازه فرکانسی تعریف نمی شود.
محیط های حمل ونقل واقعی حاوی انرژی ارتعاش توزیع شده در بازه ای از فرکانس ها هستند. در آزمایشگاه، طیف ارتعاشی تصادفی مورد نیاز آن توزیع را توصیف می کند.
ISO 13355 خود به IEC 60068-2-64 برای بحث درباره نظریه ارتعاش تصادفی اشاره دارد.
PSD به شما می گوید انرژی کجاست
چگالی طیفی توان (PSD) نحوه توزیع انرژی ارتعاش تصادفی با فرکانس را توصیف می کند.
این مهم است چون سیستم بسته بندی در هر فرکانس به طور یکسان پاسخ
نمی دهد.ساختار کارتن ممکن است در یک ناحیه به شدت پاسخ دهد. سیستم بالشتک ممکن است در حالت دیگری واکنش نشان دهد. محصول بسته بندی شده ممکن است ویژگی های پویایی خاص خود را داشته باشد.
محل تمرکز انرژی ارتعاش را تغییر دهید و می توانید نحوه واکنش بسته را تغییر دهید.
grms چیز متفاوتی به شما می گوید
به طور کلی Grms معیاری از سطح ارتعاش تصادفی کلی ارائه می دهد.
این جایگزین PSD نمی شود.
تصور کنید دو پروفایل ارتعاش با Grm کلی یکسان باشد.
پروفایل A انرژی بیشتری را در بخشی از بازه فرکانسی متمرکز می کند. پروفایل B آن را به شکل متفاوتی توزیع می کند.
سطح کلی ممکن است یکسان باشد، اما هیجان نیست.
این تفاوت زمانی اهمیت دارد که بسته رفتار حساس به فرکانس داشته باشد.
پس وقتی مشتری فقط ارائه می دهد:
"0.6 Grms"
هنوز اطلاعاتی کم است.
برای یک مشخصات تست مفید، باید ترکیب موارد زیر را درک کنید:
پروفایل، دامنه فرکانس، GMS کلی و مدت زمان آزمایش.
Same Grms به طور خودکار به معنای همان تست ارتعاش تصادفی نیست.
A Practical ISO 13355 Test sequence
پروفایل دقیق ارتعاش، شرایط و معیارهای پذیرش باید از استاندارد، مشخصات مشتری و برنامه آزمایش مربوطه گرفته شود.
از دیدگاه آزمایشگاهی، روند کاری را می توان به هفت مرحله عملی تقسیم کرد.
1. تعریف نیاز ارتعاش
با نیاز تست شروع کنید—نه با شیکر.
تایید پروفایل ارتعاش تصادفی مورد نیاز، از جمله موارد مرتبط:
PSD، بازه فرکانس، Grms کلی و مدت زمان.
اگر نیاز از مشخصات مشتری یا برنامه تست توزیع گسترده تر ناشی می شود، این زمینه را همراه با آزمون حفظ کنید.
پروفایل را صرفا به این دلیل انتخاب نکنید که قبلا در کنترلر لرزش ذخیره شده است.
2. آماده سازی بسته کامل
نمونه را در پیکربندی مرتبط با توزیع بسازید.
برای یک محموله الکترونیکی، این ممکن است به این معنا باشد:
محصول + کیسه محافظ + کیف فومی + لوازم جانبی + بسته بندی داخلی + جعبه بیرونی.
برای قطعات خودرو، ممکن است یک کارتن شامل چندین قطعه محافظت شده جداگانه باشد.
برای یک باتری یا محصول صنعتی، نمونه ممکن است به طور قابل توجهی سنگین تر باشد یا بخشی از بار واحد باشد.
پیکربندی را قبل از تست مستند کنید.
3. نمونه را حالت بندی و مستندسازی کنید
مواد بسته بندی می توانند به شرایط محیطی پاسخ دهند.
تخته موج دار نمونه واضحی است: رفتار مکانیکی آن می تواند تحت تأثیر رطوبت و رطوبت قرار گیرد.
شرطی سازی لازم را در صورت لزوم اعمال کنید، سپس ابعاد بسته و جرم پر شده را مستند کنید.
برای بارهای بزرگ یا نامتقارن، توزیع بار و مرکز ثقل نیز ممکن است هنگام برنامه ریزی راه اندازی مورد توجه
قرار گیرد.4. موقعیت و محدودیت بسته
نمونه را در جهت مورد نیاز روی جدول ارتعاش قرار دهید.
سپس با دقت درباره خویشتن داری فکر کنید.
محدودکننده وظیفه ای دارد: حفظ شرایط آزمایشی مورد نظر و جلوگیری از حرکت ناایمن یا ناخواسته.
وظیفه آن تبدیل یک بسته حمل ونقل به نمونه آزمایشی سازه ای با گیره سخت نیست.
محدودیت کم می تواند حرکت کنترل نشده را ممکن سازد.
محدودیت بیش از حد می تواند پاسخ بسته ای که قصد ارزیابی آن را داشتید تغییر دهد.
Restrain the Package. آزمون را بازطراحی نکنید.
این موضوع به ویژه با کارتن های بزرگ و بارهای واحد اهمیت پیدا می کند.
یک بند که به طور تهاجمی روی یک کارتن کشیده شود، می تواند فشردگی ای ایجاد کند که در شرایط توزیع مورد نظر وجود نداشت. یک چراغ جانبی سخت می تواند حرکتی را که بسته در غیر این صورت تجربه می کرد، محدود کند.
آرایش محدودیت باید شرایط مورد نیاز آزمایش را پشتیبانی کند و صرفا نصب نمونه را راحت نکند.
5. نصب و تأیید اندازه گیری کنترل
ارتعاش تصادفی نیازمند تحریک کنترل شده است.
شتاب سنج کنترلی، نصب آن و کنترل کننده لرزش بنابراین بخشی از زنجیره اندازه گیری هستند—نه لوازم جانبی که پس از روشن شدن شیکر قابل چشم پوشی باشند.
حسگر شل، سطح نصب نامناسب یا محل کنترل نامناسب می تواند آزمایش را مختل کند.
سیستم نیاز به بازخورد قابل اعتماد دارد تا کنترلر بتواند ورودی لرزش تصادفی مورد نیاز را حفظ کند.
6. پروفایل ارتعاش تصادفی را اجرا کنید
نوردهی ارتعاش تصادفی عمودی مشخص شده را اجرا کنید.
در طول تست، بیشتر از تایمر را تماشا کنید.
به دنبال حرکت غیرطبیعی بسته، مشکلات محدودیت، نویز غیرمنتظره، از دست دادن کنترل یا رفتارهای دیگری باشید که می تواند اعتبار تست را تحت تأثیر قرار دهد.
اگر تنظیمات تست در طول اجرا به طور قابل توجهی تغییر کرد، آن را مستند کنید.
7. بسته و محتویات آن را بررسی
کنیدوقتی لرزش متوقف شد، تصمیم قبول/رد را از آن سوی اتاق نگیرید.
بسته را به صورت سیستماتیک بررسی کنید.
ابتدا با جعبه یا ظرف بیرونی شروع کنید، سپس از طریق درپوش ها، بالشتک ها و بسته بندی داخلی به سمت داخل حرکت کنید.
در نهایت، خود محصول را بررسی کنید.
برای محصولات عملکردی، بازرسی بصری ممکن است کافی نباشد.
کارتن خوب به نظر می رسد. بسته قبول شد؟
نه لزوما.
ISO 13355 می تواند هم استحکام بسته و هم محافظتی که محتوای آن ارائه می دهد را بررسی کند.
این یعنی بازرسی پس از آزمایش باید فراتر از مقوای پاره شده نگاه کند.
یک بسته می تواند آسیب خارجی بسیار کمی نشان دهد در حالی که چیزی مهم در داخل آن تغییر کرده است.
ممکن است فوم مهاجرت کرده باشد.
یک پشتیبانی قالب گیری شده ممکن است ترک خورده باشد.
ممکن است محصول به اندازه ای جابجا شده باشد که با دیوار کارتن تماس پیدا کند.
ممکن است کابل بارها به بدنه برخورد کرده باشد.
یک کانکتور یا بست ممکن است شل شده باشد.
یک ابزار پزشکی، دستگاه الکترونیکی یا کنترل کننده صنعتی ممکن است همچنان طبیعی به نظر برسد اما برای تأیید وضعیت آن نیاز به بررسی عملکردی داشته باشد.
معیارهای پذیرش به محصول و برنامه آزمایشی بستگی دارد، اما اصل ساده است:
نبود آسیب کارتن قابل مشاهده به طور خودکار به معنای عبور نیست.
این موضوع به ویژه برای محموله های با ارزش بالا یا حیاتی عملکردی مانند سرورها، الکترونیک خودرو، سیستم های باتری، تجهیزات پزشکی، لوازم خانگی و کنترل های صنعتی اهمیت دارد.
محصولات متفاوت هستند. سؤال مهندسی همان است:
آیا بسته بندی همچنان از آنچه داخل بود محافظت
می کرد؟
رتبه ۱۰۰ کیلوگرمی بار به این معنا نیست که هر تست تصادفی ۱۰۰ کیلوگرمی جواب می دهد
این یکی از مهم ترین تفاوت ها در انتخاب تجهیزات تست ارتعاش بسته بندی است.
یک بسته ۱۰۰ کیلوگرمی را روی میز ارتعاش ثابت بگذارید.
هیچ اتفاقی نمی افتد.
میز می تواند آن را حمل کند.
اکنون از همان سیستم بخواهید یک PSD مشخص را در یک بازه فرکانسی مشخص هنگام حرکت آن بسته بازتولید کند.
این سؤال متفاوتی است.
payload فقط اولین بررسی است
شیکر باید سیستم متحرک را شتاب دهد.
این سیستم می تواند شامل موارد زیر باشد:
Filled package
Restraint / fixture
Armature
Table or head expander
سایر سخت افزارهای متحرک
جرم بسته تنها جرم مهم نیست.
و جرم تنها پارامتر عملکرد نیست.
قابلیت ارتعاش تصادفی همچنین به طیف مورد نیاز و محدودیت های عملیاتی کل سیستم شیکر بستگی دارد.
بسته به آزمون، بررسی مهندسی می تواند شامل موارد زیر باشد:
force, acceleration, velocity, displacement and frequency
به همین دلیل گزاره ای مانند:
"وزن بسته ۸۰ کیلوگرم است و دستگاه ۱۰۰ کیلوگرم را پشتیبانی
می کند."
انتخاب تجهیزات را کامل نمی کند.
سؤال بهتر این است:
آیا سیستم بارگذاری کامل می تواند PSD مورد نیاز را در محدوده های نیرو، سرعت و جابجایی خود بازتولید کند؟
این همان قابلیتی است که اهمیت دارد.
ارتعاش تصادفی با حرکت شبیه سازی شده انتقال یکسان نیست
کلمه transport باعث اشتباهات زیادی در انتخاب تجهیزات می شود.
یک ماشین می تواند برای آزمایش لرزش حمل ونقل طراحی شود بدون اینکه لزوما برای هر روش ارتعاش حمل ونقل مناسب باشد.
ISO بین روش های مختلف ارتعاش برای بسته های انتقال کامل و پر شده تمایز قائل می شود. ISO 2247 به ارتعاشات سینوسی با فرکانس پایین ثابت می پردازد، در حالی که ISO 8318 ارتعاشات سینوسی با فرکانس متغیر را پوشش می دهد. ISO 13355 به ارتعاشات عمودی تصادفی می پردازد.
روش لرزش تجهیزات را تعیین می کند.
برای ISO 13355، سیستم باید تحریک تصادفی مورد نیاز را تولید و کنترل کند.
یک پیکربندی الکترودینامیکی معمولی شامل:
شیکر الکترودینامیک + تقویت کننده توان + کنترل کننده ارتعاش + شتاب سنج + جدول تست / فیکسچر
برای ITM-LAB، این سیستم
پلتفرم RS-V از تست لرزش تصادفی پشتیبانی می کند و در پیکربندی های مختلف نیرو در دسترس است. پیکربندی خاص هنوز باید با بسته واقعی، چیدمان میز و پروفایل لرزش مورد نیاز مطابقت داشته باشد.
شیکر باید یک پروفایل آزمایشی را بازتولید کند—نه یک عدد استاندارد.
انتخاب پیکربندی RS-V برای ISO 13355
با نمونه شروع کنید.
نه کاتالوگ شیکر.
Package dimensions
ابتدا تعیین کنید که چه مقدار سطح قابل استفاده جدول مورد نیاز است.
یک 400 × کارتن 300 میلی متری و یک بسته صنعتی بزرگ ممکن است به رابط های تست بسیار متفاوتی نیاز داشته باشند حتی اگر جرم آن ها مشابه باشد.
بسته باید با آرایش محدودکننده مورد نیاز کنار هم قرار بگیرد.
برای نمونه های بزرگ تر، یک گسترش دهنده سر یا پیکربندی جدول دیگر نیز ممکن است به سیستم متحرک کمک کند و باید در ارزیابی قابلیت مورد توجه قرار گیرد.
Filled Package Mass
از جرم نمونه آزمایشی واقعی استفاده کنید.
اگر چندین بسته به طور همزمان آزمایش شوند، بار کامل آزمایش را در نظر بگیرید.
برای بارهای واحدی، توزیع جرم نیز ممکن است اهمیت داشته باشد.
Required PSD
در صورت امکان طیف واقعی ارتعاشات تصادفی را ارائه دهید.
این برای مهندس تجهیزات بسیار مفیدتر از موارد زیر است:
"ما به یک دستگاه ISO 13355 نیاز داریم."
سیستم باید یک پروفایل را بازتولید کند، نه اینکه یک عدد استاندارد را شناسایی کند.
بازه فرکانسی و کلی grms
این مقادیر به تعریف تقاضای ارتعاش کمک می کنند، اما هیچ کدام نباید مستقل از PSD در نظر گرفته شوند.
یک بازه فرکانسی به تنهایی کامل نیست.
Grms به تنهایی ناقص است.
همراه با PSD، آن ها بخش بیشتری از محیط تصادفی را که سیستم باید بازتولید کند توصیف می کنند.
Test Duration
مدت زمان نیز باید در الزامات آزمون باشد.
پیکربندی انتخاب شده باید تحت شرایط تست مورد نیاز برای نوردهی مشخص شده عمل کند.
Restraint and Fixture
هر چیزی که با شیکر حرکت کند به جرم متحرک کمک می کند.
سختی و هندسه فیکسچر نیز می تواند بر سیستم بارگذاری شده تأثیر بگذارد.
آن ها را در ارزیابی تجهیزات وارد کنید.
نیرو، سرعت و جابجایی
پس از مشخص شدن پیکربندی متحرک و پروفایل تصادفی مورد نیاز، سیستم انتخاب شده می تواند با محدودیت های دینامیکی مربوطه آن بررسی شود.
اینجاست که انتخاب تجهیزات به جای مقایسه محموله، به یک وظیفه مهندسی تبدیل می شود.
سری ITM-LAB
برای یک کاربرد ISO 13355، پیکربندی نهایی RS-V باید در برابر پروفایل تصادفی عمودی
ISO 13355 نقشه راه انتخاب سیستم آزمون ارتعاش تصادفی ISO 13355
قابل اعتمادترین روش برای مشخص کردن تجهیزات، کار کردن به سمت بیرون از بسته است.
چه اطلاعاتی باید به تأمین کننده تجهیزات ارسال کنید؟
قبل از درخواست نقل قول، نیازی نیست پیکربندی شیکر را خودتان محاسبه کنید.
اما "ISO 13355 Vibration tester" اطلاعات کافی برای یک توصیه قابل اعتماد نیست.
یک نقطه شروع مفید این است:
نوع بسته / محصول — چه چیزی ارسال می کنید؟
ابعاد بسته بندی — طول × عرض × ارتفاع.
Filled package mass — محصول و بسته بندی را درج کنید.
Quantity — یک بسته یا چند به طور همزمان؟
PSD پروفایل — در صورت موجود بودن، طیف یا مشخصات تست مورد نیاز را ارسال کنید.
بازه فرکانسی — فرکانس های پایین و بالا مورد نیاز.
Grms کلی — سطح ارتعاش تصادفی مورد نیاز.
مدت زمان تست — زمان مورد نیاز در معرض آزمایش.
محدودیت / شرط نصب — اگر قبلا تعریف شده باشد.
مشخصات قابل اجرا — ISO 13355 به علاوه هرگونه نیاز مشتری یا توزیع.
با این ورودی ها، تأمین کننده تجهیزات می تواند به جای حدس زدن فقط از وزن بسته، چیدمان جدول، بار جابجایی و قابلیت شیکر را ارزیابی کند.
ISO 13355 FAQ
ISO 13355 چیست؟
ISO 13355:2016 روشی برای آزمون ارتعاش تصادفی عمودی بسته های حمل و نقل کامل و پر شده و بارهای واحد را مشخص می کند. می توان از آن برای ارزیابی قدرت بسته، حفاظت از محتویات یا هر دو استفاده کرد. نسخه دوم فعلی در سال ۲۰۱۶ منتشر شد و در مرور نظام مند ISO در سال ۲۰۲۱ تأیید گردید.
PSD در تست ارتعاش بسته بندی چیست؟
PSD، یا چگالی طیفی توان، نحوه توزیع انرژی ارتعاش تصادفی در فرکانس ها را توصیف می کند.
برای تعریف تست و انتخاب تجهیزات، پروفایل PSD باید همراه با بازه فرکانس، Grm کلی و مدت زمان در نظر گرفته شود.
دو پروفایل می توانند Grm کلی یکسانی داشته باشند بدون اینکه شکل طیفی یکسانی داشته باشند.
چه نوع دستگاه ارتعاشی برای ISO 13355 استفاده می شود؟
ISO 13355 از تحریک تصادفی عمودی استفاده می کند، بنابراین سیستم تست به قابلیت کنترل شده ارتعاش تصادفی نیاز دارد.
یک سیستم ارتعاش الکترودینامیکی که با کنترلر، شتاب سنج و رابط تست مناسب پیکربندی شده باشد، یکی از راه حل های عملی است.
برای ITM-LAB، سری
چگونه شیکر ارتعاش تصادفی مناسب را انتخاب کنم؟
با بسته کامل و پروفایل تست مورد نیاز شروع کنید.
ابعاد بسته و جرم پرشده، PSD، بازه فرکانس، Grms کلی، مدت زمان، نیاز جدول و پیکربندی محدودکننده را تعریف کنید.
سپس سیستم بارگذاری کامل را با توان نیرو، سرعت و جابجایی مورد نیاز بررسی کنید.
شیکر را فقط از ظرفیت بار انتخاب نکنید.
From a Standard Number to a Working Test System
ISO 13355 یک روش ارتعاش تصادفی عمودی برای بسته های انتقال تعریف می کند.
این باعث نمی شود همه بسته ها یکسان باشند.
یک کارتن الکترونیکی سبک و بار واحد صنعتی سنگین هر دو می توانند نیاز به آزمایش ارتعاش حمل و نقل داشته باشند، اما نیازهای بسیار متفاوتی بر تجهیزات وارد کنند.
دنباله انتخاب عملی به شرح زیر است:
→بسته کامل ابعاد + جرم → PSD → بازه فرکانسی → grms + مدت زمان → جدول + محدودیت → جرم کل متحرک → نیرو / سرعت / جابجایی → قابلیت تصادفی بارگذاری شده → پیکربندی شیکر
پیروی از این دنباله یکی از رایج ترین اشتباهات انتخاب تجهیزات را اجتناب می کند: انتخاب سیستم ارتعاش به این دلیل که عدد محموله آن به اندازه کافی بزرگ به نظر می رسد.
سیستم مناسب سیستمی است که بتواند پروفایل لرزش تصادفی مورد نیاز را با پیکربندی تست نصب شده بازتولید کند.
نیاز به پیکربندی یک سیستم تست لرزش تصادفی ISO 13355 دارید؟
مطمئن نیستید کدام پیکربندی شیکر با بسته شما سازگار است؟
با ابعاد بسته و جرم پر شده شروع کنید، سپس پروفایل مورد نیاز PSD، بازه فرکانس، Grms کلی و مدت زمان آزمایش را برای ITM-LAB ارسال کنید.
تیم مهندسی ما می تواند نیازهای بار متحرک، میز و محدودکننده، کنترل کننده ارتعاش و قابلیت سیستم بارگذاری شده را قبل از توصیه پیکربندی مناسب سری RS-V <شروع قوی داده="22979" data-end="23008">RS-V ارزیابی کند.
