چگونگی محاسبه نیروی تحریک مورد نیاز برای یک شیکر ارتعاش

• لرزاننده‌های ارتعاشی عموماً برای عملکرد مداوم با حداکثر نیروی تحریک طراحی نشده‌اند.
  عملکرد در یا نزدیک به حداکثر نیروی تحریک به طور قابل توجهی خطر ناپایداری سیستم و خرابی اجزا را افزایش می‌دهد. در آزمایش‌های عملی، سطوح ارتعاش معمولاً به حدود 60% از حداکثر نیروی تحریک لرزاننده محدود می‌شود، در حالی که تنظیمات حمل و نقل کارخانه معمولاً به 85% از نیروی حداکثر نامی.

هنگامی که نیروی تحریک مورد نیاز محاسبه شده به رتبه نیروی حداکثر لرزاننده نزدیک است، یک ضریب ایمنی 1.2 ممکن است برای انتخاب سیستم اعمال شود. یک ضریب ایمنی 1.3 حاشیه عملکرد کافی را فراهم می‌کند، در حالی که عملکرد طولانی مدت با ضریب ایمنی کمتر از 1.2 ممکن است بر عمر مفید لرزاننده ارتعاشی.

• جابجایی معمولاً بر حسب اینچ مشخص می‌شود.
  یک اینچ جابجایی تقریباً 25 میلی‌متر است. رایج‌ترین رتبه‌بندی‌های جابجایی عبارتند از: 2 اینچ (51 میلی‌متر) و 3 اینچ (76 میلی‌متر).
  به عنوان مثال، اگر جابجایی مورد نیاز 40 میلی‌متر باشد، انتخاب یک لرزاننده با جابجایی 2 اینچ (51 میلی‌متر) عموماً کافی است.

• هنگام محاسبه نیروی مورد نیاز برای پیکربندی‌هایی که از میز لغزشی افقی استفاده می‌کنند، جرم کل متحرک باید شامل وزن آداپتور یاتاقان میز لغزشی باشد.
  این به این دلیل است که لرزاننده ارتعاشی از یک پیکربندی عمودی به یک پیکربندی افقی چرخانده می‌شود و یک مجموعه یاتاقان و اتصال اضافی بین آرمیچر لرزاننده و میز لغزشی نصب می‌شود.
  بنابراین، جرم آداپتور یاتاقان باید در محاسبه بار کل گنجانده شود (همانطور که در نمودار نشان‌دهنده تبدیل لرزاننده عمودی به افقی نشان داده شده است).

مثال محاسبه:

1. الزامات و پارامترهای آزمایش

• وزن نمونه: 40 کیلوگرم
• ابعاد نمونه: 800mm*800mm (L*W)
• فیکسچر/اکسپندرها: میز لرزاننده عمودی مربع 800 میلی‌متری (70 کیلوگرم)
• وزن آرمیچر (سیم پیچ متحرک): 11 کیلوگرم
• جرم کل متحرک (M): 40 + 70 + 11 = 121 کیلوگرم
• شتاب مورد نیاز (A): 5 g

2. محاسبه نیرو (قانون دوم نیوتن)

نیروی نظری مورد نیاز به صورت زیر محاسبه می‌شود:

F = M x A = 121 kg * 5 g = 605 kgf

3. حاشیه ایمنی و ارزیابی سیستم

برای اطمینان از طول عمر سیستم و در نظر گرفتن اوج‌های احتمالی یا نویز سیگنال، ما یک ضریب ایمنی اعمال می‌کنیم.

• محاسبه استاندارد (20% حاشیه):

605 kgf x 1.2 = 726 kgf

• راه حل پیشنهادی: سیستم لرزاننده SNEV207 (نیروی سینوسی نامی: 700 kgf)

4. نتیجه‌گیری فنی

در حالی که الزامات محاسبه شده با ضریب ایمنی 1.2 (726 kgf) کمی از رانش نامی SNEV207 که 700 kgf است فراتر می‌رود، راه‌حل بر اساس موارد زیر قابل اجرا باقی می‌ماند:

• انعطاف‌پذیری ضریب ایمنی: در حالی که ضریب 1.3 (786 kgf) برای چرخه‌های سنگین ایده‌آل است، ضریب 1.2 اغلب برای پروفایل‌های آزمایش استاندارد قابل قبول است.
• همپوشانی حاشیه: نیروی مورد نیاز خام 605 kgf است که تنها 86% از ظرفیت لرزاننده است. این امر 14% سربار واقعی را باقی می‌گذارد.
• بهینه‌سازی: اگر پروفایل آزمایش بسیار سخت‌گیرانه است، توصیه می‌کنیم مرکز ثقل (CG) را تأیید کنید تا اطمینان حاصل شود که هیچ لحظه آویزان اضافی آرمیچر را تحت فشار قرار نمی‌دهد.

برچسب: لرزاننده ارتعاشی،  میز ارتعاشی، دستگاه تست ارتعاش الکترومغناطیسی، دستگاه تست ارتعاش، لرزاننده الکترودینامیکی، سیستم تست ارتعاش