Como atender à norma IEC 60068-2-6 usando um sistema gerador de vibração eletrodinâmico

Sumário
Um Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica adota o princípio da excitação eletromagnética para reproduzir ambientes vibratórios sob diversas condições práticas de trabalho, de forma a verificar a resistência à vibração, a estabilidade operacional e a confiabilidade de componentes e produtos acabados ao longo de seu ciclo de vida. O conjunto completo de equipamentos é equipado com um controlador dedicado para gerenciar uniformemente os procedimentos de teste, ajustar os parâmetros de operação, bem como registrar e armazenar os dados de teste. LISUN Este artigo, que tem como objeto de pesquisa o Sistema de Teste de Vibração Eletrodinâmica LVD-100KG (Pré-Certificação), ilustra o princípio de funcionamento, a configuração do equipamento e o fluxo de trabalho de implementação de testes do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica. Analisa como realizar testes ambientais de vibração senoidal especificados na norma IEC 60068-2-6 com este sistema e explica os pontos-chave para a configuração de parâmetros, requisitos de montagem da amostra, aquisição de dados e avaliação dos resultados durante os testes, fornecendo referências práticas para a verificação da confiabilidade vibratória de produtos elétricos e eletrônicos.

Introdução

Durante a produção, transporte, instalação e serviço a longo prazo, os produtos elétricos e eletrônicos são inevitavelmente submetidos a vibrações mecânicas periódicas. A vibração contínua pode levar ao afrouxamento estrutural, fissuras nas juntas de solda, desprendimento de conectores e alterações no desempenho elétrico, o que afeta diretamente a segurança e a vida útil do produto. Como norma fundamental de teste ambiental emitida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), a IEC 60068-2-6 é equivalente à GB/T 2423.10-2019 na China. Ela especifica o método completo de implementação de testes de vibração senoidal para avaliar a capacidade dos componentes de suportar ambientes de vibração senoidal, sendo amplamente adotada em indústrias como luminárias, conjuntos de controle eletrônico industrial, componentes automotivos e módulos de armazenamento de energia. Um Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica (EVGS) adequado é necessário para realizar os testes definidos pela norma. Esse tipo de equipamento simula condições de vibração por meio de força eletromagnética para determinar a resistência à vibração, a estabilidade e a confiabilidade de diversas peças e produtos acabados durante sua vida útil. O controlador integrado gerencia todas as operações e permite o registro e o salvamento de dados completos de teste. LISUN LVD‑100KG Sistema de teste de vibração eletrodinâmica Inclui duas versões: o vibrador de quatro graus de liberdade LVD-100KG e o vibrador de seis graus de liberdade LVD-100KG-6D. O primeiro suporta a saída de vibração nas direções vertical e horizontal, enquanto o segundo permite vibração independente nos eixos vertical, horizontal frente-trás e horizontal esquerda-direita, atendendo ao requisito básico de testes de vibração multi-eixos ortogonais definidos na norma IEC 60068-2-6.

Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmico LVD-100KG

Princípio de funcionamento e parâmetros técnicos do sistema gerador de vibração eletrodinâmico

O princípio de funcionamento fundamental do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica é a indução eletromagnética. A bobina de acionamento energizada gera uma força de excitação dentro de um campo magnético para movimentar a mesa vibratória e os corpos de prova, produzindo vibração mecânica controlável. Como unidade central de todo o sistema, o controlador gera formas de onda de vibração, ajusta a frequência, realiza o controle em malha fechada para amplitude e aceleração, executa sequências de teste programáveis ​​e de varredura de frequência e coleta e armazena dados brutos de teste, incluindo frequência, aceleração e duração, de forma síncrona. Os operadores podem configurar diretamente todos os parâmetros de teste para reduzir as dificuldades operacionais. O Sistema de Teste de Vibração Eletrodinâmica LVD-100KG é um instrumento de teste pré-certificado, compatível com diversas normas nacionais e internacionais. Além da série IEC 60068, também está em conformidade com as normas GB/T13309-91, GB/T 4857, ASTM D999 e outras especificações relacionadas à vibração. Para testes formais de vibração com certificação CNAS, o LISUN Recomenda-se o sistema de teste de vibração eletrodinâmica LVD-AT10. A tabela abaixo lista as principais especificações técnicas do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica da série LVD-100KG.

Fluxograma de teste para IEC 60068-2-6 usando o sistema gerador de vibração eletrodinâmica

O ensaio de vibração senoidal definido pela norma IEC 60068-2-6 consiste principalmente em seis etapas: preparação pré-ensaio, fixação da amostra, configuração dos parâmetros do equipamento, execução do ensaio, aquisição de dados e inspeção da amostra após o ensaio. O Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica desempenha um papel fundamental em cada etapa.

A primeira etapa é a preparação pré-teste. Os operadores devem definir o nível de severidade correspondente ao produto em teste e confirmar a faixa de frequência, amplitude ou aceleração, taxa de varredura, duração do teste para cada eixo e o número de eixos de vibração. A norma geralmente exige testes ao longo de três eixos ortogonais X, Y e Z separadamente, em vez de simplificar o procedimento com testes de eixos combinados. Verifique o peso da amostra para garantir que não exceda a capacidade máxima de carga do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica. A carga máxima do modelo LVD-100KG é de 100 kg. A sobrecarga causará distorção da forma de onda da vibração e invalidará o teste. Inspecione o controlador, os sensores e os dispositivos de fixação para confirmar se o equipamento está em condições normais de funcionamento.

A segunda etapa consiste na montagem e fixação da amostra. As amostras devem ser fixadas rigidamente na mesa vibratória utilizando dispositivos específicos para simular as condições reais de instalação. A rigidez insuficiente dos dispositivos de fixação introduzirá ressonância adicional e interferirá nos resultados dos testes. A versão LVD-100KG-6D com seis graus de liberdade permite alternar facilmente entre as orientações vertical, horizontal frente-trás e horizontal esquerda-direita para testes multiaxiais. Para o modelo LVD-100KG com quatro graus de liberdade, ajuste a postura de montagem da amostra para realizar testes em diferentes eixos. Sensores de aceleração devem ser posicionados no ponto de referência de controle para enviar os sinais de vibração de volta ao controlador do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica para regulação em malha fechada.

A terceira etapa consiste na configuração dos parâmetros do equipamento. Os operadores inserem as configurações na interface do controlador do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica, selecionam o modo de vibração senoidal, configuram os limites de frequência superior e inferior, os valores de amplitude e aceleração e definem os modos de varredura de frequência ou os modos segmentados programáveis. A norma IEC 60068-2-6 abrange os testes de varredura de frequência e os testes de permanência em frequência fixa. A varredura é adotada para buscar as frequências de ressonância críticas das amostras. Após a identificação dos pontos de ressonância, podem ser realizados testes de permanência em frequência fixa para avaliação da fadiga. A função de varredura do LISUN O sistema de teste de vibração eletrodinâmica LVD-100KG permite a configuração flexível dos limites de frequência e da duração. A função programável suporta a configuração de até 15 segmentos de parâmetros para realizar sequências de teste complexas especificadas na norma. O controle de deslocamento é preferencial para condições de baixa frequência, enquanto o controle de aceleração é ativado em altas frequências para garantir que a tensão de vibração esteja em conformidade com os requisitos da norma em toda a faixa de frequência.

A quarta etapa é a execução do teste. Após a confirmação dos parâmetros, inicia-se o Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica. O controlador aciona a mesa vibratória para gerar vibração senoidal. Durante a operação, os operadores observam a condição física das amostras enquanto o controlador monitora os dados de frequência, amplitude e aceleração em tempo real. O teste deve ser interrompido imediatamente em caso de vibração excessiva ou afrouxamento da amostra. O controlador de todo o sistema registra e salva automaticamente todos os dados do teste, sem necessidade de transcrição manual contínua, para reduzir erros humanos.

A quinta etapa é a inspeção pós-teste. Após a conclusão dos testes de vibração em todos os eixos, remova o espécime e realize uma inspeção visual, um exame da estrutura mecânica e testes funcionais elétricos. Compare o estado do espécime antes e depois do teste para verificar danos na carcaça, afrouxamento de fixadores, deslocamento de componentes internos ou falhas funcionais, a fim de avaliar se o espécime atende aos requisitos da norma IEC 60068-2-6. Exporte os dados brutos do teste armazenados pelo Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica e organize os registros de duração da vibração, curvas de frequência e aceleração para formar um documento de teste completo.

Precauções para a implementação de testes

Ao realizar testes de acordo com a norma IEC 60068-2-6 com um Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica, observe que a série LVD-100KG é um instrumento pré-certificado, adequado para verificação em pesquisa e desenvolvimento e avaliação preliminar. O sistema de teste de vibração eletrodinâmica LVD-AT10 deve ser selecionado caso sejam necessários relatórios formais com acreditação CNAS. A carga na mesa vibratória não deve exceder o valor nominal. O peso total do corpo de prova, incluindo os acessórios de fixação, deve permanecer abaixo da carga máxima nominal; caso contrário, ocorrerão distorções na forma de onda da vibração e medições imprecisas. O teste de permanência em ressonância é uma parte essencial da norma IEC 60068-2-6, e o Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica deve fornecer precisão suficiente no controle de frequência. A precisão de controle de 0.1 Hz do LVD-100KG permite o travamento preciso das frequências de ressonância para testes de permanência em ressonância de durabilidade. Além disso, diferentes produtos correspondem a diferentes níveis de severidade. Os parâmetros unificados não podem ser aplicados diretamente, e a faixa de frequência, a magnitude da vibração e a duração do teste devem ser definidas de acordo com as especificações do produto.

Conclusão

O Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica reproduz ambientes vibratórios por meio de força eletromagnética e serve como hardware principal para conduzir testes ambientais de vibração senoidal de acordo com a norma IEC 60068-2-6. LISUN LVD‑100KG Sistema de teste de vibração eletrodinâmica (pré-certificação) O sistema apresenta capacidade de carga adequada, ampla faixa de frequência de saída disponível, além de recursos de varredura de frequência e testes programáveis. Seu controlador gerencia todo o fluxo de trabalho de teste e registra os dados automaticamente. Ele pode realizar a maioria dos testes de pré-validação exigidos pela norma IEC 60068-2-6. Em atividades práticas de teste, siga rigorosamente os procedimentos padrão, implemente a fixação adequada da amostra, a configuração de parâmetros, o monitoramento em tempo real e a inspeção pós-teste, e explore ao máximo a capacidade do Sistema Gerador de Vibração Eletrodinâmica para simular condições de vibração do mundo real. Isso ajuda a avaliar a resistência à vibração, a estabilidade e a confiabilidade de peças e produtos acabados ao longo de sua vida útil, permitindo que as empresas identifiquem defeitos relacionados à vibração na fase de desenvolvimento do produto, otimizem o projeto estrutural e melhorem a adaptabilidade ambiental dos produtos.