Essai de résistance aux chocs et de vibration pour la qualification des produits

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Nous aidons nos clients à établir un système logique d’essais de résistance aux chocs et aux vibrations, l’exécution des tests et une assistance pour toute activité de reconception résultante. Notre commande de rétroaction de l’accélération en boucle fermée peut simuler quasiment tous les chocs et vibrations que votre produit pourra être amené à rencontrer. Elle est entre autres capable d’appliquer les méthodes d’essai de résistance aux chocs et aux vibrations militaires établies par l’International Electrotechnical Commission, la Society of Automotive Engineers, les United States Military Standards (MIL-STD) et le ministère de la Défense des États-Unis.

Essais de résistance aux chocs et vibrations

Chocs et vibrations mécaniques

Il est possible que vos produits doivent se conformer aux normes strictes sur les appareils militaires, électroniques, industriels ou médicaux en matière de résistance aux chocs et aux vibrations. Rexnord peut offrir des essais pour des protocoles d’essai spécifiques aux produits sur un large éventail d’amplitudes, de fréquences et de spectres.

Le RIC utilise une commande de rétroaction de l’accélération en boucle fermée qui a fait ses preuves et peut simuler quasiment tous les chocs et vibrations que votre produit pourra être amené à rencontrer. Elle est entre autres capable d’appliquer les méthodes d’essai de résistance aux chocs et aux vibrations militaires établies par l’International Electrotechnical Commission, la Society of Automotive Engineers, les United States Military Standards (MIL-STD) et le ministère de la Défense des États-Unis. Les méthodes d’essai de résistance aux chocs et aux vibrations standard sont les suivantes :

  • Balayage sinusoïdal avec déplacement ou accélération constant(e) (IEC 68-2-6, MIL-STD-810 SAE J1211)
  • Aléatoire avec densité spectrale de puissance pondérée en fréquence (IEC 68-2-34, MIL-STD-810)
  • Choc avec impulsion semi-sinusoïdale, en sinus carré, triangulaire ou en dents de scie (IEC 68-2-27, MIL-STD-202)
  • Spectre de réponses au choc avec densité spectrale pondérée en fréquence
  • Il existe d’autres méthodes d’essai de résistance aux chocs et aux vibrations plus complexes personnalisables pour votre produit
  • sont :
    • Lecture de l’accélération enregistrée par copie des données collectées sur le terrain.>
    • Sinusoïdal et aléatoire, pour simuler des vibrations générées en faisant tourner la machine avec plusieurs tons de vibrations (commandes)
  • Les outils utilisables pour résoudre vos problèmes de vibrations sont les suivants :
    • Mesure et analyse des vibrations sur le terrain
    • Identification de mode en utilisant la recherche des résonances, la transmissibilité et la stroboscopie
    • Analyse modale

Toutefois, de nombreux produits ne sont pas couverts par les normes existantes et il est possible que vous ayez besoin d’aide pour déterminer les meilleures pratiques d’essai, et les plus économiques, pour offrir à vos clients les produits fiables qu’ils attendent. Rexnord peut vous aider à établir un protocole d’essai logique de résistance aux chocs et aux vibrations, exécuter les essais et vous aider dans toute activité résultante de révision du design.

Si votre protocole exige des essais opérationnels en cours de vibration, Rexnord fait figure d’expert dans les systèmes de contrôle d’ingénierie pour enregistrer des fonctions opérationnelles telles que signaux électriques, continuité, pressions et température. Ces signaux peuvent être réacheminés dans le système pour enregistrer les défaillances ou arrêter l’essai.

Tests de vibration sur un convertisseur continu-alternatif industriel

Des recherches des résonances sont effectuées pour identifier les points de fatigue potentiels dans le métal. En révisant correctement le design, les fréquences de résonance peuvent être décalées à des endroits où la pièce ne sera pas exposée en cours de fonctionnement normal.

La photographie ci-dessous illustre des serrures d’automobile soumises à des vibrations vers l’avant et l’arrière. La table de vibration est une table de vibration électrodynamique Ling 6 000 lb commandée par un contrôleur Vibration Research Corporation (VRC).

Tests de vibration de serrures d’automobile

Le RIC peut exécuter des tests de vibration pour conformité à des normes militaires telles que 810F, normes IEC, SAE, ASTM et normes développées en interne. Si nécessaire, le RIC peut offrir un profil de vibration pour tout équipement en montant des accéléromètres et enregistrant des données.

Essais de résistance aux vibrations, chocs et coups

Des tests de vibration peuvent aussi être effectués pendant que la pièce à l’essai est soumise à des extrêmes de température et d’humidité. Un caisson environnemental accouplé à une table de vibration est utilisé pour ce type d’essai.

Services d’essai de résistance aux chocs et vibrations

  • Conditions ambiantes et procédures d’essai pour les équipements en vol
  • Cycles de température combinés à des vibrations sinusoïdales ou aléatoires
  • Essai de résistance aux vibrations (mouvement sinusoïdal vertical) des produits
  • Tests de vibration aléatoires de conteneurs maritimes
  • Tests de vibration à basse fréquence fixe
  • Tests de vibration à fréquence sinusoïdale variable
  • Tests de vibration de conteneurs maritimes
  • Essais standard
  • Vibrations mécaniques militaires standard des équipements à bord d’un navire
  • Choc avec impulsion semi-sinusoïdale, en sinus carré, triangulaire ou en dents de scie
  • Essais environnementaux : Partie II, méthodes, vibrations aléatoires en bande large
  • Spectre de réponses au choc avec densité spectrale pondérée en fréquence
  • Balayage sinusoïdal avec déplacement ou accélération constant(e)
  • Vibrations aléatoires en bande large combinées : milieu de réductibilité, chaleur sèche ou froid sec
  • Vibrations sinusoïdales combinées, chaleur sèche ou froid sec
  • Aléatoire avec densité spectrale de puissance pondérée en fréquence

 

Essais de résistance aux chocs et vibrations

  • TABLE DE VIBRATION ÉLECTRODYNAMIQUE - Accélération jusqu’à 120 g (1 175 m/s2), plage de course jusqu’à 3-1/2 po (90 mm), plage de fréquence 1 - 4000 Hz
  • SYSTÈMES SERVO-HYDRAULIQUES - 1 000 lb - 150 000 lbf, actionneurs verticaux, plateau mobile avec film d’huile 91 cm x 91 cm
  • SYSTÈMES DE COMMANDE/ANALYSE - Servo-commande sinusoïdale numérique (capacité 2 - 2 000 Hz), système d’acquisition de données LabVIEW, logiciel choc et vibration (Vibration Research Control), analyseur de spectre FFT multicanaux, contrôleur aléatoire et programmable (capacité 2 - 10 000 Hz)

Les ingénieurs connaissent bien le risque posé par les vibrations mécaniques (baisse de performance ou cause de défaillance). Toutefois, comme les détails des environnements vibratoires sont souvent mal compris, il est difficile de déterminer comment simuler au mieux les vibrations du monde réel en laboratoire. Les normes de test de vibration d’industries diverses peuvent aider, y compris celles pour lesquelles le Rexnord Innovation Center (RIC) est accrédité par l’American Association for Laboratory Accreditation (A2LA) :

NORME ESSAI
MIL-STD 810, METHOD 514 Vibrations sinusoïdales
MIL-STD 810, METHOD 516 Choc
IEC 68-2-6 Vibrations sinusoïdales
IEC 68-2-64 Vibrations aléatoires
IEC 68-2-27 Choc
 

L’expérience et l’ingéniosité des experts en vibrations du RIC sont primordiales dans l’application des normes, les méthodes efficaces de fixation et l’interprétation des résultats d’essai. Nous avons des capacités allant de la mesure des vibrations en cours d’utilisation réelle et l’analyse des designs pour déterminer la durabilité vibratoire à la recommandation d’un plan d’essai, en passant par l’exécution d’essais de vibration ou de choc, et la recommandation de modifications du design.

Les tests de vibration à des fréquences supérieures à 100 Hz exigent l’emploi d’une table de vibration électrodynamique. Les tests de vibration d’échantillons lourds à basses fréquences pourront exiger l’emploi d’un vérin servo-hydraulique.

Tables de vibration électrodynamiques
  • 100-7 200 livres de force
  • 5-4 000 Hz
  • Jusqu’à 8,9 cm de déplacement crête à crête
  • Plateau mobile avec film d’huile 91 cm x 91 cm
Options d’essais environnementaux
  • Jusqu’à 300 000 livres de force
  • Jusqu’à 15 cm de déplacement crête à crête
Systèmes servo-hydrauliques
  • -100 à 650 degrés F
  • Humidité relative 5 à 95 % 50 à 106 kPa (altitude)

ÉTUDE DE CAS : Mesure sur le terrain et tests de vibration d’équipements électroniques

Un fabricant de machines de transformation d’agrégats voulait savoir si une armoire électrique pouvait résister aux charges vibratoires subies sur le terrain. Les ingénieurs du RIC se sont rendus sur le site du client et ont collecté des données de vibration sur la machine. Ils ont pu ensuite répliquer au laboratoire les vibrations observées en cours de fonctionnement. Rexnord a pu ensuite prédire précisément les défaillances de composants, permettant une revue du design avant déploiement de l’équipement sur le terrain.

Le RIC dispose de huit tables de vibration électrodynamiques, allant d’une capacité 100 à 7 200 livres de force. On y pratique le plus souvent des essais aléatoires, d’auto-rotation, de chute et de résistance aux chocs. Nous pouvons aussi réaliser des essais « en altitude » dans le caisson environnemental avec la table de vibration en marche, ce qui économise de l’argent au client étant donné reste au même endroit.

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