O cutie de transport poate ieși de pe masa de vibrații arătând perfect normal.
Deschide-l și povestea poate fi diferită.
Spuma s-a deplasat. Un cablu s-a frecat de carcasă. Produsul s-a mutat spre un perete al cutiei. Un accesoriu care a început testul într-un compartiment separat nu mai este acolo.
Nu s-a întâmplat nimic dramatic în niciun moment dat. Daunele s-au dezvoltat prin vibrații repetate.
Aceasta este problema ISO 13355 este proiectat să investigheze.
ISO 13355:2016 specifică un test de vibrație aleatorie verticală pentru pachete de transport complete, pline, și pentru sarcini unitare. Metoda poate fi folosită pentru a evalua rezistența ambalajului, protecția pe care o oferă conținutului său sau ambele. Poate fi folosit ca test de vibrație independent sau ca parte a unei secvențe mai largi de testare a distribuției.
Pentru un laborator de testare, însă, cunoașterea numărului standard este doar începutul.
Ce profil de vibrație aleatorie este necesar? Cât de mare și greu este pachetul umplut? Cum va fi restricționată? Poate sistemul de vibrații să reproducă PSD-ul necesar după ce pachetul, hardware-ul de reținere și componentele mobile sunt adăugate?
Aceste întrebări determină dacă ai un sistem de testare funcțional.
Ce testează de fapt ISO 13355
Titlul standardului merită citit cu atenție:
ISO 13355:2016 — Ambalare — Pachete de transport complete, umplute și încărcături unitare — Test de vibrație aleatorie verticală.
Trei părți contează imediat:
Proba de test nu este pur și simplu o cutie goală. Nici produsul nu este scos de pe ambalaj. Metoda este construită în jurul pachetului de transport complet și umplut sau a unei unități de încărcare expuse excitației aleatorii verticale.
Considerați un controler industrial de 12 kg.
Este expediat într-o cutie ondulată între două capace de spumă turnate. Un kit de cabluri stă lângă controler, într-un compartiment interior, iar cutia este închisă cu bandă adezivă.
Pe tabelul de vibrații, acestea nu sunt patru obiecte independente.
Sunt un singur sistem dinamic.
Controllerul se poate mișca relativ la spumă. Spuma se poate comprima sau migra în raport cu cutia. Cutia în sine se poate flexa. Accesoriile se pot deplasa și pot începe să atingă suprafețe pe care nu le-au atins niciodată când a început testul.
Această interacțiune este exact motivul pentru care testarea vibrațiilor ambalajului trebuie să ia în considerare configurația completă a transportului.
Scoate ambalajul și ai schimbat testul—nu l-ai simplificat.
10–200 Hz nu este o specificație completă de vibrație aleatorie
Aici testarea aleatorie a vibrațiilor ambalării este adesea înțeleasă greșit.
Un client vă spune:
"Avem nevoie de vibrații aleatorii între 10 și 200 Hz."
Informații utile—dar nu suficiente pentru a configura testul.
Vibrația aleatorie nu este definită doar de intervalul de frecvență.
Medii reale de transport conțin energie vibrațională distribuită pe o gamă de frecvențe. În laborator, spectrul aleatoriu de vibrații necesar descrie această distribuție.
ISO 13355 se referă la IEC 60068-2-64 pentru discuții despre teoria vibrațiilor aleatorii.
PSD îți spune unde este energia
Densitatea Spectrală de Putere (PSD) descrie modul în care energia vibrațională aleatorie este distribuită în funcție de frecvență.
Asta contează pentru că un sistem de ambalare nu răspunde egal la fiecare frecvență.
Structura cutiei poate răspunde puternic într-o regiune. Sistemul de amortizare poate răspunde la altcineva. Produsul ambalat poate avea propriile sale caracteristici dinamice.
Schimbă unde este concentrată energia de vibrație și poți modifica modul în care pachetul răspunde.
grms îți spune altceva
Total
Nu înlocuiește PSD-ul.
Imaginează-ți două profiluri de vibrație cu același GRMS general.
Profilul A concentrează mai multă energie într-o parte a intervalului de frecvență. Profilul B îl distribuie diferit.
Nivelul general poate fi același, dar excitația nu este.
Această diferență poate conta atunci când pachetul are un comportament sensibil la frecvență.
Deci când un client oferă doar:
"0.6 Grms"
încă lipsește informație.
Pentru o specificație utilă de testare, trebuie să înțelegi combinația din:
PSD profil, intervalul de frecvență, Grms total și durata testului.
Același Grms nu înseamnă automat același test de vibrație aleatorie.
O secvență practică de testare ISO 13355
Profilul exact de vibrație, criteriile de condiționare și acceptare ar trebui să provină din standardul aplicabil, specificațiile clientului și programul de testare.
Din perspectiva unui laborator, fluxul de lucru poate fi împărțit în șapte etape practice.
1. Definește cerința de vibrație
Începe cu cerința de test—nu cu shaker-ul.
Confirma profilul aleatoriu de vibrații necesar, inclusiv cel relevant:
PSD, intervalul de frecvență, Grms total și durata.
Dacă cerința provine dintr-o specificație a clientului sau dintr-un program mai larg de testare a distribuției, păstrează acel context cu testul.
Nu selectați un profil doar pentru că acesta este deja stocat în controlerul de vibrație.
2. Pregătește pachetul complet
Construiește proba în configurația relevantă pentru distribuție.
Pentru o livrare de electronice, asta ar putea însemna:
produs + pungă de protecție + inserții din spumă + accesorii + ambalaj interior + cutie exterioară.
Pentru componentele auto, poate fi o cutie care conține mai multe piese protejate individual.
Pentru o baterie sau un produs industrial, proba poate fi considerabil mai grea sau poate face parte dintr-o unitate de încărcare.
Documentează configurația înainte de testare.
3. Starea și documentarea probei
Materialele de ambalare pot răspunde condițiilor de mediu.
Placa ondulată este un exemplu evident: comportamentul său mecanic poate fi influențat de umiditate și umiditate.
Aplică condiționarea necesară acolo unde este cazul, apoi documentează dimensiunile pachetului și masa umplută.
Pentru sarcini mari sau asimetrice, distribuția încărcării și centrul de greutate pot fi de asemenea luate în considerare la planificarea instalării.
4. Poziționează și restricționează pachetul
Plasați proba în orientarea dorită pe tabelul de vibrații.
Apoi gândește-te bine la reținere.
Restricția are o sarcină: menține condiția de testare dorită și previne mișcări nesigure sau neintenționate.
Sarcina sa nu este să transforme un pachet de transport într-o probă de testare structurală rigid fixată.
O reținere prea mică poate permite mișcarea necontrolată.
Prea multă reținere poate schimba răspunsul pe care intenționați să-l evaluați.
Reține pachetul. Nu redesena testul.
Acest lucru devine deosebit de important pentru cutii mari și încărcături unitare.
O curea trasă agresiv peste o cutie poate introduce compresie care nu a fost prezentă în condiția de distribuție dorită. Un corp de iluminat lateral rigid poate restricționa mișcarea pe care pachetul altfel ar experimenta-o.
Aranjamentul de imobilizare ar trebui să susțină astfel condiția necesară de testare, nu doar să facă proba convenabilă de montat.
5. Instalează și verifică măsurarea controlului
Vibrația aleatorie necesită excitație controlată.
Accelerometrul de control, montarea acestuia și controlerul de vibrații fac astfel parte din lanțul de măsurare—nu sunt accesorii care pot fi ignorate odată ce vibratorul funcționează.
Un senzor slăbit, o suprafață de montare slabă sau o locație de control nepotrivită pot compromite testul.
Sistemul are nevoie de feedback fiabil astfel încât controlerul să poată menține intrarea aleatorie de vibrație necesară.
6. Rulează profilul de vibrație aleatorie
Rulează expunerea verticală aleatorie la vibrații specificată.
În timpul testului, urmărește mai mult decât cronometrul.
Căutați mișcări anormale ale pachetului, probleme de restricție, zgomot neașteptat, pierdere de control sau alte comportamente care ar putea afecta validitatea testului.
Dacă configurarea testului se schimbă semnificativ în timpul rulării, documentați-o.
7. Inspectează pachetul și conținutul
săuOdată ce vibrația se oprește, nu luați decizia de trecere/respingere de la cealaltă parte a camerei.
Inspectați pachetul sistematic.
Începe cu cutia sau recipientul exterior, apoi lucrează spre interior prin închideri, amortizare și ambalajul intern.
În final, inspectați produsul în sine.
Pentru produsele funcționale, inspecția vizuală poate să nu fie suficientă.
Cutia arată bine. Pachetul a trecut?
Nu neapărat.
ISO 13355 poate fi folosit pentru a investiga atât rezistența pachetului, cât și protecția pe care o oferă conținutului.
Asta înseamnă că inspecția post-test trebuie să privească dincolo de cartonul rupt.
Un pachet poate prezenta foarte puține daune externe în timp ce ceva important s-a schimbat în interior.
Spuma s-ar putea să fi migrat.
Un suport turnat s-ar fi putut crăpa.
Produsul s-ar putea să se fi mișcat suficient încât să atingă peretele cartonului.
Un cablu s-ar fi putut freca repetat de o carcasă.
Un conector sau un element de fixare s-ar fi putut slăbi.
Un instrument medical, dispozitiv electronic sau controler industrial poate părea încă normal, dar necesită o verificare funcțională înainte ca starea sa să poată fi confirmată.
Criteriile de acceptare depind de produs și de programul de testare, dar principiul este simplu:
Fără daune vizibile ale cutiei nu înseamnă automat PASS.
Acest lucru contează în special pentru transporturi de mare valoare sau funcțional critice, cum ar fi servere, electronice auto, sisteme de baterii, echipamente medicale, aparate și controale industriale.
Produsele sunt diferite. Întrebarea inginerească este aceeași:
A continuat ambalajul să protejeze ceea ce era înăuntru?
O evaluare a sarcinii utile de 100 kg nu înseamnă că fiecare test aleatoriu de 100 kg va funcționa
Aceasta este una dintre cele mai importante distincții la selectarea echipamentului de testare a vibrațiilor ambalării.
Puneți un pachet de 100 kg pe un tabel de vibrații staționar.
Nu se întâmplă nimic.
Tabelul poate transporta.
Acum cere aceluiași sistem să reproducă un PSD specificat pe o gamă de frecvență definită în timp ce acel pachet se mișcă.
Aceasta este o altă întrebare.
Payload este doar prima verificare
Shaker-ul trebuie să accelereze sistemul în mișcare.
Acest sistem poate include:
Pachet completat
Reținere / fixture
Armature
Expander de tabel sau head
Alte componente mobile
Masa pachetului nu este singura masă care contează.
Și masa nu este singurul parametru de performanță.
Capacitatea de vibrație aleatorie depinde, de asemenea, de spectrul necesar și de limitele de funcționare ale întregului sistem de vibrație.
În funcție de test, verificarea inginerească poate include:
De aceea o afirmație precum:
"Pachetul cântărește 80 kg, iar mașina suportă 100 kg."
nu finalizează selecția echipamentului.
Întrebarea mai bună este:
Poate sistemul complet încărcat să reproducă PSD-ul necesar în limitele sale de forță, viteză și deplasare?
Aceasta este capacitatea care contează.
Vibrația aleatorie nu este același lucru cu mișcarea simulată de transport
Cuvântul transport cauzează multe greșeli de selecție a echipamentelor.
O mașină poate fi proiectată pentru testarea vibrațiilor de transport fără a fi neapărat potrivită pentru fiecare metodă de vibrație de transport.
ISO distinge între diferite metode de vibrație pentru pachete de transport complete, pline. ISO 2247 abordează vibrația sinusoidală fixă de frecvență joasă, în timp ce ISO 8318 acoperă vibrația sinusoidală cu frecvență variabilă. ISO 13355 abordează vibrațiile aleatoare verticale.
Metoda de vibrație determină echipamentul.
Pentru ISO 13355, sistemul trebuie să genereze și să controleze excitația aleatorie necesară.
O configurație electrodinamică tipică include:
Pentru ITM-LAB, acest lucru face ca RS-V Series Electrodynamic Vibration Test System să fie platforma relevantă de evaluare pentru aplicațiile ISO 13355, în loc să selecteze o mașină mecanică de vibrație de transport doar pentru că numele ei conține "vibrație de transport".
Platforma RS-V suportă testarea vibrațiilor aleatorii și este disponibilă în configurații multiple de forță. Configurația specifică trebuie totuși adaptată pachetului real, aranjamentului tabelelor și profilului de vibrație necesar.
Shaker-ul trebuie să reproducă un profil de test—nu un număr standard.
Alegerea unei configurații RS-V pentru ISO 13355
Începe cu specimenul.
Nu catalogul shaker.
Dimensiuni pachet
Mai întâi determină câtă suprafață utilizabilă a tabelului este necesară.
Un carton de 400 × 300 mm și un pachet industrial mare pot necesita interfețe de testare foarte diferite chiar și atunci când masele lor sunt similare.
Pachetul trebuie să se potrivească cu aranjamentul de restricție necesar.
Pentru specimene mai mari, un expander de cap sau o altă configurație de tabel poate contribui, de asemenea, la sistemul în mișcare și trebuie luată în considerare în evaluarea capabilităților.
Masă a pachetului umplut
Folosește masa probei reale de test.
Dacă mai multe pachete sunt testate simultan, considerați întreaga încărcătură de testare.
Pentru sarcini unitare, distribuția masei poate conta, de asemenea.
PSD necesar
Furnizați spectrul efectiv de vibrații aleatorii ori de câte ori este posibil.
Acest lucru este mult mai util pentru inginerul de echipamente decât:
"Avem nevoie de o mașină ISO 13355."
Sistemul trebuie să reproducă un profil, nu să recunoască un număr standard.
Interval de Frecvență și Grms Generale
Aceste valori ajută la definirea cererii de vibrație, dar niciuna nu trebuie luată în considerare independent de PSD.
Un interval de frecvență singur este incomplet.
Grms singur este incomplet.
Împreună cu PSD-ul, ele descriu mult mai mult din mediul aleatoriu pe care sistemul trebuie să-l reproducă.
Durata testului
Durata aparține și ei cerinței testului.
Configurația selectată trebuie să funcționeze în condițiile de test necesare pentru expunerea specificată.
Reținere și fixture
Orice se mișcă odată cu shaker-ul contribuie la mișcarea masei.
Rigiditatea și geometria instalațiilor pot afecta, de asemenea, sistemul încărcat.
Includeți-le în evaluarea echipamentului.
Forță, Viteză și Deplasare
Odată ce configurația în mișcare și profilul aleator necesar sunt cunoscute, sistemul selectat poate fi verificat față de limitele sale dinamice relevante.
Aici selecția echipamentului devine o sarcină inginerească, nu o comparație a sarcinii utile.
ITM-LAB Seria RS-V include configurații de vibrație electrodinamice care acoperă aproximativ
Pentru o aplicație ISO 13355, configurația finală RS-V trebuie verificată în raport cu profilul
ISO 13355 Foaie de parcurs pentru selecția sistemului de testare a vibrațiilor aleatorii
Cea mai sigură modalitate de a specifica echipamentul este să lucrezi spre exterior din pachet.
Ce informații ar trebui să trimiți furnizorului echipamentului?
Nu este nevoie să calculezi singur configurația shaker-ului înainte de a solicita o ofertă.
Dar "tester de vibrații ISO 13355" nu este suficientă informație pentru o recomandare de încredere.
Un punct de plecare util este:
Pachet / tip produs — Ce expediați?
Dimensiunile pachetului — Lungime × lățime × înălțime.
Masa pachetului umplut — Include produsul și ambalarea.
Cantitate — Un pachet sau mai multe simultan?
PSD profil — Trimiteți spectrul sau specificația de testare necesară, dacă este disponibilă.
Interval de frecvență — Frecvențe joase și superioare necesare.
Durata testului — Timpul necesar de expunere.
Cerință de restricție / montare — Dacă este deja definit.
Cu aceste intrări, furnizorul de echipamente poate evalua aranjamentul tabelelor, încărcătura în mișcare și capacitatea vibratorului, în loc să ghicească doar după greutatea pachetului.
ISO 13355 FAQ
Ce este ISO 13355?
ISO 13355:2016 specifică o metodă pentru testarea vibrațiilor aleatoare verticale a pachetelor de transport complete și pline, precum și a încărcărilor unitare. Poate fi folosit pentru a evalua rezistența ambalajului, protecția conținutului sau ambele. A doua ediție actuală a fost publicată în 2016 și confirmată în cadrul revizuirii sistematice a ISO din 2021.
Ce este PSD într-un test de vibrație al ambalajului?
PSD, sau Power Spectral Density, descrie modul în care energia aleatorie de vibrație este distribuită pe frecvențe.
Pentru definirea testului și selecția echipamentului, profilul PSD trebuie luat în considerare împreună cu intervalul de frecvență, Grms total și durata.
Două profiluri pot avea aceleași GRMS generale fără a avea aceeași formă spectrală.
Ce tip de aparat de vibrație este folosit pentru ISO 13355?
ISO 13355 folosește excitație aleatorie verticală, astfel că sistemul de testare are nevoie de o capacitate controlată de vibrație aleatorie.
Un sistem de vibrații electrodinamice configurat cu controlerul, accelerometrul și interfața de testare corespunzătoare este o soluție practică.
Pentru ITM-LAB, seria RS-V este platforma relevantă pentru configurarea în jurul profilului aleatoriu de vibrații necesar.
Cum selectez vibrația aleatorie corectă?
Începe cu pachetul complet și profilul de testare necesar.
Definiți dimensiunile pachetului și masa umplută, PSD-ul, intervalul de frecvență, Grms-ul total, durata, cerința tabelului și configurația restricțiilor.
Apoi verifică întregul sistem încărcat în raport cu forța, viteza și capacitatea de deplasare necesare.
Nu selectați un shaker doar din capacitatea încărcăturii utile.
De la un număr standard la un sistem de testare funcțional
ISO 13355 definește o metodă de vibrație aleatorie verticală pentru pachetele de transport.
Nu face ca fiecare pachet să fie la fel.
O cutie electronică ușoară și o încărcătură industrială grea pot necesita ambele teste de vibrații de transport, dar pot impune cerințe foarte diferite echipamentului.
Secvența practică de selecție este:
Pachet complet → dimensiuni + masă → PSD → interval de frecvență → grms + tabelul → durată + reținere → masă totală în mișcare → forță / viteză / deplasament → capacitate aleatorie încărcată → configurația vibratorului
Urmând această secvență, se evită una dintre cele mai frecvente greșeli de selecție a echipamentului: alegerea unui sistem de vibrații deoarece numărul încărcăturii utile pare suficient de mare.
Sistemul potrivit este cel care poate reproduce profilul de vibrație aleatorie necesar cu configurația reală de testare instalată.
Trebuie configurat un sistem de testare aleatorie a vibrațiilor ISO 13355?
Nu ești sigur care configurație de shaker se potrivește pachetului tău?
Începe cu dimensiuni ale pachetului și masa umplută, apoi trimite ITM-LAB profilul necesar PSD, intervalul de frecvențe, Grms total și durata testului.
Echipa noastră de inginerie poate evalua sarcinile în mișcare, cerințele de masă și reținere, controlerul de vibrații și capacitatea sistemului încărcat înainte de a recomanda o configurație adecvată RS-V Series.
