Hoe de vereiste opwekkingskracht voor een trillingsshaker te berekenen

• Triltafels zijn over het algemeen niet ontworpen voor continu gebruik bij maximale excitatiekracht.
  Werken bij of in de buurt van maximale excitatiekracht verhoogt het risico op systeeminstabiliteit en componentfalen aanzienlijk. In praktische tests worden trillingsniveaus doorgaans beperkt tot ongeveer 60% van de maximale excitatiekracht van de triltafel, terwijl de fabrieksinstellingen meestal zijn geconfigureerd op 85% van de nominale maximale kracht.

Wanneer de berekende benodigde excitatiekracht dicht bij de maximale krachtclassificatie van de triltafel ligt, kan een veiligheidsfactor van 1,2 worden toegepast voor systeemselectie. Een veiligheidsfactor van 1,3 biedt voldoende prestatiereserve, terwijl langdurig gebruik met een veiligheidsfactor onder 1,2 de levensduur van de triltafel.

• Verplaatsing wordt vaak gespecificeerd in inches.
  Een inch verplaatsing is ongeveer 25 mm. De meest gebruikte verplaatsingsclassificaties zijn 2 inch (51 mm) en 3 inch (76 mm).
  Als de vereiste verplaatsing bijvoorbeeld 40 mm is, is het selecteren van een 2-inch (51 mm) verplaatsingstriltafel over het algemeen voldoende.

• Bij het berekenen van de benodigde kracht voor configuraties met een horizontale glijtafel, moet de totale bewegende massa het gewicht van de glijtafel-lageradapter omvatten.
  Dit komt omdat de triltafel wordt gedraaid van een verticale configuratie naar een horizontale configuratie, en een extra lager- en verbindingsconstructie wordt geïnstalleerd tussen het anker van de triltafel en de glijtafel.
  Daarom moet de massa van de lageradapter worden opgenomen in de totale belastingsberekening (zoals geïllustreerd in het diagram dat de verticale-naar-horizontale triltafelconversie laat zien).

Voorbeeld van berekening:

1. Testvereisten & parameters

• Gewicht van het specimen: 40 kg
• Afmetingen van het specimen: 800mm*800mm (L*B)
• Armatuur/Expanders: 800 mm vierkante verticale triltafel (70 kg)
• Ankergewicht (bewegende spoel): 11 kg
• Totale bewegende massa (M): 40 + 70 + 11 = 121 kg
• Vereiste versnelling (A): 5 g

2. Krachtberekening (Tweede wet van Newton)

De theoretische benodigde kracht wordt berekend als:

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

3. Veiligheidsmarge & systeemevaluatie

Om de levensduur van het systeem te garanderen en rekening te houden met mogelijke pieken of signaalruis, passen we een veiligheidscoëfficiënt toe.

• Standaardberekening (20% marge):

605 kgf x 1,2 = 726 kgf

• Voorgestelde oplossing: SNEV207 triltafelsysteem (nominale sinuskracht: 700 kgf)

4. Technische conclusie

Hoewel de berekende vereiste met een veiligheidsfactor van 1,2 (726 kgf) de nominale stuwkracht van de SNEV207 van 700 kgf iets overschrijdt, blijft de oplossing haalbaar op basis van het volgende:

• Flexibiliteit van de veiligheidsfactor: Hoewel een factor van 1,3 (786 kgf) ideaal is voor zware cycli, is een factor van 1,2 vaak acceptabel voor standaard testprofielen.
• Overlap van de marge: De ruwe vereiste kracht is 605 kgf, wat slechts 86% van de capaciteit van de triltafel is. Dit laat een reële overhead van 14% over.
• Optimalisatie: Als het testprofiel extreem veeleisend is, raden we aan het zwaartepunt (CG) te controleren om ervoor te zorgen dat er geen extra overstekende momenten op het anker inwerken.

tag: triltafel,  triltafel, elektromagnetische trillingstester , trillingstestmachine, elektrodynamische shaker, trillingstestsysteem