علبة شحن يمكن أن تخرج من طاولة الاهتزاز وتبدو طبيعية تماما.
افتحه، وقد تكون القصة مختلفة.
الرغوة تغيرت. احتك كابل بالهيكل. انتقل المنتج نحو أحد جدران العلبة. الملحقات التي بدأت الاختبار في حجرة خاصة بها لم تعد موجودة.
لم يحدث شيء درامي في أي لحظة واحدة. الضرر تطور بسبب الاهتزاز المتكرر.
هذه هي المشكلة ISO 13355 مصمم للتحقيق.
ISO 13355:2016 يحدد اختبار اهتزاز عشوائي عمودي لحزم النقل الكاملة والمملوءة والأحمال الوحداتية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم قوة الطرد، أو الحماية التي يوفرها لمحتوياتها، أو كلاهما. قد يستخدم كاختبار اهتزاز مستقل أو كجزء من تسلسل اختبار توزيع أوسع.
بالنسبة لمختبر الاختبار، معرفة الرقم القياسي هو مجرد البداية.
ما هو ملف الاهتزاز العشوائي المطلوب؟ ما حجم وثقل العبوة المملوءة؟ كيف سيتم تقييده؟ هل يمكن لنظام الاهتزاز إعادة إنتاج PSD المطلوب بعد إضافة العبوة ومعدات التقييد والمكونات المتحركة؟
هذه الأسئلة تحدد ما إذا كان لديك نظام اختبار عملي.
ما يختبره ISO 13355 فعليا
عنوان المعيار يستحق القراءة بعناية:
ISO 13355:2016 — التغليف — حزم النقل الكاملة والمملوءة والأحمال الوحدة — اختبار اهتزاز عشوائي عمودي.
ثلاثة أجزاء مهمة فورا:
مكتمل ومملوء. عشوائي. عمودي.
عينة الاختبار ليست مجرد علبة فارغة. ولا المنتج الذي يزال من تغليفه. تبنى الطريقة حول حزمة النقل الكاملة والمملوءة أو الوحدة التي تتعرض للإثارة العشوائية الرأسية.
فكر في وحدة تحكم صناعية وزنها 12 كجم.
يتم شحنه في علبة مموجة بين غطاءين من طرفي الفوم المصبوبين. توجد مجموعة كابل بجانب وحدة التحكم في حجرة داخلية، ويتم إغلاق العلبة بشريط لاصق.
على جدول الاهتزازات، هذه ليست أربعة أجسام مستقلة.
هما نظام ديناميكي واحد.
يمكن للوحدة التحرك بالنسبة للرغوة. يمكن للرغوة أن تضغط أو تنتقل بالنسبة للعلبة. العلبة نفسها يمكن أن تنثني. يمكن للملحقات أن تتحرك وتبدأ في ملامسة الأسطح التي لم تلمسها عند بدء الاختبار.
هذا التفاعل هو بالضبط سبب ضرورة اختبار اهتزاز التغليف في الأخذ في الاعتبار تكوين النقل الكامل.
أزلت التغليف وستكون قد غيرت الاختبار — وليس بسوته.
10–200 هرتز ليست مواصفة اهتزاز عشوائي كاملة
هنا غالبا ما يساء فهم اختبار الاهتزاز العشوائي في التغليف.
العميل يخبرك:
"نحتاج إلى اهتزاز عشوائي من 10 إلى 200 هرتز."
معلومات مفيدة—لكنها ليست كافية لتكوين الاختبار.
الاهتزاز العشوائي لا يعرف فقط بنطاق التردد.
البيئات النقل الحقيقية تحتوي على طاقة اهتزاز موزعة عبر نطاق من الترددات. في المختبر، يصف طيف الاهتزاز العشوائي المطلوب ذلك التوزيع.
ISO 13355 نفسه يشير إلى IEC 60068-2-64 لمناقشة نظرية الاهتزاز العشوائي.
PSD يخبرك بمكان الطاقة
كثافة الطيف للطاقة (PSD) تصف كيفية توزيع طاقة الاهتزاز العشوائي مع التردد.
هذا مهم لأن نظام التغليف لا يستجيب بالتساوي عند كل تردد.
قد يستجيب هيكل الكرتون بقوة في منطقة واحدة. قد يستجيب نظام التوسيد في نظام آخر. قد يكون للمنتج المعبأ خصائصه الديناميكية الخاصة.
غير مكان تركيز طاقة الاهتزاز ويمكنك تغيير طريقة استجابة الحزمة.
grms يخبرك بشيء مختلف
بشكل عام Grms يوفر مقياسا لمستوى الاهتزاز العشوائي الكلي.
لا يحل محل PSD.
تخيل ملفين اهتزازيين بنفس Grm الإجمالي.
Profile A يركز طاقة أكبر في جزء من نطاق التردد. الملف الشخصي B يوزعه بشكل مختلف.
قد يكون المستوى العام نفسه، لكن الإثارة ليست كذلك.
هذا الفرق قد يكون مهما عندما يكون للحزمة سلوك حساس للتردد.
لذا عندما يقدم العميل فقط:
"0.6 Grms"
لا تزال هناك معلومات مفقودة.
للحصول على مواصفات اختبار مفيدة، تحتاج إلى فهم الجمع بين:
PSD ملف الملف الشخصي، نطاق التردد، GMS الإجمالية ومدة الاختبار.
نفس Grms لا يعني تلقائيا نفس اختبار الاهتزاز العشوائي.
تسلسل اختبار ISO 13355 العملي
يجب أن تأتي معايير الاهتزاز الدقيقة، والتكييف، والقبول من المعيار المعمول به، ومواصفات العملاء، وبرنامج الاختبار.
من منظور المختبر، يمكن تقسيم سير العمل إلى سبع مراحل عملية.
1. تعريف متطلب الاهتزاز
ابدأ بمتطلب الاختبار — وليس بجهاز الهزز.
أكد ملف الاهتزاز العشوائي المطلوب، بما في ذلك الملف ذي الصلة:
PSD، نطاق التردد، Grms الإجمالية والمدة.
إذا كان المطلب يأتي من مواصفات العميل أو برنامج اختبار توزيع أوسع، احتفظ بذلك السياق مع الاختبار.
لا تختار ملف تعريف لمجرد أنه مخزن بالفعل في وحدة التحكم في الاهتزاز.
2. تحضير الحزمة الكاملة
ابن العينة في التكوين المناسب للتوزيع.
بالنسبة لشحنة إلكترونيات، قد يعني ذلك:
المنتج + حقيبة واقية + إدخالات رغوة + ملحقات + تغليف داخلي + علبة خارجية.
بالنسبة لمكونات السيارات، قد يكون علبة تحتوي على عدة أجزاء محمية بشكل فردي.
بالنسبة للبطارية أو المنتج الصناعي، قد تكون العينة أثقل بكثير أو تشكل جزءا من حمل الوحدة.
وثق التكوين قبل الاختبار.
3. حالة وتسجيل العينة
يمكن لمواد التغليف الاستجابة للظروف البيئية.
اللوح المموج هو مثال واضح: يمكن أن يتأثر سلوكه الميكانيكي بالرطوبة والرطوبة.
تطبيق الشروط المطلوبة حيثما ينطبق، ثم توثيق أبعاد الحزمة وكتلة المملوءة.
بالنسبة للأحمال الكبيرة أو غير المتماثلة، قد تحتاج أيضا إلى أخذ توزيع الحمل ومركز الثقل في الاعتبار عند التخطيط للإعداد.
4. وضع الحزمة وتقييد
ضع العينة في الاتجاه المطلوب على طاولة الاهتزاز.
ثم فكر جيدا في ضبط النفس.
للقيد مهمة: الحفاظ على حالة الاختبار المقصودة ومنع الحركة غير الآمنة أو غير المقصودة.
وظيفته ليست تحويل حزمة النقل إلى عينة اختبار هيكلية محكمة التثبيت بإحكام.
قلة الضبط قد تسمح بحركة غير مسيطر عليها.
الكثير من القيود قد يغير استجابة الحزمة التي كنت تنوي تقييمها.
قيد الحزمة. لا تعيد تصميم الاختبار.
يصبح هذا مهما بشكل خاص مع الصناديق الكبيرة والأحمال الوحداتية.
حزام يسحب بقوة عبر علبة يمكن أن يسبب ضغطا لم يكن موجودا في حالة التوزيع المقصودة. يمكن أن تقيد الوحدة الجانبية الصلبة الحركة التي قد تتعرض لها العبوة لولا ذلك.
لذا يجب أن يدعم ترتيب التقييد حالة الاختبار المطلوبة بدلا من جعل العينة سهلة التركيب فقط.
5. تثبيت وتحقق من قياس التحكم
الاهتزاز العشوائي يتطلب إثارة مضبوطة.
لذلك، فإن مقياس التسارع التحكمي، وتركيبه، ووحدة التحكم في الاهتزاز هي جزء من سلسلة القياس—وليست ملحقات يمكن تجاهلها بمجرد تشغيل الهزاز.
المستشعر المرتخي، سطح التثبيت السيئ أو موقع التحكم غير المناسب قد يعرض الاختبار للخطر.
يحتاج النظام إلى تغذية راجعة موثوقة حتى يتمكن المتحكم من الحفاظ على إدخال الاهتزاز العشوائي المطلوب.
6. شغل ملف الاهتزاز العشوائي
شغل التعرض العمودي العشوائي للاهتزازات المحددة.
خلال الاختبار، راقب أكثر من المؤقت.
ابحث عن حركة غير طبيعية للحزمة، مشاكل في التقييد، ضوضاء غير متوقعة، فقدان السيطرة أو أي سلوك آخر قد يؤثر على صلاحية الاختبار.
إذا تغير إعداد الاختبار بشكل كبير أثناء التشغيل، قم بتوثيقه.
7. افحص الطرد ومحتوياته
بمجرد توقف الاهتزاز، لا تتخذ قرار النجاح/الفشل من الطرف الآخر للغرفة.
فحص الحزمة بشكل منهجي.
ابدأ بالعلبة الخارجية أو الحاوية، ثم ابدأ من الداخل عبر الأغلقات، والتوسيد، والتغليف الداخلي.
أخيرا، افحص المنتج نفسه.
بالنسبة للمنتجات الوظيفية، قد لا يكون الفحص البصري كافيا.
العلبة تبدو جيدة. هل تم تمرير الطرد؟
ليس بالضرورة.
يمكن استخدامISO 13355 للتحقيق في كل من قوة الطرد والحماية التي يوفرها لمحتواها.
هذا يعني أن الفحص بعد الاختبار يجب أن ينظر إلى ما هو أبعد من الكرتون الممزق.
يمكن أن تظهر الحزمة أضرارا خارجية قليلة جدا بينما يكون هناك شيء مهم قد تغير داخلها.
قد تكون الرغوة قد انتقلت.
قد يكون دعم مصبوب قد تصدع.
قد يكون المنتج قد تحرك بما يكفي ليلامس جدار الكرتون.
قد يكون الكابل قد احتك مرارا بهيكل.
قد يكون الموصل أو المثبت قد ارتخى.
قد لا يزال الجهاز الطبي أو الجهاز الإلكتروني أو المتحكم الصناعي يبدو طبيعيا لكنه يتطلب فحصا وظيفيا قبل تأكيد حالته.
تعتمد معايير القبول على المنتج وبرنامج الاختبار، لكن المبدأ بسيط:
عدم وجود ضرر مرئي للعلبة لا يعني تلقائيا PASS.
وهذا مهم بشكل خاص للشحنات عالية القيمة أو الوظيفية المهمة مثل الخوادم، إلكترونيات السيارات، أنظمة البطاريات، المعدات الطبية، الأجهزة المنزلية وأنظمة التحكم الصناعية.
المنتجات مختلفة. سؤال الهندسة هو نفسه:
هل استمر التغليف في حماية ما بداخله؟
تقييم الحمولة بوزن 100 كجم لا يعني أن كل اختبار عشوائي يزن 100 كجم سينجح
هذه واحدة من أهم الفروق عند اختيار معدات اختبار اهتزاز التغليف.
ضع طردا بوزن 100 كجم على طاولة اهتزاز ثابتة.
لا يحدث شيء.
الطاولة يمكنها حملها.
الآن اطلب من نفس النظام إعادة إنتاج PSD محدد عبر نطاق تردد محدد أثناء حركة تلك الحزمة.
هذا سؤال مختلف.
Payload هو فقط أول فحص
يجب على الهزز تسريع النظام المتحرك.
يمكن أن يشمل هذا النظام:
Filled package
Restraint / fixture
Armature
Table or head expander
أجهزة متحركة أخرى
لذا، كتلة الحزمة ليست الكتلة الوحيدة المهمة.
والكتلة ليست معامل الأداء الوحيد.
تعتمد قدرة الاهتزاز العشوائي أيضا على الطيف المطلوب وحدود التشغيل لنظام الهزاز الكامل.
اعتمادا على الاختبار، يمكن أن يتضمن الفحص الهندسي:
القوة، التسارع، السرعة، الإزاحة والتردد.
لهذا السبب توجد عبارة مثل:
"الحزمة تزن 80 كجم والآلة تدعم 100 كجم."
لا يكمل اختيار المعدات.
السؤال الأفضل هو:
هل يمكن للنظام المحمل الكامل إعادة إنتاج PSD المطلوبة ضمن حدود القوة والسرعة والإزاحة؟
هذه هي القدرة المهمة.
اهتزاز عشوائي ليس هو نفسه حركة النقل المحاكاة
كلمة النقل تسبب الكثير من أخطاء اختيار المعدات.
يمكن تصميم آلة لاختبار اهتزازات النقل دون أن تكون بالضرورة مناسبة لكل طرق الاهتزازات النقلية.
ISO يميز بين طرق الاهتزاز المختلفة لحزم النقل الكاملة والمملوءة. يعالج ISO 2247 الاهتزاز الجيبي منخفض التردد الثابت، بينما يغطي ISO 8318 الاهتزاز الجيوبي المتغير. يعالج ISO 13355 الاهتزاز العشوائي الرأسي.
طريقة الاهتزاز تحدد المعدات.
بالنسبة ل ISO 13355، يحتاج النظام إلى توليد والتحكم في الإثارة العشوائية المطلوبة.
التكوين الكهروديناميكي النموذجي يشمل:
هزاز كهروديناميكي + مضخم الطاقة + متحكم اهتزاز + مقياس التسارع + جدول اختبار / تركيب
بالنسبة ل ITM-LAB، يجعل نظام اختبار الاهتزاز الكهروديناميكي من سلسلة
تدعم منصة RS-V اختبار الاهتزاز العشوائي وتتوفر بعدة تكوينات قوة. لا يزال التكوين المحدد يحتاج إلى مطابقة مع الحزمة الفعلية، وترتيب الطاولة، وملف الاهتزاز المطلوب.
يحتاج الهزز إلى إعادة إنتاج ملف تعريف اختبار—وليس رقما قياسيا.
اختيار تكوين RS-V ل ISO 13355
ابدأ بالعينة.
ليس كتالوج الشيكر.
أبعاد الحزمة
أولا حدد مقدار مساحة الطاولة القابلة للاستخدام المطلوبة.
A 400 × 300 مم كرتون وحزمة صناعية كبيرة قد تتطلب واجهات اختبار مختلفة جدا حتى عندما تكون كتلهما متشابهة.
يجب أن تتناسب الحزمة مع ترتيب التقييد المطلوب.
بالنسبة للعينات الأكبر، قد يساهم موسع الرأس أو تكوين جدول آخر أيضا في نظام الحركة ويجب أخذه في الاعتبار في تقييم القدرات.
Filled package Mass
استخدم كتلة العينة الفعلية.
إذا تم اختبار عدة حزم في نفس الوقت، اعتبر حمل الاختبار الكامل.
بالنسبة لأحمال الوحدات، قد يكون توزيع الكتلة مهما أيضا.
Required PSD
توفير طيف الاهتزاز العشوائي الفعلي كلما أمكن.
هذا أكثر فائدة لمهندس المعدات من:
"نحتاج إلى جهاز ISO 13355."
يحتاج النظام إلى إعادة إنتاج ملف تعريفي، وليس التعرف على رقم قياسي.
نطاق التردد وإجمالي grms
هذه القيم تساعد في تحديد طلب الاهتزاز، لكن لا ينبغي النظر في أي منهما بشكل مستقل عن PSD.
نطاق التردد وحده غير مكتمل.
Grms وحده غير مكتمل.
مع PSD، تصف هذه القطع جزءا أكبر من البيئة العشوائية التي يجب على النظام إعادة إنتاجها.
مدة الاختبار
Duration تنتمي أيضا إلى متطلب الاختبار.
يجب أن يعمل التكوين المختار وفقا لشرط الاختبار المطلوب للتعريض المحدد.
Restraint and Fixture
أي شيء يتحرك مع الهزاز يساهم في الكتلة المتحركة.
يمكن أن تؤثر صلابة وهندسة التثبيت أيضا على النظام المحمل.
أدرجها في تقييم المعدات.
القوة، السرعة والإزاحة
بمجرد معرفة التكوين المتنقل والملف العشوائي المطلوب، يمكن التحقق من النظام المختار مقابل حدوده الديناميكية ذات الصلة.
هنا يصبح اختيار المعدات مهمة هندسية بدلا من مقارنة حمولة.
سلسلة ITM-LAB
بالنسبة لتطبيق ISO 13355، يجب التحقق من التكوين النهائي ل RS-V مقابل الملف التعريفي العشوائي العمودي المطلوب
ISO 13355 لاختيار نظام اختبار الاهتزاز العشوائي
الطريقة الأكثر موثوقية لتحديد المعدات هي العمل من الخارج من الحزمة.
ما هي المعلومات التي يجب إرسالها إلى مورد المعدات؟
لا تحتاج إلى حساب تكوين الهزاز بنفسك قبل طلب عرض سعر.
لكن "اختبار الاهتزاز ISO 13355" ليس معلومات كافية لتوصية موثوقة.
نقطة بداية مفيدة هي:
نوع العبوة / المنتج — ماذا تشحن؟
أبعاد الحزمة — الطول × العرض × الارتفاع.
كتلة التعبئة — يشمل المنتج والتغليف.
Quantity — حزمة واحدة أم عدة حزم في نفس الوقت؟
ملف PSD — أرسل الطيف المطلوب أو مواصفات الاختبار إذا كان متاحا.
نطاق التردد — الترددات المنخفضة والعليا المطلوبة.
Grms العام — مستوى اهتزاز عشوائي مطلوب.
مدة الاختبار — وقت التعرض المطلوب.
شرط ضبط / التركيب — إذا كان معرفا بالفعل.
المواصفة القابلة للتطبيق — ISO 13355 بالإضافة إلى أي متطلبات للعملاء أو التوزيع.
باستخدام هذه المدخلات، يمكن لمورد المعدات تقييم ترتيب الطاولات، وحمل النقل، وقدرة الهزاز بدلا من التخمين من وزن الحزمة فقط.
ISO 13355 FAQ
ما هو ISO 13355؟
ISO 13355:2016 يحدد طريقة لاختبار الاهتزاز العشوائي الرأسي لحزم النقل الكاملة والمملوءة والأحمال الوحداتية. يمكن استخدامه لتقييم قوة العبوة، أو حماية المحتويات، أو كلاهما. تم نشر الطبعة الثانية الحالية في عام 2016 وتم تأكيدها خلال مراجعة ISO المنهجية لعام 2021.
ما هو PSD في اختبار اهتزاز التغليف؟
PSD، أو كثافة الطيف للطاقة"، يصف كيفية توزيع طاقة الاهتزاز العشوائي عبر الترددات.
لتعريف الاختبار واختيار المعدات، يجب النظر في ملف PSD مع نطاق التردد، وإجمالي Grms، والمدة.
يمكن أن يكون لملفين شخصيين نفس Grm الكلي دون أن يكون لهما نفس الشكل الطيفي.
ما نوع جهاز الاهتزاز المستخدم في ISO 13355؟
ISO 13355 يستخدم الإثارة العشوائية الرأسية، لذا يحتاج نظام الاختبار إلى قدرة اهتزاز عشوائي متحكم بها.
نظام اهتزاز كهروديناميكي مجهز بوحدة التحكم المناسبة ومقياس التسارع وواجهة الاختبار هو أحد الحلول العملية.
بالنسبة ل ITM-LAB، فإن المنصة ذات الصلة لتكوين ملف الاهتزاز العشوائي المطلوب RS-V.
كيف أختار هز الاهتزاز العشوائي المناسب؟
ابدأ بالحزمة الكاملة وملف الاختبار المطلوب.
حدد أبعاد الحزمة وكتلة المملوءة، PSD، نطاق التردد، GMS الكلي، المدة، متطلبات الجدول وتكوين التقييد.
ثم تحقق من النظام المحمل بالكامل مقابل القوة والسرعة والإزاحة المطلوبة.
لا تختار الهزاز من سعة الحمولة فقط.
From a Standard Number to a Working Test System
ISO 13355 يعرف طريقة اهتزاز عشوائي عمودي لحزم النقل.
هذا لا يجعل كل حزمة متشابهة.
علبة إلكترونيات خفيفة الوزن وحمولة صناعية ثقيلة يمكن أن تتطلب اختبار اهتزاز النقل، لكنهما يضعان متطلبات مختلفة تماما على المعدات.
تسلسل الاختيار العملي هو:
حزمة كاملة → أبعاد + كتلة PSD → نطاق تردد → → grms + مدة → الجدول + القيد → الكتلة المتحركة الكلية → القوة / السرعة / الإزاحة → القدرة العشوائية المحملة → تكوين الهزاز
اتباع هذا التسلسل يتجنب أحد أكثر أخطاء اختيار المعدات شيوعا: اختيار نظام اهتزاز لأن رقم حمولته يبدو كبيرا بما فيه الكفاية.
النظام الصحيح هو الذي يمكنه إعادة إنتاج ملف الاهتزاز العشوائي المطلوب مع تثبيت تكوين الاختبار الفعلي.
هل تحتاج إلى تكوين نظام اختبار اهتزاز عشوائي ISO 13355؟
لست متأكدا أي تكوين هزاز يناسب باقتك؟
ابدأ ب
يمكن لفريق الهندسة لدينا تقييم متطلبات الحمل المتحرك، والجدول والتقييد، ومتحكم الاهتزاز، وقدرة النظام المحمل قبل التوصية بتكوين مناسب
