خبرها

روش ها و استراتژی های آزمایش

خلاصه
به عنوان عناصر دستگاه طراحی شده برای برنامه های مختلف ، یاطاقان نورد تماس
می تواند در معرض شرایط عملکردی بسیار متفاوت و همچنین چالش برانگیز باشد.
علاوه بر این ، از آنجا که یاتاقان ها قطعات استاندارد هستند ، تامین کنندگان قابل تعویض هستند و
لازم است که همواره بر کیفیت و عملکرد فنی نظارت شود.
آزمایش بر روی سکوهای آزمایش مطمئن ترین روش برای تأیید محصول است. این
انتشار ارائه اجمالی از روش های مختلف آزمایش ، تجهیزات مورد نیاز
و استراتژی های آزمایش. روشهای اصلی آزمایش برای گشتاور اصطکاک یا
دما و برای استقامت. هر دو بسته به آنچه وجود دارد توجیه خود را دارند
بسیار مهم در برنامه مرتبط است. در مورد تجهیزات تست ، دو مورد
گزینه های استاندارد ارائه شده توسط Elgeti Engineering GmbH مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت
در مقایسه با سایر مفاهیم دکلره تست متداول موجود در بازار. خاص
نقطه مرجع دکل آزمایشی FE8 است که در DIN 51819 [2] توضیح داده شده است
بسیار رایج برای تحقیق در مورد بلبرینگ در دانشگاههای فنی بزرگ. سرانجام،
راهبردهای آزمایش برای موارد مختلف تهیه و توضیح داده شده است.

انگیزه
دلایل اصلی آزمایش تحمل عبارتند از:

اعتبار فنی / تأیید تأمین کننده
ارزیابی مقایسه ای (برای تهیه کنندگان مختلف یا متفاوت) صدق می کند
روشهای تولید
کنترل کیفیت مداوم برای بازرسی های ورودی یا خروجی
با توجه به پیچیدگی های مرتبط با آزمایش ، رویکردها و راهکارهای مناسب
برای تعادل زمان ، هزینه و مزایا ضروری هستند.

روشهای آزمایش
در بین روشهای آزمایش ، ابتدا باید بین آزمایش گشتاور اصطکاک یا دما و آزمایش استقامتی تمایز قائل شد. آزمایش اصطکاک و دما می تواند به درک تأثیر شرایط مختلف کار بر گشتاور اصطکاک و دمای تعادل کمک کند. چنین آزمایشاتی می تواند به ارزیابی تلفات نیرو ناشی از اصطکاک کمک کند که به راندمان کلی سیستم کمک می کند. به عنوان نمونه ، می توان ضررهای موجود در عناصر یاتاقان انفرادی در پیشرانه‌ی خودرو را ارزیابی كرد و از این رو كارآیی كل رانندگی قابل ارزیابی است. این روش آزمایش همچنین می تواند برای ارزیابی سریع استانداردهای کیفیت تحویل های منظم (بازرسی های ورودی) [1] و برای شناسایی حدود عملکرد استفاده شود. سرانجام ، دمای حالت پایدار می تواند معیار محدود کننده عملکرد برای یاتاقان های روان کننده روغنی باشد.

از آزمایش استقامتی برای ارزیابی طول عمر تحمل در استفاده پایدار استفاده می شود. در صورتی که عملکرد یاتاقان و روان کننده مطابق با مشخصات فنی یا انتظارات فنی باشد ، می توان از اعتبار سنجی استفاده کرد. هنگام تغییر یا دستیابی به یک تامین کننده جدید ، معمولاً باید اطمینان حاصل شود که عملکرد محصول جدید بهتر - یا حداقل بدتر از عرضه کننده فعلی نیست. آزمایش استقامتی شتاب می تواند یک ارزیابی مقایسه ای سریع از تأمین کنندگان مختلف ارائه دهد و به یک فرد تصمیم گیری آگاهانه کمک کند. آزمایش استقامتی که فراتر از امتیاز زندگی نظری است نیز می تواند یک آزمایش سریع برای بازرسی ورودی باشد [1].

راه اندازی های دکل آزمایشی ارائه شده توسط مهندسی Elgeti را می توان به صورت استاندارد و سفارشی طبقه بندی کرد. راه اندازی استاندارد مقرون به صرفه ترین راه حل برای ارزیابی کیفیت و عملکرد تحمل است. این تنظیمات امکان شبیه سازی بارهای محوری ، شعاعی یا ترکیبی را به ترتیب در شکل 1 ، 2 و 3 نشان می دهد. لازم به ذکر است که در مورد کاربردهای بار ترکیبی ، بارهای محوری و شعاعی به دلیل اصطکاک بین ابزار و محفظه مستقل از یکدیگر نیستند. بنابراین ، آزمایش محوری خالص یا شعاعی خالص می تواند یک رویکرد ارجح باشد حتی اگر بارهای ترکیبی در برنامه مربوط به آن انتظار داشته باشند.


در مقایسه با تنظیمات تست استاندارد ، مجموعه های سفارشی شده توسط مهندسی Elgeti امکان سفارشی سازی بارهایی را دارند که با استفاده از آنها می توان شرایط آزمون واقعی تری به دست آورد. شکل 4 دکل آزمایشی چند محوری را نشان می دهد که امکان استفاده از بار با سه درجه آزادی را نشان می دهد. این دکل آزمایشی مخصوصاً برای یاتاقانهای توپی چرخ کامیون ، قرقره یا یاطاقان سیاره که در آن جدا از بارهای محوری و شعاعی است ، باید یک لحظه کج سازی شبیه سازی شود.

تجهیزات تست
تجهیزات تست استاندارد در سراسر جهان از مفاهیم اصلی تست بسیار مشابه استفاده می کنند. آنها عمدتا بر اساس روشهای کنترل دما و بارگذاری و همچنین میزان اتوماسیون متمایز می شوند. سازش بین هزینه و تجهیزات مورد نیاز و همچنین هزینه و اهمیت آماری مورد نیاز ضروری است. کنترل دقیق تر و درجه بالاتر اتوماسیون با افزایش هزینه همراه است. بنابراین ، یک تست باید در عین حال که به اندازه لازم پیچیده باشد ، تا حد امکان ساده باشد. اگر آزمایش با دقت بالا بسیار گران باشد ، احتمالاً فرد از افت سرویس می پردازد. در چنین مواردی ، آزمایش نادرست هنوز گزینه بهتری خواهد بود از هیچ آزمایش.

سه مفهوم اصلی برای کنترل دما وجود دارد. هیچ کنترلی با کمترین هزینه نتیجه نمی دهد. در این حالت انتظار می رود شرایط محیط ثابت یا حداقل قابل تکرار باشد. روش دوم استفاده از 4 گرمخانه گرمایش برای کاربردهای کم سرعت مانند تست روانکارها در یاتاقانها در اصطکاک شدید با اصطکاک تست FE8 مطابق با DIN 51819 معمول است [2].

روش سوم ، که بر روی سکوهای تست مهندسی Elgeti پیاده سازی شده است ، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است ، کنترل کامل و دقیقی از میزان سرد شدن و سرعت جریان روغن و از این رو دمای روغن را ارائه می دهد. یک طرح کنترل حلقه بسته اجرا می شود که به موجب آن سرعت چرخش موتور فن خنک کننده مبدل حرارتی با توجه به دمای روغن اندازه گیری شده (به طور متوسط دمای ورودی و خروجی روغن در محفظه) کنترل می شود. در صورت لزوم می توان سرعت چرخش موتور پمپ را نیز کنترل کرد. در صورت نیاز به دمای بالاتر ، یک دستگاه گرمایشی اختیاری می تواند وارد مدار روغن کاری شود.
چهار روش اصلی برای کاربرد بار وجود دارد. با استفاده از فنرهای صفحه از پیش بارگذاری شده با واشر ، می توان کاربرد بار خام را بدست آورد ، همانطور که در دکل آزمایشی استاندارد FE8 وجود دارد. اگرچه این یک راه حل بسیار کم هزینه است ، اما دقت بسیار کمی را ارائه می دهد. روش دیگر شامل انتقال هیدرولیک بار با استفاده از وزنه ها است. این ارائه می دهد دقت متوسط در مقایسه با چشمه های بشقاب با هزینه بیشتر. این روش در اکثر سکوهای تست تحمل موجود است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد.

روش سوم ، که در سکوهای آزمایشی مهندسی Elgeti پیاده سازی شده است ، از سیلندرهای هیدرولیک با کنترل حلقه بسته فشار هیدرولیکی استفاده می کند. این روش همچنین با دقت متوسط اما با کمی افزایش هزینه نسبت به روش قبلی ارائه می دهد. مهمترین مزیت نسبت به روشهای قبلی ذکر شده اتوماسیون است که امکان استفاده از چرخه های بار پیچیده را فراهم می آورد. در صورت عدم خرابی در مدت زمان مشخص ، برنامه های کاربردی معمولی در حال اجرا هستند و افزایش اتوماتیک بار را افزایش می دهد.

روش چهارم به جای اندازه گیری فشار هیدرولیکی ، با اندازه گیری مستقیم بارها با سلولهای بار ، به دقت بیشتری می یابد. دکل های تست مهندسی Elgeti نیز مطابق با این روش مطابق شکل 6 سازگار است. مشخصات روش های مختلف استفاده از بار در جدول 1 خلاصه شده است.
استراتژی های تست
قبل از تدوین استراتژی های خاص تست در مورد تحمل تحمل ، ابتدا باید انواع کلی آزمایش را که عملکرد تحمل آنها ارزیابی می شود ، منعکس کند. بسته به میزان انتزاع ، تست ها را می توان به عنوان تست میدانی ، تست جزء ، تست قسمت و تست مدل طبقه بندی کرد.

آزمایش های میدانی شامل آزمایش سیستم های کامل در برنامه های واقعی است ، به عنوان مثال تست رانندگی اتومبیل در یک جاده عمومی. این آزمایش برای تأیید رفتار محصول استفاده می شود. تست های مؤلفه شامل آزمایش سنگدانه ها بر روی نیمکت آزمایش در شرایط عملیاتی مشخص به منظور ارزیابی عملکرد آنها است ، به عنوان مثال. آزمایش یک گیربکس روی نیمکت آغوش. تست های قسمت شامل آزمایش قطعات کامل در شرایط مشخص به منظور تأیید ویژگی های قسمت ، به عنوان مثال تست یاتاقان روی نیمکت تست یاتاقان. آزمایشات مدل شامل آزمایش نمونه های ساده تحت تأثیر فیزیکی و شیمیایی تعریف شده ، به عنوان مثال توپ روی دیسک دیسک دیسک. این نوع آزمون عمدتاً برای اهداف اصلی تحقیق و توسعه محصول استفاده می شود.

روند پارامترهای انواع مختلف آزمون در شکل 7 نشان داده شده است. آزمون میدانی نزدیک به صفر انتزاع را نشان می دهد از آنجا که این آزمون در یک برنامه واقعی انجام می شود. این تست همچنین بسیار پیچیده ، وقت گیر و گران است. آزمون قسمت سطح تجربی خوبی برای تحمل تحمل یا اصطکاک و تست دما با هزینه و پیچیدگی مناسب دارد. این تست همچنین دقیق است و دارای شرایط تست بسیار تکراری است.

برای آزمایش استقامتی ، اهمیت آماری موضوع مهمی است زیرا نتایج آزمون های فردی ممکن است بسیار متفاوت باشد. دستیابی به سطح کافی از اهمیت آماری ، دلیل اصلی استقرار تحمل تحمل به جای دکل آزمایش گیربکس با وجود این واقعیت است که گزینه دوم بسیار متداول است.

شکل 8 نتیجه ده آزمایش با طول عمر را با فرکانس تجمعی شکست در محور عمودی نشان می دهد و عمر را در ساعت ها در محور افقی مشاهده می کند. جعبه های مربع نشان دهنده نتایج حاصل از تست های فردی است. به منظور ارزیابی طول عمر جمعیت ، دو پارامتر توزیع Weibull در طرح قرار داده شده است (خط جامد در شکل 8). به پارامتر "الف" به عنوان فاكتور مقياس سازي گفته مي شود كه نشان دهنده طول عمر مشخصه و پارامتر "b" به عنوان عامل شكل مي باشد. این پارامترها بسته به نمونه ها نیز قابل تغییر است.

با توجه به این ، این تغییر در توطئه های اضافی ، به صورت خطوط نقطه دار در شکل 8 نشان داده می شود ، می توان نتیجه گرفت که عمر تجربی L10 از جمعیت ، هنگامی که 10٪ از یاتاقان ها اولین شواهد از خستگی را نشان می دهند ، نهفته است. در حدود مشخصی که توسط این توطئه های تغییرات پارامترها تعریف شده است. این اندازه فاصله با افزایش تعداد نمونه های آزمایش کاهش می یابد. بدیهی است که در اکثر موارد ، انجام تست گیربکس برای تهیه یک پایگاه داده کافی بسیار گران خواهد بود.

به منظور افزایش اهمیت آماری آزمون ، باید مبادله ای بین افزایش تعداد تست های آزمایشی و دقیق بودن تست تست در نظر گرفت. هزینه افزایش تعداد تست ها از نظر افزایش زمان آزمایش مشهود است ، در حالی که هزینه افزایش دقت در آزمایش از نظر هزینه تجهیزات مشهود است. در برخی موارد ، به ویژه در برنامه های دانشگاهی ، دقت بالاتر ارائه شده توسط تجهیزات پیشرفته ممکن است ضروری باشد. برای یک تست استاندارد ، مزیت هزینه انتخاب افزایش تعداد تست ها به جای استفاده از تجهیزات گران قیمت ممکن است ضرر افزایش زمان تست را جبران کند.استراتژی های آزمایش بسته به انگیزه انجام آزمون متفاوت است. آزمایش ها می توانند برای تأیید تأمین کننده یا اعتبار سنجی فنی ، ارزیابی مقایسه ای استقامت یا کنترل کیفیت منظم انجام شوند.

تأیید تأمین کننده ممکن است به منظور کاهش هزینه ها ، کوتاه کردن زمان تحویل ، بهبود کیفیت و کاهش خطرات ضروری باشد. تأییدکننده یا اعتبارسنجی فنی را می توان با اعتبارسنجی رفتار گشتاور اصطکاک و عملکرد استقامت برطرف کرد. گشتاور اصطکاک یا تست های تست دما بسیار تکرار می شوند. هر آزمایش حدود یک روز از جمله زمان کار برای تنظیم نمونه ها طول می کشد. در مورد آزمون استقامتی برای اعتبار سنجی فنی ، غالباً پنج آزمایش با روش زیر انجام می شود. برای تأیید کل دسته ، تا زمان آزمایش حداقل دو برابر Ln ، m (عمر آزمون اصلاح شده مطابق با ISO 281) در این نمونه ها هیچگونه عیب و نقصی مشاهده نشود. در صورت بروز یک شکست ، برای دستیابی به نتیجه گیری ، آزمایش های بعدی لازم است. در صورت دو خرابی ، دسته ای تأیید نمی شود.

برای ارزیابی مقایسه ای از استقامت ، آزمایشات باید تا زمان عدم موفقیت انجام شود. گزینه استاندارد شامل انجام آزمایش در شرایط پایدار ، به عنوان مثال در نیمی از امتیاز بار دینامیکی ، برای یک زمان معین و سپس متعاقباً افزایش بار است. در ضمن افزایش بار باید از خم شدن شافت اجتناب شود ، زیرا خمش های مختلف منجر به الگوی تنش تماسی متفاوت و در نتیجه به نتایج گمراه کننده می شود. یک آزمایش واحد به طور معمول بین دو تا چهار هفته طول می کشد. آزمایش های عملکرد شتاب امکان کاهش زمان آزمایش را به حدود یک هفته می دهند در حالی که هنوز هم می توانند یک ارزیابی مقایسه ای معقول داشته باشند. در این تستها ضمن جلوگیری از خم شدن شافت ، بار به طور مداوم افزایش می یابد. این افزایش مداوم بار تنها در تجهیزات آزمایش خودکار امکان پذیر است ، همانطور که توسط مهندسی Elgeti ارائه شده است.

جدای از تأیید تأمین کننده ، اطمینان از کنترل کیفیت مداوم در تحویل نیز مهم است. بازرسی ورودی برای شناسایی محصولات غیرمجاز قبل از استفاده از آنها ضروری است. برای تأمین کننده ، بازرسی خارج از کشور می تواند ثابت کند که برای حفظ استانداردهای کیفیت مفید است. در مقایسه با روش های بازرسی معمولی تحمل بواسطه ظاهر بصری ، هندسه و مواد ، بازرسی با استفاده از دکل های تست می تواند سودمند باشد. در این استراتژی آزمایشی ، چهار نمونه به طور تصادفی انتخاب شده از هر دسته در شرایط سخت تا دو برابر Ln ، m آزمایش می شوند (عمر آزمون اصلاح شده طبق ISO 281). این آزمون می تواند طی پنج روز و با هزینه های بسیار محدود انجام شود. اگرچه چنین آزمایش سریع برای ارزیابی دقیق از عملکرد تحمل کافی نیست ، اما معمولی ترین خطاهای تولید و حمل و نقل که ممکن است تا خرابی بالغ شوند ، به راحتی قابل تشخیص هستند. برخی از نقص هایی که احتمال شناسایی بالایی دارند ، شامل مواد ضعیف ، انحراف هندسی (تشخیص داده شده هنگام نصب بر روی دکل آزمایش) ، ترک سخت شدن ، سوختگی های سنگ زنی ، یک عنصر نورد با قطر اشتباه و مخلوط کردن با یاطاقان های جعلی با کیفیت پایین است.

نتیجه
تجهیزات تست استاندارد از نظر مفاهیم اساسی آنها بسیار شبیه به یکدیگر است. با این حال ، تفاوت عمده ای در رویکردهای آنها برای کنترل دما و معرفی بار وجود دارد. از آنجا که آزمایش همیشه یک سازش بین هزینه و دقت است ، باید تعادل مناسب را برای هر مورد فردی پیدا کنید - تحقیقات علمی سطح بالا باید به روشنی از تأیید کیفیت تحمل متوسط متمایز شود.

در حالی که آزمایش دما و گشتاور اصطکاک به طور معمول نتایج قابل تکرار را به همراه دارد ، ممکن است نتایج تست های زندگی متفاوت باشد. بنابراین ، بین تعداد تست های آزمایشی که امکان تهیه و دقت تجهیزات وجود دارد ، معامله برقرار است. برای تست دما و گشتاور اصطکاک ، به طور معمول سه آزمایش در هر جمعیت کافی است.

برای آزمایش استقامتی موارد زیر در مورد رایج ترین موارد کاربرد دارد:

5 آزمون تا دو بار عمر تئوری برای اعتبار سنجی محصول اجرا می شود
5 آزمون تا زمان شکست در هر جمعیت برای آزمایش مقایسه ای انجام می شود (در اینجا می توان شرایط حالت پایدار یا افزایش بارها را برای تست های عملکردی شتاب اعمال کرد)
4 نمونه (یک یا دو آزمایش انجام می شود) در شرایط بسیار سخت تا دو بار زندگی نظری برای کنترل کیفیت مداوم.
گزینه آخر بسیار قدرتمند است زیرا برای یاطاقان های کوچک سریع و مقرون به صرفه است. آزمایش می تواند در طی یک هفته انجام شود که منجر به تأیید یا رد یک دسته خاص و در عین حال نیاز به هر شکل دیگری از بازرسی ورودی یا خروجی شود - هر نقص عمده ای که با بازرسی هندسی یا مواد قابل تشخیص باشد احتمالاً منجر به نارسایی زودرس در هنگام چنین آزمایشاتی

منابع
[1] تحمل تست برای بازرسی ورودی ، انتشارات مهندسی الجیتی-2016-05-تحمل-تست-برای-ورودی-بازرسی.pdf ، برگرفته از
https://www.elgeti-engineering.de/fa/unternehmen/download/
[2] DIN 51819 ، 12/1999

نظرات (0)

لطفا نظر دهید

محبوب

لیست کاسه نمد های ماشینی 30 دی 1396, 12:59
دانلود نرم افزار SKF 8 آذر 1396, 21:46
لیست قیمت بلبرینگ های ژاپنی چینی و رومان 19 آبان 1398, 18:01
کاسه نمد TTO 22 فروردین 1397, 21:30
لیست واترپمپ ها WR 25 تیر 1397, 20:13

تقویم

نظرشما در مورد سایت؟