Độ rung là gì?

Độ rung hay còn gọi là vibration là hiện tượng dao động cơ học của một vật thể quanh vị trí cân bằng của nó. Đây là chuyển động tuần hoàn hoặc không tuần hoàn của một vật thể hoặc hệ thống quanh vị trí cân bằng tĩnh, có thể xảy ra theo một hoặc nhiều phương. Để hiểu rõ hơn về độ rung, chúng ta cần nắm được các đặc trưng cơ bản của nó.

Độ rung được được thể hiểu qua 4 yếu tố chính. Đầu tiên là tần số, ký hiệu là f, đây là số dao động trong một đơn vị thời gian và được đo bằng đơn vị Hz. Tiếp theo là biên độ, ký hiệu là A, đây là độ lệch lớn nhất so với vị trí cân bằng. Chu kỳ, ký hiệu là T, là thời gian để hoàn thành một dao động hoàn chỉnh. Cuối cùng là pha, ký hiệu là φ, thể hiện vị trí của dao động tại một thời điểm nhất định.

Về phân loại, độ rung có thể được chia theo nhiều cách khác nhau. Theo nguồn gốc, chúng ta có rung tự do do lực bên trong hệ thống tạo ra, rung cưỡng bức do lực bên ngoài tác động lên hệ thống, và rung tự kích do năng lượng từ nguồn không dao động. Theo tính chất, độ rung được chia thành rung điều hòa tuân theo quy luật hàm sin hoặc cos, rung không điều hòa không tuân theo quy luật toán học đơn giản, và rung ngẫu nhiên không có quy luật xác định trước.

Độ rung có thể mang lại cả lợi ích và tác hại. Về mặt tích cực, độ rung được ứng dụng trong máy rung trong ngành xây dựng để đầm bê tông, thiết bị massage và vật lý trị liệu, cảm biến rung trong các hệ thống giám sát, và nhạc cụ tạo ra âm thanh thông qua rung động. Tuy nhiên, độ rung cũng có thể gây ra những tác hại như làm mỏi vật liệu và giảm tuổi thọ thiết bị, tạo ra tiếng ồn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, và giảm độ chính xác cũng như hiệu suất của máy móc.

Tại sao chúng ta cần kiểm tra độ rung?

Hãy lấy máy bay làm ví dụ. Máy bay dễ bị rung lắc mạnh khi cất cánh và hạ cánh, dao động ở một mức độ nhất định trong suốt chuyến bay, và rung lắc hoặc gặp chấn động lớn trong môi trường xấu đầy nhiễu động. Tất cả những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc thân máy bay, cũng như hệ thống đẩy và điều khiển bay. Bất kỳ lỗi nào trong kết cấu hoặc cộng hưởng lớn đều có thể gây hư hỏng các bộ phận chuyển động của máy bay , tạo ra nguy cơ tiềm ẩn cho hành khách. Mục tiêu trước mắt của chúng tôi là giảm thiểu rủi ro này và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Bằng cách thực hiện các bài kiểm tra độ rung, chúng ta có thể dự đoán được mức độ rung mà vật được kiểm tra có thể chịu được và ngăn ngừa thiệt hại do nó gây ra. Cùng với các bài kiểm tra môi trường khác, bài kiểm tra độ rung rất quan trọng để chứng minh độ tin cậy của sản phẩm trong quá trình phát triển, sản xuất và kiểm soát chất lượng. Một số tiêu chuẩn được công nhận quốc tế (MIL-STD 810, ISO, IEC, BS EN 60068-2-27, DO-160) đã được ban hành để điều chỉnh các quy trình kiểm tra độ rung.

Hệ thống kiểm tra độ rung

Hệ thống kiểm tra độ rung là một bộ thiết bị cần thiết để thực hiện các bài kiểm tra độ rung. Xem các thành phần của hệ thống kiểm tra độ rung bên dưới.

Máy rung hoặc bộ kích thích rung động điện động được sử dụng để truyền lực lên vật thể cần kiểm tra, tỷ lệ thuận với dòng điện đầu vào. Về cơ bản, máy rung hoạt động như một loa phóng thanh. Bên trong máy có một nam châm hoặc một nam châm điện và một cuộn dây chuyển động được treo trong từ trường. Khi một dòng điện nhất định chạy qua cuộn dây, nó sẽ tạo ra một lực thẳng đứng tỷ lệ thuận, làm di chuyển cấu trúc bàn của máy rung cùng với vật thể thử nghiệm được cố định trên đó.

Bộ khuếch đại công suất nhận tín hiệu từ hệ thống kiểm soát rung động và cung cấp công suất khuếch đại cần thiết cho máy lắc.

Các cảm biến được gắn trên bàn rung và/hoặc vật thể thử nghiệm để ghi lại tác động từ máy rung và gửi thông tin đến hệ thống kiểm soát rung. Trong quá trình thử nghiệm rung, máy đo gia tốc được sử dụng phổ biến nhất, mặc dù các loại cảm biến khác (vận tốc, độ dịch chuyển, lực, cảm biến đo biến dạng, v.v.) có thể được yêu cầu, tùy thuộc vào nhiệm vụ cụ thể. Các máy đo gia tốc được áp dụng rộng rãi nhất là IEPE và máy đo gia tốc điện tích. Ngày nay, máy đo gia tốc TEDS (Transducer Electronic DataSheet, có chứa thông tin về độ nhạy) ngày càng trở nên phổ biến.

Vai trò của hệ thống kiểm soát rung động là gì?

Trong một bộ kiểm tra, bộ điều khiển (hoặc hệ thống kiểm soát rung) là trung tâm điều khiển của quy trình kiểm tra rung. Cùng với phần mềm kiểm tra rung trên máy tính, hệ thống này điều khiển từng bước của quá trình kiểm tra rung.

Trước khi kiểm tra độ rung, người dùng nhập các thông số cần thiết của bài kiểm tra vào phần mềm. Hệ thống phải đảm bảo vật thể được kiểm tra chịu được lực tác động chính xác theo quy định. Để làm được điều này, bộ điều khiển rung phải đảm bảo vòng điều khiển khép kín.

Cơ chế phản hồi vòng kín trong thử nghiệm rung được khởi động ngay từ khi bắt đầu thử nghiệm. Trước khi chạy thử nghiệm ở công suất tối đa với các thông số do người dùng chỉ định, bộ điều khiển sẽ gửi một tín hiệu nhỏ hơn đến máy rung để ghi nhận các thay đổi và méo tín hiệu do THD của các thành phần hệ thống khác nhau (máy rung, bộ khuếch đại, cảm biến và bản thân bộ điều khiển) gây ra. Sau đó, bộ điều khiển thực hiện các hiệu chỉnh cần thiết để tín hiệu phản hồi tương ứng chính xác với nhiệm vụ và chạy thử nghiệm toàn diện.

Kiểm tra khởi động TestUp

Một chức năng quan trọng khác của hệ thống kiểm soát rung động là đảm bảo rằng bài kiểm tra rung động được thiết lập trước là an toàn cho người vận hành, thiết bị và sản phẩm mẫu được kiểm tra. Để đạt được mục đích này, một bộ điều khiển rung động tốt sẽ thực hiện một số kiểm tra trước khi khởi động để xác nhận rằng các thông số của máy rung, hệ thống và cảm biến nằm trong giới hạn đã thiết lập. Ngoài ra, bộ điều khiển cần có cơ chế dừng khẩn cấp hiệu quả để ngăn ngừa hư hỏng máy rung trong quá trình kiểm tra.

Chúng tôi nỗ lực đem đến những thiết bị tự động hóa tối đa quy trình kiểm tra độ rung. Các kỹ sư chỉ cần nhập các thông số kiểm tra ban đầu vào phần mềm trực quan, chọn thông số máy rung và cảm biến từ cơ sở dữ liệu tiện lợi, chọn loại kiểm tra hoặc trình tự kiểm tra cần thiết, và nhấn Bắt đầu. Người vận hành chỉ cần tham gia tối thiểu trong suốt quá trình kiểm tra – các kỹ sư có thể kiểm soát trực quan tiến trình kiểm tra trên bảng kiểm tra và quan sát dữ liệu trên các biểu đồ được thiết kế tốt theo dự án. Khi hoàn tất kiểm tra, phần mềm sẽ tạo báo cáo kiểm tra đầy đủ dựa trên mẫu hiện có hoặc mẫu do người dùng tạo ra.

Một hệ thống kiểm soát rung động được lựa chọn cẩn thận chắc chắn sẽ giúp trải nghiệm kiểm tra rung động của bạn dễ dàng và hiệu quả hơn.

Thiết bị kiểm tra độ rung

Khi bạn lựa chọn thiết bị để kiểm tra độ rung cần lưu ý một số điều.

Trước hết, việc lựa chọn bộ phận rung cụ thể nên phụ thuộc vào yêu cầu và thông số kỹ thuật của công việc. Người dùng cần nắm rõ các tiêu chuẩn hoặc thông số kỹ thuật, điều này sẽ đảm bảo sản phẩm được kiểm tra đúng cách. Bạn cần đảm bảo rằng:

Máy lắc có dải tần số tương ứng với thông số kỹ thuật thử nghiệm, và khối lượng vật thể tối đa nằm trong khả năng tạo ra rung lắc

Bộ khuếch đại tín hiệu phải tương thích với con lắc. Đề xuất nên sử dụng cùng một thương hiệu cung cấp

Cảm biến cần phải có độ nhạy cho phép đo chính xác ở mức thấp nhất và cao nhất trong bài kiểm tra của bạn. Và có thể đo được gia tốc tối đa có thể trong quá trình thử nghiệm

Bộ điều khiển rung có đủ số kênh đầu vào và đẩu ra cùng với tất cả các tính năng được mô tả trong các đoạn trên, thiết bị có thể thực hiện mọi loại thử nghiệm độ rung mà bạn yêu cầu cho dự án của mình.

Các loại thử nghiệm rung động

Có rất nhiều loại bài kiểm tra độ rung khác nhau, vì vậy người dùng có thể lựa chọn chính xác các tùy chọn phù hợp với nhu cầu của mình. Chúng ta có thể chia các bài kiểm tra độ rung thành 3 loại:

Kiểm tra dựa trên các mô hình đơn giản : Sine, Random, Shock
Các thử nghiệm dựa trên sự kết hợp của các mô hình đơn giản : Sin-trên-ngẫu nhiên, Ngẫu nhiên-trên-ngẫu nhiên, Phổ phản ứng sốc (SRS), Lịch sử thời gian thoáng qua (TTH), v.v.
Các thử nghiệm dựa trên việc tái tạo dữ liệu thực tế : Sao chép dữ liệu thực địa.

Kiểm tra dựa trên các mô hình đơn giản

Trong số các bài kiểm tra thuộc loại đầu tiên, Sine là loại bài kiểm tra phổ biến và được thiết lập tốt nhất. Trong trường hợp kiểm tra Sine, tín hiệu truyền đến máy rung có dạng sin. Biên độ của Sine có thể được chỉ định theo đơn vị gia tốc, vận tốc hoặc độ dịch chuyển (tùy thuộc vào tần số kiểm tra và các đặc điểm khác của bài kiểm tra). Nhiệm vụ và phản hồi có thể được tính toán theo giá trị biên độ hoặc RMS. Hồ sơ kiểm tra Sine được thiết lập trong TestUp

Một mô-đun phụ quan trọng của bài kiểm tra Sine là Tìm kiếm và Theo dõi cộng hưởng, cho phép tìm kiếm cộng hưởng trong vật thể đang kiểm tra và tập trung vào chúng để kiểm tra độ bền của một số bộ phận nhất định.

Tìm và theo dõi trong TestUp

Kiểm tra ngẫu nhiên là một mô hình đơn giản khác, không giống như kiểm tra sin, bao gồm tất cả các tần số trong phạm vi được chỉ định. Trong kiểm tra ngẫu nhiên, các giá trị gia tốc tức thời được phân phối theo định luật Gauss, nhưng các tần số trong tín hiệu có pha và biên độ ngẫu nhiên.

Ưu điểm của bộ điều khiển rung do RULA Technologies sản xuất:

Bộ điều khiển rung do RULA Tech sản xuất và phần mềm điều khiển rung của chúng tôi đảm bảo các tính năng chính sau đây để kiểm tra rung một cách thuận tiện và hiệu quả:

Khả năng tương thích với tất cả các loại bình lắc;
Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế;
Kiến trúc phần cứng có khả năng mở rộng và nguyên lý phần mềm mô-đun, có thể tùy chỉnh theo nhu cầu của người dùng;
Độ an toàn tối đa của thử nghiệm rung động với các lần kiểm tra trước khi khởi động và cơ chế dừng khẩn cấp;
Phạm vi thử nghiệm rung động rộng: từ Sine cơ bản và Ngẫu nhiên đến SRS, TTH, Multisine, FDS, Multishaker;
Giao diện thân thiện với người dùng, cung cấp khả năng tự động hóa tối đa quá trình thử nghiệm và tạo báo cáo.
Hỗ trợ kỹ thuật cao cấp trong suốt quá trình kiểm tra độ rung của bạn

Mua máy đo độ rung ở đâu

Ngoài cung cấp thiết bị, Lidinco còn cung cấp một số giải pháp đo độ rung giúp chuẩn đoán sớm các lỗi có thể xảy ra cho sản phẩm hoặc dây truyền sản xuất như

– Tạo biểu đồ nhiệt kiểm tra độ rung cho dây chuyền
– Kiểm tra độ rung các thiết bị gia dụng như máy lạnh, máy giặt, máy quạt
– Kiểm tra rung lắc của động cơ, vòng bi
– Đo rung lắc của bạc đạn, tua bin, máy nén khí, băng tải…
– Theo dõi độ rung dài hạn.

Công ty Lidinco là một trong những nhà đại diện phân phối hàng đầu các sản phẩm máy đo độ rung, phân tích âm thanh với giá tốt, chất lượng cao và chính hãng được nhầu khẩu từ nhiều thương hiệu hàng đầu trên toàn thế giới

Liên hệ ngay với Lidinco để được đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm tư vấn và hỗ trợ thêm về ứng dụng của bạn

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG

– Trụ sở chính: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
– Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
– VP Bắc Ninh: 184 Đường Bình Than, Phường Võ Cường, TP. Bắc Ninh
– Điện thoại: 0222 7300 180
– Email: sales@lidinco.com

Độ rung là gì?