진동 시험기 절연 (Vibration Test Machine Isolation)
시험기에서 진동 발생 원인
진동 장비를 사용하여 수직(vertical)으로 가진을 하게 되면 수직 방향으로 힘(Force)이 들어 간다.
그림1과 같이 힘이 DUT에 가해지면 뉴턴(Newton)의 제 3법칙 작용 반작용에 의해서 반작용 힘이 아래로 가해지게 된다. 즉, DUT에 가해지는 반대되는 힘이 진동장비를 받치는 바닦에 가해지게 된다.
바닦에 발생하는 진동 해결책
1. 진동 시험기 설치 바닦에 가진을 흡수할 콘크리트 바닥을 설치한다. 콘크리트 바닦의 무게는 진동 시험기의 피크 가진 힘 (peak force)에 10배 이상의 크기로 한다. (그림2 참조)
2. 지지대와 움직이는 아마추어(armature) 사이에 에어백 (air bag) 나 고무 마운트를 설치하여 절연한다.
그림3 과 같이 Air Spring(Bag)를 설치하여 절연한다. 하지만 그림3과 같은 해결법은 완전한 절연이라 보기 힘들다. 에어백이 스프링과 같은 역할을 하기 때문에 아마추어가 위로 힘이 가해지면 가진기의 바디 부분은 아래로 힘이 가해진다. 그래서 진정한 최대 변위 (displacement)를 계산하기 위해서는 아래 수식처럼 Body Mass 에 대한 고려가 되어야 한다.
위 수식에서 d 는 변위(peak to peak)이다.
Ma는 Armature를 포함한 움직이는 부분 전체 무게 (total moving mass)이다.
Mb는 진동 시험기 Body Mass 이다.
S는 인자 값으로 진동 시험기의 변위 스펙에 따라 다르다. 변위에 따라 주파수별 가질수 있는 가속도값이 달라지므로 변위값은 중요한다. 이에 대한 상세 내용을 확인하고 싶다면 링크를 참조하길 바란다. (https://scribblinganything.tistory.com/172)
S = 26 (25.4mm 시험기)
S = 39 (38mm 시험기)
S = 52 (59mm 시험기)
마지막으로 에어백 자체에 대한 공진(resonance)를 고려하여야 한다. 일반적으로 2~15Hz 다양한데 Airbag의 공진에서 진동을 진행하게 되면 DUT는 정적(stationary)이게 되고 진동 시험기가 가혹하게 움직이는 현상이 발생하게 된다.
'여러가지공부' 카테고리의 다른 글
| FFT(Fast Fourier Transform)이란? 샘플링 rate, Bandwidth, 측정시간, 주파수정밀도(resolution) 사이 trade off 관계 예제로 이해하기 (1) | 2021.05.27 |
|---|---|
| 확률분포함수, 누적분포함수, 가우시안분포란? 정말 쉬운 예제로 이해해보기(PDF, CDF, Gaussian) (0) | 2021.05.26 |
| 소리의 속도, 파장 길이, 주파수 관계와 각 분야별 진동 주파수 발생 범위 (0) | 2021.05.14 |
| Nyquist Plot 이란? (파이썬으로 그리기 예제 포함) (0) | 2021.05.11 |
| Bode Plot 이란? 사용 방법과 그리는 방법, 파이썬을 사용하여 그래프 검증 (0) | 2021.05.10 |