Métodos de prueba de vibración JIS D 1601 para piezas de automóviles

Métodos de prueba de vibración JIS D 1601 para piezas de automóviles

En la norma “JIS D 1601 Métodos de prueba de vibración para piezas de automóviles” desarrollada por la Organización de Normas Industriales Japonesas (JIS), se describen los métodos de prueba de vibración para cada pieza.

Métodos de prueba de vibración JIS D 1601 para piezas de automóviles

Estas pruebas se clasifican de la siguiente manera:

  • Prueba de determinación de frecuencia de resonancia: este método de prueba está diseñado para determinar la frecuencia de resonancia de cada pieza.
  • Prueba de función de vibración: este método de prueba está diseñado para verificar la función de cada parte en condiciones de vibración.
  • Prueba de resistencia a la vibración: este método de prueba está diseñado para determinar la resistencia de cada pieza a la vibración a una frecuencia fija.
  • Ensayo de resistencia a la vibración por barrido: Este método de ensayo está diseñado para determinar la resistencia de cada pieza a la vibración cuya frecuencia aumenta y disminuye continuamente a un ritmo constante.

Las condiciones de vibración para la prueba de función de vibración y la prueba de resistencia a la vibración se clasifican de la siguiente manera:

  • Las condiciones de vibración de las piezas se clasifican de la siguiente manera, dependiendo del tipo de automóvil en el que estén instaladas:
    • Tipo 1: Principalmente para piezas de automóviles de pasajeros.
    • Tipo 2: Principalmente para piezas de autobuses
    • Tipo 3: Principalmente para piezas de vehículos de motor.
    • Tipo 4: Principalmente para piezas de motocicletas.
  • Las condiciones de vibración de las piezas se clasifican según la posición de instalación de la siguiente manera:
    • Clase A: Para piezas sujetas a vibraciones relativamente bajas, para montar en la carrocería o en los resortes del sistema de suspensión.
    • Clase B: Para piezas sujetas a vibraciones relativamente altas, para montar en la carrocería o en los resortes del sistema de suspensión.
    • Clase C: Para piezas sujetas a vibraciones relativamente bajas que se van a montar en la estructura del motor.
    • Clase D: Para piezas montadas debajo de los resortes del sistema de suspensión o en la estructura del motor y sujetas a vibraciones relativamente altas.

Las pruebas deben realizarse en el orden de la prueba de detección de frecuencia de resonancia, la prueba de función de vibración y la prueba de resistencia a la vibración o la prueba de resistencia a la vibración de barrido. Sin embargo, la prueba de detección de frecuencia de resonancia y la prueba de función de vibración pueden realizarse simultáneamente, o bien, la prueba de detección de frecuencia de resonancia, la prueba de función de vibración y la prueba de resistencia a la vibración de barrido también pueden realizarse simultáneamente.

Cada pieza, por regla general, debe montarse en la base de vibración durante un período cercano a su vida útil real.

Como regla general, las pruebas deben realizarse en condiciones de funcionamiento reales.

El movimiento armónico simple debe aplicarse ortogonalmente a la pieza ensamblada en las direcciones vertical, transversal y longitudinal, respectivamente. Sin embargo, el contenido armónico relativo del movimiento armónico simple generalmente debe ser igual o inferior al 25 % de la aceleración de la vibración.

La aceleración de la vibración causada por la vibración de onda sinusoidal y el contenido armónico relativo del movimiento armónico simple deben calcularse de acuerdo con los métodos dados en la norma.

La aceleración de la vibración de los componentes generalmente debe determinarse en su ubicación de servicio real. Sin embargo, la medición también puede realizarse en función de la vibración.

Los siguientes métodos de prueba están definidos en esta norma:

  • Método de prueba para determinar la frecuencia de resonancia: La frecuencia de resonancia de la pieza debe determinarse aumentando y disminuyendo continuamente la frecuencia a una tasa constante en el rango de frecuencia seleccionado de la tabla titulada “Sección de rango de frecuencia” de acuerdo con el tipo de pieza a probar.
  • Método de prueba de vibración: La frecuencia de vibración debe estar dentro del rango de vibración indicado en la tabla, y la función de las piezas debe probarse al nivel de aceleración de vibración seleccionado en dicha tabla. Sin embargo, si se considera necesario, las partes involucradas en la entrega pueden acordar la aceleración de vibración.
  • Método de prueba de resistencia a la vibración: La prueba de resistencia a la vibración de las piezas debe realizarse según el tipo de vehículo, la ubicación de servicio y las 14 etapas de prueba indicadas en la tabla. Las pruebas deben realizarse distinguiendo entre condiciones resonantes y no resonantes. Además, la tabla se aplicará generalmente a la clasificación de las condiciones de vibración. No obstante, si se considera necesario, la dirección de la vibración y la duración de la prueba podrán determinarse mediante acuerdo entre las partes implicadas en la entrega.

En caso de resonancia, la prueba de resistencia a la vibración debe realizarse aplicando vibración vertical durante 1 hora y vibraciones transversales y longitudinales durante 0,5 horas, respectivamente, a la frecuencia de resonancia de la pieza, con las amplitudes indicadas en las figuras. A continuación, se deben realizar las pruebas especificadas en la tabla. Si existen dos o más frecuencias de resonancia, se debe utilizar la más alta.

  • Método de ensayo de resistencia a la vibración por barrido: Este método de ensayo se realiza combinando las secciones (rango de frecuencia) y etapas (aceleración de la vibración) especificadas en las tablas. Sin embargo, la etapa específica, la selección de la sección, la dirección de la vibración y la duración del ensayo se determinan mediante acuerdo entre las partes involucradas en la entrega.

En la industria automotriz, la durabilidad y el rendimiento de los componentes en condiciones reales son cruciales. La vibración es un factor crítico que afecta la confiabilidad. Es una causa común de fatiga, ruido y fallas mecánicas. Para abordar este problema, la norma JIS D 1601 proporciona un método estandarizado para pruebas de vibración en la industria automotriz. Esta norma describe los procedimientos para realizar pruebas de vibración en componentes y sistemas automotrices. El propósito de esta norma es simular el entorno de vibración al que pueden estar expuestos los componentes automotrices durante su operación en condiciones reales de manejo en carreteras en mal estado, autopistas o en condiciones específicas.

Esta norma es ampliamente utilizada por los fabricantes de automóviles japoneses y sus proveedores y se hace referencia a ella con frecuencia en todo el mundo cuando se prueban componentes para el mercado japonés o vehículos desarrollados utilizando estándares de ingeniería japoneses.

Esta norma incluye especificaciones detalladas para:

  • Métodos de prueba de vibración: describe los procedimientos de prueba de vibración sinusoidal y aleatoria.
  • Condiciones de prueba: incluye temperatura, humedad y otras condiciones ambientales que pueden afectar los resultados de la prueba.
  • Montaje e instalación: proporciona pautas sobre cómo deben montarse y orientarse las muestras de prueba.
  • Perfiles de prueba: contiene diferentes perfiles de prueba según la aplicación (por ejemplo, carrocería, motor, chasis).
  • Criterios de evaluación: especifica cómo se evaluará el rendimiento y la durabilidad de los componentes probados (por ejemplo, presencia de grietas, pérdida de función o deformación).

La norma JIS D 1601 divide los perfiles de prueba en varios modos, generalmente basados ​​en la ubicación o función del componente:

  • Piezas del habitáculo
  • Piezas del compartimento del motor
  • Componentes de la parte inferior del cuerpo
  • Piezas del compartimento de carga

Cada categoría tiene rangos de frecuencia de vibración específicos, niveles de aceleración y duraciones diseñados para reflejar de manera realista las condiciones en esa sección del vehículo.

Las pruebas de vibración sinusoidal implican el escaneo de un componente en un rango de frecuencias para determinar las frecuencias de resonancia y los puntos de fatiga. Las pruebas de vibración aleatoria, por otro lado, utilizan un perfil de vibración que imita la naturaleza estocástica (aleatoria) de las vibraciones reales de la carretera. Esta norma proporciona orientación sobre cuándo utilizar cada tipo, según la aplicación del componente y el entorno de servicio previsto.

El cumplimiento de la norma JIS D 1601 garantiza que las piezas cumplan con los estándares de durabilidad requeridos por los fabricantes y las agencias reguladoras y ayuda a:

  • Estimación de la vida del producto
  • Aumentar la fiabilidad y la seguridad
  • Reducción de las reclamaciones de garantía
  • Garantizar el cumplimiento de los requisitos de los fabricantes de automóviles japoneses

Como resultado, la norma JIS D 1601 es fundamental en la ingeniería automotriz, especialmente para componentes sujetos a vibraciones. Al establecer protocolos de prueba y condiciones ambientales claros, desempeña un papel crucial para garantizar que los componentes automotrices funcionen de forma fiable a lo largo del tiempo y en condiciones cambiantes de la carretera.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma JIS D 1601 "Métodos de prueba de vibración para piezas de automoción".

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