JIS D 1601 Metody badania wibracji części samochodowych

W normie „JIS D 1601 Metody badań wibracyjnych części samochodowych” opracowanej przez Japońską Organizację Normalizacyjną (JIS) opisano metody badań wibracyjnych dla każdej części.

Testy te klasyfikuje się następująco:

• Badanie określające częstotliwość rezonansową: Ta metoda badawcza jest przeznaczona do określania częstotliwości rezonansowej każdej części.
• Badanie funkcji wibracji: Ta metoda testowa ma na celu sprawdzenie działania każdej części w warunkach wibracji.
• Badanie wytrzymałości na drgania: Ta metoda badawcza ma na celu określenie odporności każdej części na drgania o ustalonej częstotliwości.
• Badanie wytrzymałości na drgania zamiatające: Ta metoda badania ma na celu określenie odporności każdej części na drgania, których częstotliwość stale wzrasta i maleje ze stałą szybkością.

Warunki drgań dla testu funkcji drgań i testu wytrzymałości drgań klasyfikuje się następująco:

• Warunki wibracji poszczególnych części klasyfikuje się następująco, zależnie od typu samochodu, w którym są zamontowane:
  • Typ 1: Głównie do części samochodowych
  • Typ 2: Głównie do części do autobusów
  • Typ 3: Głównie do części pojazdów mechanicznych
  • Typ 4: Głównie do części motocyklowych
• Warunki drgań części klasyfikuje się według miejsca montażu w następujący sposób:
  • Klasa A: Dotyczy części poddawanych stosunkowo niskim drganiom, przeznaczonych do montażu na nadwoziu lub sprężynach układu zawieszenia.
  • Klasa B: Dotyczy części poddawanych stosunkowo dużym drganiom, przeznaczonych do montażu na nadwoziu lub sprężynach układu zawieszenia.
  • Klasa C: Dotyczy części poddawanych stosunkowo niskim drganiom, przeznaczonych do montażu na konstrukcji silnika.
  • Klasa D: Dotyczy części zamontowanych pod sprężynami układu zawieszenia lub na konstrukcji silnika i podlegających stosunkowo dużym drganiom.

Testy należy przeprowadzać w kolejności: test wykrywania częstotliwości rezonansowej, test funkcji wibracji i test wytrzymałości na wibracje lub test wytrzymałości na wibracje przemiatające. Jednakże test wykrywania częstotliwości rezonansowej i test funkcji wibracji mogą być przeprowadzane jednocześnie lub test wykrywania częstotliwości rezonansowej, test funkcji wibracji i test wytrzymałości na wibracje przemiatające mogą być również przeprowadzane jednocześnie.

Zasadniczo każdy element powinien być zamontowany na podstawie wibracyjnej na okres zbliżony do jego rzeczywistego okresu użytkowania.

Zasadniczo testy należy przeprowadzać w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych.

Prosty ruch harmoniczny powinien być przyłożony prostopadle do zmontowanego elementu, odpowiednio w kierunku pionowym, poprzecznym i podłużnym. Jednakże względna zawartość harmoniczna pojedynczego ruchu harmonicznego powinna wynosić zasadniczo 25% lub mniej przyspieszenia drgań.

Przyspieszenie drgań wywołane drganiami fali sinusoidalnej i względną zawartość harmoniczną prostego ruchu harmonicznego należy obliczyć zgodnie z metodami podanymi w normie.

Przyspieszenie drgań podzespołów należy zasadniczo określać w miejscu ich rzeczywistego działania. Pomiar można jednak również przeprowadzić na podstawie drgań.

W niniejszej normie zdefiniowano następujące metody badań:

• Metoda badania polegająca na określaniu częstotliwości rezonansowej: Częstotliwość rezonansowa części powinna być określana poprzez ciągłe zwiększanie i zmniejszanie częstotliwości ze stałą szybkością w zakresie częstotliwości wybranym z tabeli zatytułowanej „Sekcja zakresu częstotliwości” zgodnie z rodzajem testowanej części.
• Metoda badania funkcji wibracji: Częstotliwość wibracji powinna mieścić się w zakresie podanym w tabeli, a działanie części powinno być testowane przy poziomie przyspieszenia wibracji wybranym z tabeli. W razie potrzeby, przyspieszenie wibracji może zostać uzgodnione przez strony zaangażowane w dostawę.
• Metoda badania odporności na drgania: Badanie odporności części na drgania należy przeprowadzić z uwzględnieniem typu pojazdu, rzeczywistego miejsca eksploatacji oraz 14 etapów badania wymienionych w tabeli. Badania należy przeprowadzać z rozróżnieniem warunków rezonansowych i nierezonansowych. Ponadto tabela będzie zasadniczo miała zastosowanie do klasyfikacji warunków drgań. Jednakże, w razie potrzeby, kierunek drgań i czas trwania badania mogą zostać określone w drodze porozumienia między stronami zaangażowanymi w dostawę.

W przypadku występowania rezonansu, badanie odporności na drgania należy przeprowadzić, stosując drgania pionowe przez 1 godzinę oraz drgania poprzeczne i wzdłużne przez 0,5 godziny, odpowiednio, z częstotliwością rezonansową elementu, o amplitudach podanych na rysunkach. Następnie należy wykonać badania określone w tabeli. Jeśli występują dwie lub więcej częstotliwości rezonansowych, należy zastosować najwyższą częstotliwość rezonansową.

• Metoda badania wytrzymałości na drgania przesuwu: Ta metoda badania jest przeprowadzana z wykorzystaniem kombinacji sekcji (zakres częstotliwości) i etapów (przyspieszenie drgań) określonych w tabelach. Jednakże, konkretny etap, wybór sekcji, kierunek drgań i czas trwania testu są ustalane w drodze porozumienia między stronami zaangażowanymi w dostawę.

W przemyśle motoryzacyjnym trwałość i wydajność podzespołów w warunkach rzeczywistych mają kluczowe znaczenie. Wibracje są kluczowym czynnikiem wpływającym na niezawodność. Są częstą przyczyną zmęczenia materiału, hałasu i uszkodzeń mechanicznych. Aby rozwiązać ten problem, norma JIS D 1601 określa znormalizowaną metodę badań wibracyjnych w przemyśle motoryzacyjnym. Norma ta obejmuje procedury przeprowadzania badań wibracyjnych podzespołów i układów samochodowych. Celem normy jest symulacja środowiska wibracyjnego, na które podzespoły samochodowe mogą być narażone podczas rzeczywistej eksploatacji na nierównych drogach, autostradach lub w określonych warunkach jazdy.

Norma ta jest powszechnie stosowana przez japońskich producentów samochodów oraz ich dostawców. Często powołują się na nią na całym świecie podczas testowania komponentów przeznaczonych na rynek japoński lub pojazdów opracowanych w oparciu o japońskie normy inżynieryjne.

Norma ta zawiera szczegółowe specyfikacje dotyczące:

• Metody badania drgań: Opisują procedury badania drgań sinusoidalnych i losowych.
• Warunki testu: Obejmują temperaturę, wilgotność i inne warunki środowiskowe, które mogą mieć wpływ na wyniki testu.
• Montaż i instalacja: Zawiera wytyczne dotyczące sposobu montażu i orientacji próbek testowych.
• Profile testowe: Zawiera różne profile testowe w zależności od zastosowania (np. nadwozie, silnik, podwozie).
• Kryteria oceny: Określają sposób oceny wydajności i trwałości testowanych komponentów (np. obecność pęknięć, utrata funkcji lub odkształcenia).

Norma JIS D 1601 dzieli profile testowe na różne tryby, które są zazwyczaj oparte na lokalizacji lub funkcji komponentu:

• Części przedziału pasażerskiego
• Części komory silnika
• Dolne części ciała
• Części przedziału ładunkowego

Każda kategoria ma określone zakresy częstotliwości drgań, poziomy przyspieszenia i czasy trwania zaprojektowane tak, aby realistycznie odzwierciedlać warunki panujące w danej części pojazdu.

Badanie drgań sinusoidalnych polega na skanowaniu elementu w zakresie częstotliwości w celu określenia częstotliwości rezonansowych i punktów zmęczenia. Natomiast badanie drgań losowych wykorzystuje profil drgań, który naśladuje stochastyczny (losowy) charakter rzeczywistych drgań drogowych. Niniejsza norma zawiera wskazówki dotyczące stosowania każdego typu, w zależności od zastosowania elementu i przewidywanego środowiska pracy.

Zgodność z normą JIS D 1601 gwarantuje, że części spełniają normy trwałości wymagane przez producentów i agencje regulacyjne, a także pomaga:

• Oszacowanie żywotności produktu
• Zwiększanie niezawodności i bezpieczeństwa
• Zmniejszenie liczby roszczeń gwarancyjnych
• Zapewnienie zgodności z wymogami japońskich producentów samochodów

W rezultacie norma JIS D 1601 jest podstawową normą w inżynierii motoryzacyjnej, szczególnie w odniesieniu do komponentów narażonych na drgania. Poprzez ustanowienie jasnych protokołów testowych i warunków środowiskowych, odgrywa ona kluczową rolę w zapewnieniu niezawodnego działania komponentów samochodowych w czasie i przy zmieniających się warunkach drogowych.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiarów, analiz i ewaluacji, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą „JIS D 1601 Metody badań wibracyjnych części samochodowych”.