Transportschüttler simulieren
Durch die Simulation der Schäden, die durch die Turbulenzen und Vibrationen des Fahrzeugs während des Transports an verschiedenen Produkten und Verpackungen entstehen, kann die Vibrationstoleranz ermittelt werden.
Technologieparameter
Drehzahl | 0–300 U/min (RPM) einstellbar |
Genauigkeit der Geschwindigkeitsanzeige | 1 U/min (U/min) |
| Vibrationsmodus | hin- und hergehend |
| Amplitude (PP) | 25,4 mm (Zoll) |
Laden | 100 kg |
Tischgröße | 1,20 x 1,1 m |
| Zeiteinstellbereich | 0s bis 99h Stunden 99M Minuten 99S |
| Motorleistung | 1 PS |
Geschwindigkeitsregelungsmodus | Gleichstrom-Drehzahlregelung |
| Stromquelle | 220 V, 50 Hz |
Besonderheit
Dynamisches Reaktionsspektrum und Resonanzvermeidung: Ein entscheidendes Merkmal ist die inhärente dynamische Reaktion des Produkt-Verpackungssystems. Jede physikalische Struktur besitzt Eigenfrequenzen, bei denen sie in Resonanz tritt – sie vibriert mit deutlich verstärkter Amplitude, wenn sie den beim Transport vorherrschenden Anregungsfrequenzen (z. B. Motorvibrationen, Fahrbahnunebenheiten, Containeroberwellen) ausgesetzt ist. Eine anspruchsvolle Toleranzermittlung umfasst die Abbildung der Frequenzgangfunktion (FRF) des Systems. Diese beschreibt, wie das System über das gesamte Spektrum der beim Transport auftretenden Schwingungsfrequenzen (typischerweise 1–200 Hz beim Straßentransport) reagiert. Ziel ist es, diese Resonanzspitzen zu identifizieren und das System (durch produktinterne Verstrebungen, Verpackungsgeometrie, Materialauswahl) so zu gestalten, dass kritische Resonanzen von den dominanten Transportfrequenzen weg verschoben oder stark gedämpft werden. Toleranz ist untrennbar mit der Vermeidung katastrophaler Resonanzverstärkungen verbunden.
Dämpfungseigenschaften von Materialien und Energieableitungsmechanismen: Neben der reinen Festigkeit ist die Dämpfungskapazität von Produktkomponenten und Verpackungsmaterialien von größter Bedeutung. Dämpfung bezeichnet die Fähigkeit eines Materials, kinetische Schwingungsenergie in andere Formen (meist Wärme) umzuwandeln und dadurch Schwingungsamplitude und -dauer zu reduzieren. Materialien mit hoher Eigendämpfung (z. B. bestimmte Polymere, Elastomere, viskoelastische Schäume, Verbundwerkstoffe mit eingeschränkter Schichtstruktur) sind für die Toleranz entscheidend. Zu den Verpackungseigenschaften gehört der strategische Einsatz dieser Materialien in Dämpfungselementen zur Absorption und Ableitung von Energie. Zu den Produktdesignmerkmalen gehört die Auswahl interner Komponenten (Halterungen, Dichtungen, Klebstoffe) mit günstigen Dämpfungseigenschaften, um die Energieübertragung auf empfindliche Baugruppen zu verhindern.
Vorhersage der Ermüdungslebensdauer unter zufälligen Vibrationen: Transportvibrationen sind überwiegend zufällig – eine komplexe Mischung gleichzeitig auftretender Frequenzen und Amplituden. Bei der Toleranz geht es nicht nur darum, einen einzelnen Stoß zu überstehen, sondern Millionen von Spannungszyklen über potenziell lange Transportwege zu überstehen. Ein Schlüsselmerkmal ist die Widerstandsfähigkeit des Systems gegen Ermüdungsversagen. Dazu ist es notwendig, die Wöhlerkurve (Spannung vs. Anzahl der Zyklen bis zum Versagen) kritischer Materialien und Verbindungen unter den spezifischen zufälligen Vibrationsprofilen (PSD – Power Spectral Density) zu verstehen, die für die vorgesehenen Transportrouten repräsentativ sind. Die Toleranzbewertung muss vorhersagen, ob Lötverbindungen, Kunststoffclips, Drahtverbindungen oder Strukturschweißnähte vor Erreichen ihres Ziels der zyklischen Spannungsakkumulation erliegen.
Anwendung
