Jämförelse av G-kraft?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
LasseLucidor
Inlägg: 170
Blev medlem: 24 november 2005, 15:44:30
Ort: Växjö

Jämförelse av G-kraft?

Inlägg av LasseLucidor »

Angående det här med G-kraft och millisekunder som nämndes i tråden om kristaller:
http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... hp?t=15708

Är det någon som vet hur man jämför G-kraft som utrycks med olika antal ms?
Har jag fattat det rätt ser man kraften eller slaget som en sinuskurva där X-axeln är antalet G och Y-axeln är antalet ms. Själva kraften som man utsätter föremålet för är väl arean av sinuskurvan inom aktuellt tidsintervall men är det arean man får om en hel våg ryms inom sinuskurvan eller bara en del av arean som ryms inom en viss tid eller hur fungerar det och hur jämför man?

Även i tråden med kristaller skiljer sig tiden väldigt mycket vilket borde göra att skillnaden inte är så stor som den ser ut.

Någon som vet eller har bra tips på var man kan läsa på?
Har sökt en del och hittar mycket om g-krafts beräkningar men inget som tar upp just detta.

Började fundera på det här efter att ha fått en fråga idag på en av 2.5" hårddiskarna vi använder på jobbet. Den är specifierad till att tåla slag på 300G / 2ms när den är igång och 900G / 1ms när den är avstängd.

Hmm .. det har gått för lång tid sedan man tittade i matteböckerna :oops:

/Lasse

edit: stavning
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

G gånger tiden se ju hastigheten. Sen hur man valt att presentera beroe nog på att man antigen valt det som faktist blev när man testade eller om man testat mycket så har man valt den tid/G som ger mest imponerande resultat...

Skall man vara ärlig så bör man presentera kortare tider på lätta föremål då dessa troligen inte kommer att deformera underlaget lika mycket vilket ger en korta stöt med högre G-tal vid samma "tapphöjd"
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Jämförelse av G-kraft?

Inlägg av xxargs »

LasseLucidor skrev:Angående det här med G-kraft och millisekunder som nämndes i tråden om kristaller:
http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... hp?t=15708

Är det någon som vet hur man jämför G-kraft som utrycks med olika antal ms?
Har jag fattat det rätt ser man kraften eller slaget som en sinuskurva där X-axeln är antalet G och Y-axeln är antalet ms. Själva kraften som man utsätter föremålet för är väl arean av sinuskurvan inom aktuellt tidsintervall men är det arean man får om en hel våg ryms inom sinuskurvan eller bara en del av arean som ryms inom en viss tid eller hur fungerar det och hur jämför man?
Hm är inte heller påläst, men ovanstående med area så låter det som att du försöker räkna ut arbetet på något sätt - det är inte det det handlar om, utan hur 'tungt' ingående grejor blir och om något förändras eller slits av.



G-testprov sker efter olika specifiaktioner på skakbord (läs stora stela högtalare med ibland 50 KW slutsteg som knuffar på - och kan få hela stativ att ramla i småbitar. Dels så kanske man pulsar i typ en halvperiod med amplitud så att det motsvarar önskade G-kraften under önskad tid.

eller så kör man ett antal sinusperioder under tiden med högre frekvens, återigen för samma G-kraft

ibland så letar man efter resonanser innan man sätter in stöten - det är därför som elektrolytkondingar måste limmas och buntas fast i tex kraftelektronik....


- har sett resultatet vad som händer när accmetern inte råkade svara till testsystemet - det var mycket skruvskallar som klipptes av (M3 och M4) och mycket plåt som blev dragspel trots att det satt i gummiupphängning - och då pratar vi om 19"-rack som är avsedd för järnvägsbruk.

såg dessa gummiupphängningar - var mindre än hälften så tjocka (ca 3 mm) som orginal (ca 10 mm) samt personer som ivigt berättade att dessa var utdragna ca 2 dm och trådsmala när skakbordet åkte upp mer än så och klappa till den i fritt (ähum) i luften svävande relativt tunga 19"-racket ca 50 ggr i sekunden - hade den lossnat från skakbordet pga. gummiupphöngningarna gått av så hade vi fått spätta ut racket från taket hos provningsinstitutet.... grejorna inne i racke höll, men sjäva racket var en sorglig syn - det handlar om krockzoner som måste ge vika eller fjädra så att inkråmet inte får fullt så höga G-krafter...

Dom där 'högtalarna' knusslar inte för någon - inte ens för halvtonssstativ

- räcker inte detta så kör man med 'ångvissla' och får grejorna att skaka sönder till grus på akustik väg med 140 - 170 dB ljudtryck

[det här måste vara höjdpunkten i den annars så trista pappersbyrokratin runt alla certificeringar att mala sönder miljonkronorsutrustning med högtalare, ångvisslor, fukt o saltkammare, mjökammare (för att få lagren i ev. fläktar att skära och kylkanaler att sättas igen) , frysar och bastu för någon krävande kunds räkning (läs ofta militär eller militärbakgrund) - vi har haft erfarenhet av ryssar som promt vill kontrollera att utrustningen startar vid -60 grader C.. (för sibirien)]




Även i tråden med kristaller skiljer sig tiden väldigt mycket vilket borde göra att skillnaden inte är så stor som den ser ut.
återigen du tänker på arbete eller energi...


3000 G under 0.5 sek är som att krocka i en bergvägg vid hög fart medans 500 G under 3 ms är som att åka in i sandfällan på en rejsbana vid samma inledande fart (och energimängd) - gissa vilken alternativ som ger mest trasiga delar....


Någon som vet eller har bra tips på var man kan läsa på?
Har sökt en del och hittar mycket om g-krafts beräkningar men inget som tar upp just detta.

Började fundera på det här efter att ha fått en fråga idag på en av 2.5" hårddiskarna vi använder på jobbet. Den är specifierad till att tåla slag på 300G / 2ms när den är igång och 900G / 1ms när den är avstängd.

Hmm .. det har gått för lång tid sedan man tittade i matteböckerna :oops:

/Lasse

Att tappa en liten pryl som en kristall på hård golv ger förmodligen jäkligt hård stöt i själva kristallen under väldigt kort tid innan kristallen kanske studsar iväg igen (inte nog att det bromsas, utan får dessutom god fart i motsatt riktning). Elastisk stöt mot hårda grejor är förmodligen det värsta man kan göra för att uppnå höga G-grafter - tänker på kullagerkulorna som studsar på hårda ytor som bl.a tekniska museet hade för många år sedan - hur många µ-sekunder ligger ytorna mot varandra egentligen innan den studsar upp igen nästan samma hastighet men motsatt riktning? Den hårda knäppet man hör ger en viss vägledning - betydligt kortare än hela ms i allafall...


hade man lagt en pappersblad mellan kulan och underlaget så hade förmodligen G-krafterna förmodligen minskats ganska mycket då papprets deformering vid studsen gör att hela studprocessen går långammare samt dräneras på energi.

---

Ett sätt är att läsa de olika standardena som gäller - där brukar både teori och den faktiska uppställningen för testet beskrivas - dessvärre måste man vara medlem i någon ETSI/ANSI-organ etc. då sådant kostar stora pengar och är nästan omöjlig att hitta i om man inte har en viss specifik standard som skall uppfyllas, bestämd från någon kund - skall höra mig för på jobbet vid tillfälle - men ger inga garantier att jag kan få svar på detta..
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

Man skall skilja på stöt och vibration. Orsaken till att att det ofta är så olika angivet är att stöttesten oftast utförs genom att man släpper sin DUT med pålimmade acceleromerar. Man ökar höjden till dess det går sönder - tar en ny enhet och släpper den från lite lägre höjd - kollar att den håller och sen skriver man in i databladet de mätvärderna man fick.

Vibration finns det mer normer att gå efter och som någon skrev riktiga skakmaskiner där man sätter sin DUT och skakar efter önskade mönster i önskad tid. Fordonsprylar brukar man också testa med klimat påverkan i samma test för att se att det tål att skakas i både -30 och i +85 (eller vad nu normen säger för just den prylen). Scania i Södertälje har fina anläggningar för denna typ av test och ber man riktigt snällt så kan man nog få göra ett studiebesök för att lära sig mer.
Användarvisningsbild
$tiff
Inlägg: 4941
Blev medlem: 31 maj 2003, 19:47:52
Ort: Göteborg
Kontakt:

Re: Jämförelse av G-kraft?

Inlägg av $tiff »

LasseLucidor skrev:Är det någon som vet hur man jämför G-kraft som utrycks med olika antal ms?
Newtons andra lag:

F = m * a

a = Accelerationen: 1 G = 9.82 m/(s^2)
m = föremålets massa
F = kraften föremålet påverkas av

(se artikel på Wikipedia En för mer info.)

Här får du ut kraften en komponent påverkas av en yttre acceleration. Ska man ta hänsyn till hur lång tid det pågår också kan det nog vara vettigare att prata om Impuls istället:

I = int(F * dt)

Alltså arean under kurvan som visar kraftpåverkan som funktion av tiden.

(se artikel på Wikipedia En för vidare förklaring.)
Enheten för impuls borde vara kgm/s. Hade varit roligt om hårddisktillverkarna angav ett sådant "vetenskapligt" mått istället för ett "hypat" mått som G-kraft.

Tyvärr har även riktingen stor betydelse, vilket jag försummet hittills. Allt blir så omståndigt att räkna ut, så den bekväma metoden är nog ändå att göra som bengt-re skrev och hänga på några accelerometrar på saken som ska testat och drämma den i golvet några gånger tills den går sönder. Väldigt empiriskt metod åtminstone :)
Men som sagt, med impuls som måttenhet istället så tror jag inte man behövt två olika mätvärden beroende på hur snabbt förlopper utspelade sig (så länge man kan hålla sig till tider och hastigheter som går bra att modellera med klassisk mekanik).
Skriv svar