Dispositivo de fixação na vibração: quem fornece?

Resposta rápida: pode ser fornecido pelo cliente ou projetado e fabricado pelo laboratório — a Labmor oferece a construção. Em qualquer caso, precisa ser rígido para não amplificar nem atenuar a vibração.

No ensaio de vibração, o produto quase nunca vai parafusado direto na mesa do shaker. Entre os dois existe um dispositivo — chapa, cantoneira, bloco usinado ou estrutura soldada — que segura a peça do jeito que ela fica no veículo, na máquina ou na embalagem. Ele aparece em mais de 500 propostas fechadas da Labmor e é uma das primeiras perguntas de quem vai fazer vibração pela primeira vez.

Por que o dispositivo muda o resultado?

O shaker controla a vibração pelo acelerômetro de controle, colocado na mesa, no dispositivo ou na própria peça, o mais perto possível de um ponto de fixação — a IEC 60068-2-6 chama esse lugar de ponto de verificação e admite usar mais de um. O que a peça sente de fato depende de tudo que está entre esse ponto e ela.

Dispositivo flexível amplifica. Se o dispositivo tem uma frequência natural dentro da faixa do ensaio, ele entra em ressonância e a peça recebe muito mais vibração do que o perfil pede — às vezes várias vezes mais. A peça reprova por culpa do dispositivo.
Dispositivo pesado ou amortecido atenua. Se ele absorve energia, a peça recebe menos do que deveria e passa num ensaio que, no campo, reprovaria.
Fixação diferente da real muda os modos de vibração. Quatro parafusos em vez de três, um suporte que no veículo é de borracha e no ensaio é de aço, um chicote solto que no carro vai preso: cada diferença muda onde a peça flexiona e onde a falha aparece.

Por isso a boa prática é que o dispositivo seja o mais rígido e leve possível e que suas frequências naturais fiquem fora da faixa de ensaio. A IEC 60068-2-6 remete a fixação das amostras à IEC 60068-2-47, a parte da série dedicada a esse assunto. Um estudo de ressonância do conjunto, com acelerômetros na peça e no dispositivo, mostra se isso foi alcançado.

Quem fornece o dispositivo?

Há três caminhos comuns:

Caminho	Quando faz sentido	Atenção
O cliente fornece	O cliente já tem o dispositivo de outro ensaio ou de outro laboratório, ou ele usa peças do próprio veículo (suporte, travessa)	Conferir se a furação casa com a mesa e se o dispositivo cabe no shaker e na câmara, quando há temperatura associada
O laboratório projeta e fabrica	Primeiro ensaio do produto, ou quando a especificação exige comprovar a rigidez	Precisa do modelo 3D ou do desenho dos pontos de fixação, e do tempo de fabricação no cronograma
Peça de produção como dispositivo	A especificação manda ensaiar com o suporte real (por exemplo, a peça fixada no próprio suporte do veículo)	O suporte real faz parte do ensaio — se ele quebrar, conta como falha do conjunto

O dispositivo projetado para um produto costuma servir para os três eixos e para ensaios futuros do mesmo produto. Se ele fica guardado no laboratório ou volta para o cliente é um ponto a combinar no pedido.

O que o laboratório precisa para projetar o dispositivo

Modelo 3D ou desenho da peça, com os pontos de fixação e as cotas entre eles;
posição de montagem no uso real e a definição dos eixos x, y e z em relação ao produto (a especificação costuma dar isso; se não der, é preciso combinar, porque o relatório vai citar os eixos);
massa da peça e quantas peças vão ser ensaiadas ao mesmo tempo;
fixadores: parafuso, torque de aperto, porca, presilha — de preferência os mesmos da montagem real;
se o ensaio tem temperatura associada, porque então o conjunto precisa caber na câmara montada sobre o shaker (veja vibração com temperatura associada);
se o produto vai ligado durante o ensaio, por onde passam os cabos e como eles são presos.

Várias peças no mesmo dispositivo

Ensaiar várias peças de uma vez reduz o tempo de máquina, mas tem limites:

força do shaker: a massa da peça, do dispositivo e da parte móvel do shaker entra na conta da força necessária para atingir a aceleração do perfil. O shaker da Labmor é de 35 kN e aceita peças de até 300 kg; perfis de aceleração alta com conjunto pesado podem não caber;
uniformidade: peças na ponta de um dispositivo grande podem receber vibração diferente das do centro. A medição com acelerômetros em mais de um ponto mostra se a diferença está dentro do aceitável;
independência: se uma peça solta ou quebra, ela não pode interferir nas outras.

Erros comuns

Dispositivo de alumínio fino, ótimo para o peso, mas com ressonância no meio da faixa de ensaio.
Pontos de fixação "aproximados" porque o desenho não veio — a peça é ensaiada num apoio que não existe no produto.
Chicote ou mangueira solta, chicoteando durante o ensaio e causando uma falha que não aconteceria na montagem real.
Esquecer o dispositivo no cronograma: a fabricação pode levar mais tempo que o próprio ensaio.

Experiência da Labmor

A Labmor faz ensaios de vibração senoidal e randômica de 5 a 2.000 Hz e de choque mecânico de até 50 g / 11 ms, nos três eixos de forma independente, e oferece o projeto e a fabricação dos dispositivos. Para os demais parâmetros do ensaio, veja parâmetros de um teste de vibração.