ما هو Mechanical Shock؟
اختبار الصدمة الميكانيكية هو اختبار يتم فيه تطبيق صدمات قصيرة المدة وعالية التسارع على العينة، وتقييم القوة الهيكلية واستمرارية الوظيفة. يتم تعريفه من خلال سعة الصدمة (g) والمدة (ms).
الغرض من Mechanical Shock
والغرض من ذلك هو التحقق من أن الصدمات المفاجئة التي تحدث أثناء النقل والمناولة والخدمة لا تؤدي إلى تلف المنتج.
على أي منتجات يُطبَّق Mechanical Shock؟
- خلايا البطارية والوحدات والحزم
- الوحدات الإلكترونية
- معدات الفضاء والدفاع
- معدات السكك الحديدية والبحرية
في أي قطاعات يُستخدم Mechanical Shock؟
المواصفات المتعلقة بـ Mechanical Shock
- IEC 60068-2-27اختبار الصدمة الميكانيكية امتحان
- UN 38.3 T.4
- MIL-STD-810 طريقة 516
- RTCA DO-160 القسم 7
- IEC 61373الاهتزاز والصدمة في معدات مركبات السكك الحديدية امتحان
- الأمم المتحدة 38.3اختبارات سلامة النقل على بطاريات الليثيوم امتحان
- IEC 62133السلامة في الخلايا والبطاريات المحمولة امتحان
- IEC 62619سلامة بطارية الليثيوم في التطبيقات الصناعية امتحان
- IEC 62620خلايا وبطاريات الليثيوم الصناعية امتحان
- UL 1642السلامة في خلايا الليثيوم امتحان
- UL 2054السلامة في بطاريات الاستخدام المنزلي والتجاري امتحان
- يو ال 2580السلامة في بطاريات السيارات الكهربائية امتحان
- ISO 12405شروط الاختبار لحزم بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية امتحان
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100سلامة السيارة الكهربائية والبطارية امتحان
شروط Mechanical Shock
- الملف الصدمة
- نصف جيب، مسننة أو شبه منحرف
- السعة والمدة
- التسارع (ز) ومدة الصدمة (مللي ثانية) المحددة في المواصفات
- عدد الصدمات
- عدد محدد من التكرارات في كل محور واتجاه
- محاور
- في ثلاثة محاور متعامدة، في كلا الاتجاهين
جهاز Mechanical Shock
- آلة اختبار الصدمة
- مقياس التسارع ونظام التحكم في الصدمات
- تركيب التثبيت
- جهاز مقاوم للانفجار (البطارية)
- جهاز مراقبة الوظائف
متطلبات العينة لـ Mechanical Shock
- يجب أن يتم تركيب العينة بمثبت يمثل طريقة التثبيت الفعلية
- يجب أن تكون أداة التثبيت صلبة بدرجة كافية حتى لا تشوه الصدمة
- يجب أن تكون العينة مشحونة بالكامل في اختبارات البطارية
- يجب التحقق من الوظيفة قبل الاختبار
مدة Mechanical Shock
يعتمد ذلك على عدد الصدمات ومجموعة المحاور؛ يتم إكمال البرنامج النموذجي في نصف يوم عمل إلى يوم كامل.
إجراء Mechanical Shock
- 1يتم تثبيت العينة على الجهاز ويتم وضع مقياس التسارع.
- 2يتم ضبط ملف تعريف الصدمة والسعة والمدة.
- 3يتم إجراء التحقق من الملف الشخصي باستخدام الجهاز الفارغ.
- 4يتم تطبيق العدد المحدد من الصدمات في كل محور واتجاه.
- 5تتم مراقبة الوظيفة والحالة البدنية.
معايير قبول Mechanical Shock
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: عدم وجود ضرر هيكلي واستمرارية الوظيفة. في اختبارات البطارية، يشترط عدم وجود تسرب أو حريق أو انفجار.
تقييم النتائج
يجب أن يكون ملف تعريف الصدمة المُقاس ضمن حدود التسامح مع المواصفات. يتم تسجيل ما إذا كان أي فقدان للوظيفة مؤقتًا أو دائمًا.
تقرير Mechanical Shock
- المعيار المطبق وملف الصدمات
- السعة والمدة وعدد الصدمات
- معلومات المحور والاتجاه
- منحنيات الصدمة المقاسة
- حالة الوظيفة والفحص البصري
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- الأمم المتحدة 38.3 (نقل البطاريات)
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100
- متطلبات معدات الطيران والسكك الحديدية
Batarya Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Mechanical Shock؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تجيب اختبارات البطاريات على ثلاثة أسئلة منفصلة، لكل منها مجموعة معايير خاصة بها: هل يمكن نقل البطارية، هل هي آمنة في الاستخدام، هل تقدم الأداء المعلن؟ غالباً ما تُخلط هذه الأسئلة الثلاثة ببعضها، وللخلط عواقب تجارية — لا يمكن دخول السوق بتقرير نقل، ولا يمكن الشحن بتقرير سلامة المنتج.
على جانب النقل، يُعد UN 38.3 بوابة إلزامية؛ لا يمكن شحن بطارية بدون هذا الإثبات. على جانب السلامة يحدد مجال التطبيق ما ينطبق: IEC 62133-2 للمنتجات المحمولة، IEC 62619 وIEC 63056 لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة، UNECE R100 وUL 2580 وISO 6469 للمركبات الكهربائية. على جانب الأداء تُقاس السعة والمقاومة الداخلية وعمر الدورات والتفريغ الذاتي وقبول الشحن والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التمييز بين المستويات أساسي في هذه العائلة وهو الموضوع الذي يثير أكبر جدل في سلسلة التوريد. تُقيَّم الخلية والوحدة والحزمة بشكل منفصل؛ الشهادة الممنوحة للخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. إلى جانب الخلايا، يتحدد سلوك الحزمة بواسطة نظام إدارة البطارية وتصميم التبريد والبنية الميكانيكية وترتيب التوصيلات وتنسيق العزل. وضع تقرير مورّد الخلايا في ملف الحزمة ممارسة شائعة لكنها غير كافية.
الانفلات الحراري وانتشاره هما الموضوع الأكثر أهمية في هذا المجال. قد تدخل الخلية الليثيومية في تفاعل كيميائي ذاتي الاستمرار عند تلفها أو ارتفاع حرارتها المفرط؛ عند هذه النقطة يصبح إخراج الحرارة من الخارج غير ممكن غالباً. لذلك تعامل المعايير الحديثة الانفلات الحراري لخلية واحدة كسيناريو عطل لا يمكن تجنبه، وتغيّر السؤال: هل ينتشر الحدث إلى الخلايا المجاورة، وماذا يُطلق خارج الحزمة، وكم من الوقت يتبقى للمستخدم للهروب؟
في هذا المجال يُقيَّم نظام إدارة البطارية ليس كلوحة إلكترونية بل كوظيفة سلامة. يُبيَّن أن الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة تعمل فعلياً، وأن النظام ينتقل إلى الجانب الآمن عند حدوث عطل، وأن برمجياته تم التحقق منها. في التطبيقات الصناعية والمركبات ترتبط هذه التقييمات بأطر السلامة الوظيفية.
الجانب التنظيمي يزداد صرامة بسرعة. تتجاوز لائحة البطاريات الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2023/1542 السلامة وتُدخل التزامات بشأن الإفصاح عن البصمة الكربونية ونسبة المحتوى المعاد تدويره والإفصاح عن المتانة والسعة وجواز سفر البطارية وإمكانية الإزالة للبطاريات المحمولة. هذا يوسّع نطاق الاختبارات إلى ما وراء اختبارات السلامة الكلاسيكية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
سوء المعاملة الكهربائية
الشحن الزائد، التفريغ الزائد، القصر الخارجي، التفريغ القسري والشحن غير المتوازن. هنا يُرى ما إذا كانت دوائر الحماية تعمل فعلياً.
إساءة الاستخدام الميكانيكي
الاهتزاز، الصدمة، السحق، الاختراق، السقوط الحر والانقلاب. تتم مراقبة ما إذا كانت ظروف القصر الداخلي تنشأ.
الاختبارات الحرارية
دورات الحرارة، الصدمة الحرارية، التخزين في درجة حرارة عالية، التعرض للحريق وانتشار الانفلات الحراري.
الاختبارات البيئية
الرطوبة، الضغط المنخفض، رذاذ الملح، وعند الحاجة الغمر؛ تبرز هذه في تطبيقات المركبات والاستخدام الخارجي.
قياسات الأداء
السعة والطاقة والقدرة، المقاومة الداخلية، الكفاءة، عمر الدورات، العمر التقويمي والسلوك المعتمد على درجة الحرارة.
التحقق من نظام إدارة المباني
التحقق من عتبات الحماية، وظيفة موازنة الخلايا، الاتصالات والاستجابة للأعطال.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- UN 38.3 ليست شهادة سلامة منتج؛ فهي تثبت فقط مطابقة النقل.
- شهادة الخلية لا تثبت مطابقة الحزمة. تُقيَّم الحزمة بشكل منفصل وفق بنيتها الخاصة.
- حزمتان مبنيتان من نفس الخلية تعطيان نتائج مختلفة؛ التبريد والتوصيل والبنية الميكانيكية عوامل حاسمة.
- اختبار الأداء ليس اختبار سلامة. تقرير عمر الدورات لا يلبي متطلبات السلامة.
- بالنسبة لبطارية المركبة الكهربائية، تقرير UL 2580 والموافقة بموجب UNECE R100 ليسا الشيء نفسه؛ أحدهما تقييم معياري والآخر نظام اعتماد النوع.
- بطارية المركبة المنقولة إلى تطبيق العمر الثاني تدخل في ملف استخدام جديد؛ التقييم السابق لا ينتقل مباشرة.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة النقل وملخص الاختبار للشحن
- إعلان سلامة المنتج والوصول إلى السوق
- إعلانات الأداء والمتانة والبصمة الكربونية بموجب لائحة البطاريات
- تقييم أثر تغيير مورد الخلايا أو نظام إدارة البطارية
- عمليات القبول الموقعي لنظام تخزين الطاقة
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Mechanical Shock
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Mechanical Shock؟
تم تنفيذ Mechanical Shock في النطاق IEC 60068-2-27, UN 38.3 T.4, MIL-STD-810 طريقة 516, RTCA DO-160 القسم 7 و IEC 61373. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Mechanical Shock؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على خلايا البطارية والوحدات والحزم, الوحدات الإلكترونية, معدات الفضاء والدفاع و معدات السكك الحديدية والبحرية. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Mechanical Shock؟
المعلمات المحددة هي: الملف الصدمة — نصف جيب، مسننة أو شبه منحرف, السعة والمدة — التسارع (ز) ومدة الصدمة (مللي ثانية) المحددة في المواصفات و عدد الصدمات — عدد محدد من التكرارات في كل محور واتجاه. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Mechanical Shock؟
يجب أن يتم تركيب العينة بمثبت يمثل طريقة التثبيت الفعلية, يجب أن تكون أداة التثبيت صلبة بدرجة كافية حتى لا تشوه الصدمة و يجب أن تكون العينة مشحونة بالكامل في اختبارات البطارية. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Mechanical Shock؟
يعتمد ذلك على عدد الصدمات ومجموعة المحاور؛ يتم إكمال البرنامج النموذجي في نصف يوم عمل إلى يوم كامل. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Mechanical Shock التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: عدم وجود ضرر هيكلي واستمرارية الوظيفة. في اختبارات البطارية، يشترط عدم وجود تسرب أو حريق أو انفجار.