Vibrationstest — IEC 60068-2-6 / UN 38.3 T.3 / MIL-STD-810 / RTCA DO-160 · Bahnprüfungen

Was ist Vibration?

Beim Vibrationstest handelt es sich um einen Test, bei dem die Probe auf einem Rüttler Vibrationen mit einer definierten Frequenz, Amplitude und Dauer ausgesetzt wird, um die strukturelle Festigkeit und Funktionskontinuität zu bewerten. Es werden Sinus-, Zufalls- und gemischte Profile verwendet.

Zweck von Vibration

Der Zweck besteht darin, die Vibrationen, denen das Produkt während des Transports und auf seiner Betriebsplattform ausgesetzt ist, beschleunigt darzustellen und seine Widerstandsfähigkeit zu überprüfen.

Bei welchen Produkten wird Vibration angewendet?

Batteriezellen, Module und Pakete
Avionikeinheiten für die Luft- und Raumfahrt
Verteidigungs- und Eisenbahnausrüstung
Marineelektronik
Verpackte Versandprodukte

In welchen Branchen wird Vibration eingesetzt?

DemiryoluElektrischElektronikCybersicherheit

Normen zu Vibration

IEC 60068-2-6Sinusschwingungstest prüfen
IEC 60068-2-64zufälliger Vibrationstest prüfen
UN 38.3 T.3
MIL-STD-810 Methode 514
RTCA DO-160 Abschnitt 8
IEC 61373Vibrationen und Stöße in der Ausrüstung von Schienenfahrzeugen prüfen
ISO 16750-3mechanische Belastungen der Fahrzeugausrüstung prüfen
EN 50155elektronische Ausrüstung in Schienenfahrzeugen prüfen
EN 50121Elektromagnetische Verträglichkeit in Bahnanwendungen prüfen
EN 45545Brandschutz in Schienenfahrzeugen prüfen

Prüfbedingungen für Vibration

Profil: Sinus-Sweep, zufällig oder Sinus-zu-Zufalls; in der Spezifikation definiert
UN 38.3 T.3: Sinusdurchlauf von 7 Hz bis 200 Hz, drei Stunden pro Achse
Achse: Im Allgemeinen getrennt in drei senkrechten Achsen
Zeit: Dauer pro Achse wie in der Spezifikation definiert

Prüfgerät für Vibration

Elektrodynamischer Shaker und Leistungsverstärker
Beschleunigungsmesser und Vibrationskontrollsystem
Montagevorrichtung
Explosionsgeschützte Anordnung (bei Batterietests)
Funktionsüberwachungssystem

Probenanforderungen für Vibration

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht
Die Geräteresonanz muss außerhalb des Testbandes liegen
Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein
Die Funktion muss vor und nach dem Test überprüft werden

Dauer von Vibration

Aufgrund der definierten Dauer pro Achse und drei Achsen beträgt die Gesamtdauer in der Regel mehrere Tage.

Ablauf von Vibration

1Die Probe wird auf der Vorrichtung montiert und Beschleunigungsmesser werden platziert.
2Zur Identifizierung kritischer Frequenzen wird eine Resonanzsuche durchgeführt.
3Das Spezifikationsprofil wird geladen und die Steuerung wird überprüft.
4In jeder Achse wird für die definierte Dauer eine Vibration angewendet.
5Während und nach dem Test werden Funktion und körperliche Verfassung überprüft.
6Bei Batterietests werden Spannung und Temperatur überwacht.

Annahmekriterien für Vibration

Das Abnahmekriterium ist in der Spezifikation definiert: keine strukturellen Schäden, keine Lockerung von Verbindungen und Kontinuität der Funktion. Bei Batterietests ist außerdem die Abwesenheit von Lecks, Feuer und Explosionen erforderlich.

Auswertung der Ergebnisse

Die Resonanzsuchen vor und nach dem Test werden verglichen; eine Frequenzverschiebung weist auf eine Strukturlockerung hin. Die Sichtprüfung und die Funktionsprüfung werden gemeinsam ausgewertet.

Prüfbericht zu Vibration

Angewandter Standard und Profil
Frequenzbereich, Amplitude/PSD und Dauer
Achseninformationen und Vorrichtungsbeschreibung
Resonanz-Suchergebnisse
Funktionsstatus und Sichtprüfung

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Demiryolu Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Vibration gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Bahnprüfungen zeigen, dass Fahrzeuge und Komponenten in der Bahnumgebung sicher und zuverlässig funktionieren. Der Charakter dieser Familie ergibt sich aus der ANNAHME EINER LANGEN LEBENSDAUER: Ein Schienenfahrzeug ist für eine Nutzungsdauer von über dreißig Jahren ausgelegt, und seine Komponenten bleiben während dieser Zeit Vibration, Temperaturwechseln und intensiver Nutzung ausgesetzt.

Die lange Lebensdauer prägt auch die Lieferkette der Komponenten. Ersatzteile müssen dreißig Jahre lang verfügbar bleiben, auslaufende elektronische Bauteile müssen ersetzt werden, und jede Substitution muss erneut verifiziert werden. Dies führt die Bahnindustrie aus der Logik von „einmal zertifizieren und weitermachen" heraus.

Der Brandschutz ist der am strengsten regulierte Teil dieses Bereichs und wird durch die Normenreihe EN 45545 abgedeckt. Die Logik der Reihe beruht auf dem EINSATZORT und der BETRIEBSKATEGORIE: Eine in Tunneln verkehrende U-Bahn und ein Fernzug tragen nicht dasselbe Risiko, und Sitzstoff und Kabel werden nicht in derselben Kategorie bewertet. Die Evakuierungszeit ist der Hauptfaktor, der diese Kategorien bestimmt; da die Evakuierung in einem geschlossenen Tunnel länger dauert, werden die Materialanforderungen strenger.

Für elektronische Geräte ist EN 50155 die Rahmennorm und umfasst gemeinsam Umwelt-, elektrische und funktionale Anforderungen: Versorgungsspannungsschwankungen, Temperaturklassen, Feuchte, Vibration und Schock. Auf der Vibrations- und Schockseite werden die Kategorien nach EN 61373 verwendet, die sich je nach Montageort unterscheiden – ein am Wagenkasten montierter Kasten und ein am Drehgestell montierter Sensor durchlaufen nicht dasselbe Profil.

Bei der elektromagnetischen Verträglichkeit gilt die Normenreihe EN 50121, die ein bahnspezifisches Problem behandelt: Das Antriebssystem schaltet mit sehr hoher Leistung und kann sowohl die Systeme an Bord als auch die Signalanlagen entlang der Strecke beeinträchtigen. Die Reihe enthält daher getrennte Teile für das Fahrzeug, streckenseitige Anlagen und Signalisierung.

Für sicherheitsrelevante Systeme gilt ein eigener Bereich, und der Nachweis ist hier nicht die Prüfung, sondern der PROZESS: EN 50126 (RAMS), EN 50128 (Software) und EN 50129 (sicherheitsrelevante elektronische Systeme) definieren den Sicherheitslebenszyklus und die Sicherheitsintegritätsstufen (SIL). Signalisierungs- und Bremssteuerungssysteme werden in diesem Rahmen bewertet.

Auf der Qualitätsseite kommt das branchenspezifische Schema IRIS (ISO/TS 22163) zum Tragen; große Fahrzeughersteller verlangen dieses Zertifikat von ihren Lieferanten.

Auf der mechanischen Strukturseite haben Wagenkasten und Drehgestellrahmen eigene Normen: strukturelle Verifikation unter statischen und Ermüdungslasten, Schweißqualität und Crashsicherheit. Diese Prüfungen werden an Prüfständen im Originalmaßstab durchgeführt und können Monate dauern.

Methodengruppen in diesem Bereich

Brandschutz
Klassifizierung von Werkstoffen und Bauteilen nach EN 45545; Anforderungssatz nach Betriebs- und Auslegungskategorie.
Elektronische Ausrüstung
EN 50155 Umwelt- und elektrische Anforderungen; Versorgungsunterbrechungen, Temperaturklassen, Feuchte und Schutzart.
Vibration und Schock
EN 61373-Kategorien; Profile für Wagenkasten-, Drehgestell- und Achsmontage je nach Montageort.
Elektromagnetische Verträglichkeit
Die Normenreihe EN 50121: getrennte Teile für Fahrzeug, streckenseitige Anlagen und Signalisierung.
Sicherheitslebenszyklus
EN 50126 RAMS, EN 50128 Software und EN 50129 sicherheitsrelevante Systeme; SIL-Bestimmung und Sicherheitsnachweis.
Strukturverifikation
Statische und Ermüdungslasten an Wagenkasten und Drehgestellrahmen, Schweißqualität, Crashsicherheit.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Anforderungen der EN 45545 variieren je nach Einsatzort und Betriebskategorie; es gibt keine einzige "Bahn-Brandklasse".
Die Konformität mit EN 50155 deckt nicht die Vibrationsanforderungen ab; EN 61373 wird zusätzlich angewendet.
Ein ziviler EMV-Bericht reicht für die Bahn nicht aus; die Normenreihe EN 50121 definiert eine andere Umgebung und andere Grenzwerte.
Bei sicherheitsrelevanten Systemen ist die Prüfung allein kein Nachweis; Aufzeichnungen des Sicherheitslebenszyklus sind erforderlich.
Eine Bauteiländerung (auch eine aufgrund von Obsoleszenz) erfordert eine erneute Verifizierung; in langlebigen Projekten ist dies Routinearbeit.
Ein IRIS-Zertifikat ist keine Produktzulassung; es ist ein Qualitätsmanagementsystem-Zertifikat.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Fahrzeug- und Bauteilzulassung, Betreiberabnahmeprozesse
Werkstoffauswahl nach Brandschutzkategorie
Sicherheitsnachweis und SIL-Nachweis für sicherheitsrelevante Systeme
Qualitätszertifizierung der Lieferkette
Kontinuität der Bauteilversorgung und Änderungsmanagement

Häufige Fragen zu Vibration

Nach welchem Standard ist Vibration hergestellt?

Vibration wird im Bereich IEC 60068-2-6, IEC 60068-2-64, UN 38.3 T.3, MIL-STD-810 Methode 514, RTCA DO-160 Abschnitt 8, IEC 61373 und ISO 16750-3 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Vibration?

Wird hauptsächlich auf Batteriezellen, Module und Pakete, Avionikeinheiten für die Luft- und Raumfahrt, Verteidigungs- und Eisenbahnausrüstung, Marineelektronik und Verpackte Versandprodukte angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Vibration durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Profil — Sinus-Sweep, zufällig oder Sinus-zu-Zufalls; in der Spezifikation definiert, UN 38.3 T.3 — Sinusdurchlauf von 7 Hz bis 200 Hz, drei Stunden pro Achse und Achse — Im Allgemeinen getrennt in drei senkrechten Achsen. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Vibration benötigt?

Die Probe muss mit einer Vorrichtung montiert werden, die der tatsächlichen Installationsmethode entspricht, Die Geräteresonanz muss außerhalb des Testbandes liegen und Bei Batterietests muss der Prüfling vollständig geladen sein. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Vibration?

Aufgrund der definierten Dauer pro Achse und drei Achsen beträgt die Gesamtdauer in der Regel mehrere Tage. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Vibration-Ergebnis „angemessen“?

Vibration