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L'essai environnemental complet fournit des avantages de représentation sur les déclencheurs électromécaniques dans des applications mobiles de -route

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En cet article nous regardons les menaces environnementales principales pour les déclencheurs électromécaniques, les procédures qui examinent la capacité du déclencheur pour contrer ces menaces, et les caractéristiques de conception qui fournissent cette capacité.

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L'émergence de l'électronique à bord comme méthode d'augmenter la représentation et de réduire des frais d'exploitation a amplifié la popularité des déclencheurs électromécaniques en contestant des applications extérieures. La réalisation de ces avantages, cependant, exige des mesures spéciales de protéger des composants contre ces environnements potentiellement durs. En cet article nous regardons les menaces environnementales principales pour les déclencheurs électromécaniques, les procédures qui examinent la capacité du déclencheur pour contrer ces menaces, et les caractéristiques de conception qui fournissent cette capacité.

Les déclencheurs linéaires électromécaniques peuvent fournir une excellente alternative aux vérins pneumatiques et hydrauliques dans les applications extérieures qui exigent soulever, abaisser, pousser, tirer, tourner ou placer une charge. Aujourd'hui des déclencheurs électromécaniques sont trouvés dans l'automation agricole, de construction, récréationnelle, marine, industrielle, et même résidentielle. À de divers points d'opération ces systèmes peuvent être sujets à l'assaut des solides, des liquides, des températures extrêmes, du choc, de la vibration, de la corrosion et de la perturbation électromagnétique. Un corps croissant des méthodes standard d'essai a émergé autour de chaque type de menace et les concepteurs construisent dans les nouvelles protections qui aident à répondre à ces normes.

Protection contre les objets et les liquides solides

Une des plus grandes menaces environnementales pour un déclencheur électrique est pénétration des deux objets solides, tels que la poussière et la saleté, et liquides de toutes les sortes. Dans des applications extérieures, ceci pourrait être tout de la pluie, verglas, et la neige à un à hautes températures, à haute pression lavent vers le bas à la fin d'une longue journée de travail dans un chantier de champ ou de construction. La norme globale pour la protection de mesure contre l'entrée des objets et des liquides solides est le code international de protection ou code d'IP. Le système de notation d'IP a été développé pour spécifier le degré de protection de l'environnement qu'une clôture assure contre les matières étrangères qui pourraient effectuer la représentation. Les déclencheurs industriels utilisent le système de notation d'IP pour déterminer le degré de protection de l'environnement exigé pour la survie dans des applications spécifiques.

L'estimation d'IP se compose de deux nombres. Le premier nombre représente la résistance aux solides, la deuxième aux liquides. Une estimation d'IP de 00, par exemple, signifie qu'il n'y a aucune protection contre des solides ou des liquides. Une estimation d'IP de la protection de 11 moyens contre l'entrée par des objets de plus grands que 50 millimètres et contre la pluie ou la condensation. Une estimation d'IP de la protection de 66 moyens contre la pénétration par des substances particulaires la taille de la poussière et contre les jets d'eau à haute pression de toute direction.

Pour des applications poussiéreuses, IP54 est l'estimation minimum à considérer. Pour des applications extrêmement poussiéreuses, comme ceux qui impliquent la sciure, le papier, ou les particules de carton, IP65 peut être plus appropriés. Un IP65 a évalué le dispositif manipule de l'humidité aussi bien, mais si l'opération sous la forte pluie est prévue, une estimation IP66 est plus appropriée. Et si le déclencheur pourrait jamais être immergé dans l'eau, une estimation IP67 serait encore meilleure. IP69K est le plus approprié si le déclencheur doit résister à un à haute pression, à hautes températures lave vers le bas le processus. Répondre aux exigences liées à IP69K a, par exemple, devenez de plus en plus important dans des applications d'équipement et de construction de ferme où l'utilisation de l'équipement de lavage de pression se développe.

Pour examiner un système pour la résistance à l'eau, les spécialistes se référeraient aux caractéristiques d'essai éditées pour le volume, la pression, la température et la distance de l'eau pour chaque estimation et inonderaient le déclencheur dans des chacun des trois avions, suivant les spécifications. Pour examiner la résistance pour forcer la main à laver vers le bas, ils pourraient l'exposer à la barre 100 (1450 livres par pouce carré) à une distance de 0,1 à 0,15 mètres sur tous les avions. Après chaque essai le spécialiste démontera le déclencheur recherchant des preuves de l'entrée de l'eau.

Des essais standard de cette sorte sont typiquement faits sur les systèmes statiques mais une plus grande fiabilité peut être réalisée en observant la représentation dans des conditions d'essai d'IP quand le déclencheur est en fonction. Ainsi, il est important de savoir non seulement qu'un déclencheur statique peut résister à un lavage de pression, mais également qu'il demeure bien-protégé en fonctionnant dehors sous la pluie. Un déclencheur insuffisamment scellé, par exemple, peut agir comme une seringue, suçant l'eau de pluie dans le déclencheur, compromettant l'électronique et les rendant sans valeur. Cette vulnérabilité ne montrerait pas sur un essai statique, mais montrerait dans l'essai dynamique.

La réalisation d'une estimation plus élevée d'IP est en grande partie une fonction de stratégie de scellage. Chaque composant devrait être scellé, y compris des bâtis de moteur. Les essuie-glace, les joints et les garnitures sont intégraux à réaliser avec succès des estimations d'IP. Les essuie-glace balayent des contaminants du tube d'extension lors du fonctionnement et sont la première ligne de défense pour arroser l'intrusion. Les joints soutiennent les essuie-glace pour accomplir la protection. Les garnitures fournissent le scellage entre les logements, les tubes de couverture, les moteurs et les composants de montage arrière.

Protection contre la température extrême

Ces dernières années, il y a eu une tendance d'augmenter la température ambiante opérationnelle pour beaucoup d'applications extérieures. -40 le °C au °C +85 est une nouvelle norme pour des applications de véhicule d'agriculture et de construction d'afor. Le bas de gamme de la norme assure la représentation dans les climats les plus froids. La température ambiante plus élevée assure l'opération dans les climats les plus chauds sur terre et donne à des concepteurs de systèmes plus de flexibilité de conception, par exemple, permettant à des déclencheurs d'être placés plus près d'un compartiment réacteur.

Le plus largement la norme appliquée d'essai est EN60068-2-1 et EN60068-2-2. Les normes européennes (en) sont ratifiées par un des trois organismes de normalisation européens, le CEN, le Cenelec ou l'ETSI. Pour passer l'essai pour l'opération de basse température qu'un dispositif doit fonctionner à la charge évaluée pendant 96 heures tandis que thermique imbibée à -40 °C. De même, pour passer l'essai pour l'opération à hautes températures qu'un dispositif doit fonctionner à la charge évaluée pendant 96 heures tandis que thermique imbibée à +85 °C.

Les déclencheurs doivent également pouvoir passer de tels essais après immédiat et les variations dramatiques de la température telles que pourraient se produire une fois montées dans un emplacement à hautes températures et l'obtention éclaboussées de l'eau froide ou le fonctionnement à la pleins charge évaluée et coefficient d'utilisation et l'obtention lavées vers le bas de l'eau froide. Un exemple dans l'autre extrémité serait un déclencheur monté au matériel de construction utilisé dans des climats froids et obtenant la pression lavée avec de l'eau à hautes températures finalement, particulièrement si le déclencheur n'avait pas été utilisé et était imprégnation à froid.

L'incorporation de l'électronique à bord, en plus d'exiger la protection de l'environnement, contribue également à la protection contre les températures extrêmes. Là où la protection contre surchauffer traditionnellement a été équipée de briseur thermique à l'intérieur du moteur, aujourd'hui que la protection est incluse dans la carte. La protection thermique sur la carte protège le moteur et la carte contre la surchauffe et permet au déclencheur d'accomplir la course avant l'arrêt. Le briseur traditionnel sur le moteur arrêtera le déclencheur n'importe où dans la course si la surchauffe se produit. L'électronique incluent également la compensation thermique à la basse température, permettant au déclencheur de dessiner le plus à forte intensité exigé à de bas temps sans déclenchement de gêne.

Protection contre le choc opérationnel

Les profils de essai du dernier choc couvrir des logements, des boulons structurels, et tous ensembles de circuit imprimé/capteurs inclus dans le produit. Guidé par la norme de l'essai EN60068-2-27, l'essai pour le choc opérationnel comporte 100 opérations de ² de 400 m/s, 6 impulsions de choc de durée de Mme, qui devraient être répétées dans chacune de 3 haches mutuellement perpendiculaires. Les composants plus grands sur la carte électronique ont RTV se sont appliqués pour les fixer au conseil. Ces composants échouent typiquement sans appui supplémentaire dans des situations élevées de vibration ou de choc.

EN60068-2-32 définit déterminer le choc de baisse. Il détaille laisser tomber un dispositif sur un plancher en acier ou en béton d'une plate-forme de 1000 millimètres dans les deux directions de chaque axe, et répéter cela pour un minimum de six gouttes.

Protection contre la vibration aléatoire

En plus de pouvoir résister au choc thermique, l'équipement de -route doit pouvoir exécuter effectivement parmi la vibration constante. Des protocoles d'essai, habituellement OEM-spécifiques, sont courus pour s'assurer que les déclencheurs pourront résister à des profils exaltants de vibration.

L'essai est effectué avec l'unité non actionnée ou fonctionnante et non montée sur l'équipement de vibration guidé par les niveaux spectraux de densité de puissance montrés dans le tableau 2. Le déclencheur étant examiné devrait prolonger la moitié de la longueur de course et être examiné dans des 3 haches orthogonales pendant 24 heures chacune.

Ces points multiples d'appui permettent au déclencheur de survivre dans beaucoup d'applications élevées de vibration. Les composants plus grands sur la carte électronique sont mécaniquement fixés au conseil et ont amorti pour les environnements élevés de choc ou de vibration. Ces composants échouent typiquement sans appui supplémentaire dans des situations élevées de vibration ou de choc.

Protection contre la corrosion

L'immersion d'eau de mer et le jet de sel peuvent être une source importante de corrosion dans les nombreuses applications de -route liées à l'expédition ou à autre aux opérations de mer. ASTM B117-11 est une norme d'essai pour l'eau salée, qui indique qu'un dispositif devrait pouvoir résister à un minimum de 500 heures de jet de sel et être opérationnel à l'extrémité de l'essai sans l'entrée du jet de sel.

D'autres sources communes de corrosion incluent les hydrocarbures, l'urée et les engrais. Une le plus largement des normes appliquées pour la résistance chimique est OIN 15003, qui fournit des conditions et des conseils de conception pour les fabricants du matériel électrique utilisés dans les machines mobiles de machines agricoles, de machines de forêt, d'aménagement et de jardinage. Elle fournit des protocoles d'essai pour des conditions environnementales spécifiques et définit des niveaux de sévérité pour les conditions environnementales extrêmes qui pourraient se produire pendant des opérations typiques.

Déterminer la résistance chimique exige la capacité de résister à 3 jours d'opération parmi les concentrations chimiques suivantes :

• Gazole – 100%

• Huile hydraulique – 100%

• Huile de frein – 100%

• Éthylène-glycol – soluté de 50%

• Azote d'urée – solution saturée

• NPK Fertilizer*9 (7,5% N, P, K) – solution saturée

D'autres normes se sont appliquées à la résistance à la corrosion, en particulier le fluide diesel d'échappement (DEF) sont DIN 70070-05, AUS 32, OIN 22241-1.

Protection contre la variation de tension

La variation de tension peut résulter des batteries faibles, régulateurs de tension défectueux, longues courses de câblage, corrodées câblant des connexions, et fondre pauvre. Les derniers déclencheurs linéaires électriques, comme Thomson Electrak HD, sont examinés vigoureusement pour résister aux niveaux de tension pour lesquels ils sont conçus aussi bien que pour des pointes de tension, des inverses dans la polarité et des courts-circuits.

L'essai pour s'assurer qu'un déclencheur peut accepter ses niveaux de tension opérationnels minimum et maximum sans endommager, implique de démontrer qu'il peut résister à une quantité définie de tension pendant une période de temps spécifique. Par exemple, un déclencheur de C.C 12V devrait pouvoir utiliser à entre C.C C.C 9V et 16V pendant cinq minutes. Un déclencheur évalué pour C.C 24V devrait pouvoir utiliser à entre C.C C.C 18V et 32V pendant cinq minutes.

Pour assurer un déclencheur peut manipuler les pointes de tension opérationnelles accidentelles sans dommages, un déclencheur de C.C 12V devrait être examiné pour manipuler des transitoires à C.C 26V pendant cinq minutes. De même un déclencheur de C.C 24V devrait être examiné pour manipuler C.C 36V pendant cinq minutes. (Tableau 4)

Pour s'assurer que le déclencheur survivrait à des inverses de polarité, un déclencheur de C.C 12V devrait pouvoir résister sans l'opération de C.C 26V pendant 5 minutes tandis qu'à C.C 24V le déclencheur devrait pouvoir résister sans C.C 36V pendant 5 minutes.

Les courts-circuits et la décharge électrostatique (ESD) peuvent contribuer pour endommager dans des opérations extérieures. La norme d'essai d'ASAE EP455 couvre l'essai de court-circuit tandis qu'OIN 10605 fournit des procédures d'essais d'ESD.

Protection contre la perturbation électromagnétique

Les cartes électronique sont sujettes à la perturbation électromagnétique (IEM) d'une grande variété de sources. OIN 13766 et OIN 7637-2 sont les normes les plus importantes fournissant les directives de essai pour l'IEM. Ce qui suit est parmi les protocoles d'essai qu'ils offrent :

• Émissions conduites - OIN 13766

• Émissions rayonnées - OIN 13766

• Immunité électromagnétique - OIN 13766

• Commutation de charge inductive - OIN 7637-2

• Tourner la manivelle - OIN 7637-2

• Décharge de charge - OIN 7637-2

• Essai passager d'inductance positive - OIN 7637-2

• Essai de accouplement positif et négatif - OIN 7637-2

Confiance dans le domaine

Tandis qu'aucun protocole de essai ne peut garantir cent pour cent de protection contre tous les assauts environnementaux possibles, les mesures ont suggéré ci-dessus ont été développées à partir d'une combinaison des exigences les plus rigoureuses d'OEM et des protocoles de essai relatifs aussi développés par des organismes d'industrie de premier plan. Plus la conformité à ces normes est grande, plus le déclencheur électromécanique sera protégé contre considérablement l'environnement qu'il fonctionne dedans.

En outre, en plus de rechercher la conformité à la société et aux normes industrie-définies, recherchez les caractéristiques de conception suivantes qui soutiennent la conformité de protection de l'environnement et de normes :

• Accouplement global des composants

• Cachetage complet de tous les composants, y compris le moteur et les avances

• Conception augmentée d'essuie-glace

• Tube et adaptateurs d'extension d'acier inoxydable

• Clôtures robustes de zinc

• Les travaux forcés ont anodisé les tubes en aluminium de couverture

• l'électronique Vibration-résistante telle que la carte et le potentiomètre électronique

Une attention diligente aux normes et aux caractéristiques de conception relatives aidera à favoriser la conformité, à amplifier la flexibilité dans le processus de conception et à fournir la confiance que vous faites tout qui peut être fait pour fixer la protection sûre et fiable contre les éléments.