1, Analýza škodlivého mechanizmu vibrácií na LCD
Mechanické poškodenie nárazom
Zotrvačná sila generovaná vibráciami môže spôsobiť oddelenie skleneného substrátu LCD od modulu podsvietenia alebo zlomenie FPC konektora a spájkovaných spojov základnej dosky. Napríklad navigačný systém v aute zaznamenal občasné poruchy čiernej obrazovky v dôsledku zlého kontaktu kábla LCD spôsobeného vibráciami počas jazdy na hrboľatých cestách.
Porucha štrukturálnej únavy
Dlhodobé vibrácie môžu spôsobiť únavu kovu v pevných skrutkách, sponách a iných komponentoch, čím sa zníži sila predpätia. Po 3 rokoch prevádzky došlo k odstaveniu určitého priemyselného riadiaceho zariadenia z dôvodu nakláňania LCD spôsobeného uvoľnenými skrutkami, ktoré spustili bezpečnostný ochranný mechanizmus.
Zhoršenie optického výkonu
Vibrácie môžu spôsobiť posunutie optických komponentov, ako sú svetlovodné dosky a zjasňujúce filmy, čo má za následok nerovnomerný jas displeja alebo farebný nádych. Istý lekársky monitor zaznamenal miestne svetlé škvrny v dôsledku vibrácií počas prepravy, čo ovplyvnilo čítanie klinických údajov.
2, Základné princípy antivibračného pevného dizajnu
Konštrukcia tuhej flexibilnej spojky
Zavedenie elastických tlmiacich prvkov do pevných nosných štruktúr na absorbovanie vibračnej energie prostredníctvom deformácie. Napríklad vyplnenie silikónovej podložky medzi LCD a kovový rám môže znížiť rýchlosť prenosu vibrácií o 60 %.
Viacbodová fixácia
Prijatie zloženej metódy upevnenia „skrutka+pracka+lepidlo“ na vytvorenie trojrozmerného smerového obmedzenia. Určitý LCD displej leteckého prístroja je upevnený 4 skrutkami M2,5, 2 súpravami spôn v tvare L- a štrukturálnym lepidlom a prešiel vibračným testom s hodnotou G 15.
Optimalizácia distribúcie kvality
Zarovnajte stred kvality komponentu LCD s pevným bodom, aby ste znížili krútiaci moment vibrácií. Istý systém HUD namontovaný v aute upravil hrúbku modulu podsvietenia tak, aby sa ťažisko posunulo nadol o 12 mm, čím sa znížil uhol vychýlenia spôsobený vibráciami o 45 %.
3, Podrobné vysvetlenie kľúčových pevných technológií
Inovácia v mechanických pevných konštrukciách
Dizajn s dvojitou maticou proti uvoľneniu
Pridajte pružnú podložku medzi skrutku a maticu, aby ste zabránili uvoľneniu vibrácií pomocou elastickej predpätej sily. Obrazovka určitého stavebného stroja používa skrutky z nehrdzavejúcej ocele M3 v kombinácii s pružnými podložkami DIN127B na udržanie útlmu predpätia menšieho ako 15 % pri frekvenciách vibrácií 20-2000 Hz.
Štruktúra spony v tvare klinu
Navrhnite zodpovedajúcu štruktúru „rybinová drážka + klinový blok“ a dosiahnite bezskrutkovú fixáciu pomocou princípu nakloneného samosvorného-uzamykania. Ručný detektor používa túto schému a LCD neukazuje žiadne posunutie počas testu pádu z výšky 1,5 metra.
Plávajúca montážna konzola
Medzi LCD a krytom zariadenia sú nainštalované elastické podporné ramená, ktoré umožňujú mierny posun, aby sa rozptýlila energia vibrácií. Obrazovka určitej železničnej dopravy bola podopretá štyrmi sadami dosiek z pružinovej ocele a vykazovala normálnu funkčnosť počas testu simulácie zemetrasenia s magnitúdou 8.
Výber materiálu a povrchová úprava
Aplikácia tlmiacich materiálov
Nalepte 3M VHB na pevnú kontaktnú plochu™ Páska alebo silikónová pena so stratovým faktorom 0,8 alebo vyšším dokáže účinne tlmiť vysoko-frekvenčné vibrácie. Určitý gimbal LCD dronu používa 0,5 mm hrubú silikónovú podložku, ktorá znižuje vibračný hluk o 20 dB.
Povrchová úprava kovu
Naneste náter Dacromet na komponenty, ako sú skrutky a konzoly, aby ste zvýšili odolnosť proti korózii a zvýšili koeficient trenia. Určité zariadenie na prieskum oceánov týmto spracovaním predĺžilo čas údržby sily predbežného uťahovania skrutiek z 1 roka na 5 rokov.
Konštrukčná lepiaca výstuž
Na vyplnenie medzier použite konštrukčné lepidlo z epoxidovej živice (napríklad Loctite EA9497) s pevnosťou v šmyku 25 MPa, ktoré môže nahradiť 30 % mechanických upevňovacích bodov. Určitá obrazovka lekárskeho endoskopu bola pripevnená pomocou FPC lepidlom a prešla 100 000 testami ohybu.
Optimalizácia montážneho procesu
Kontrola sily pred uťahovaním
Pomocou momentového kľúča utiahnite skrutky v diagonálnom striedavom poradí s toleranciou predpätia regulovanou v rozmedzí ± 5 %. Montážna linka prístrojovej dosky istého nového energetického vozidla týmto procesom znížila mieru uvoľnenia LCD z 8 % na 0,3 %.
Umiestňovanie orientácie na predaj
Na montážnu plochu umiestnite kužeľový polohovací kolík Φ 2 mm, zhodný s vodiacim otvorom s medzerou 0,1 mm, aby ste zabezpečili presné zarovnanie medzi displejom LCD a krytom. Určité polovodičové zariadenie používa túto schému, ktorá zlepšuje účinnosť montáže o 40%.
Proces vytvrdzovania udržiavaním tlaku
Aplikujte tlak 0,5 MPa na konštrukčné lepiace prvky a udržujte ho 24 hodín, aby sa vrstva lepidla úplne vytvrdila. Určitý satelitný LCD displej s užitočnou záťažou prešiel týmto procesom vibračným testovaním vo vákuovom prostredí.
4, Overovanie testov a neustále zlepšovanie
Normy testovania vibrácií
Test sínusového priebehu: Aplikujte zrýchlenie 5 g vo frekvenčnom rozsahu 5-500 Hz podľa normy ISO 16750-3 na 8 hodín.
Náhodný vibračný test: Simulujte skutočné pracovné podmienky a aplikujte výkonovú spektrálnu hustotu 0,04 g²/Hz vo frekvenčnom pásme 20-2000 Hz počas 2 hodín.
Nárazový test: Aplikujte maximálne zrýchlenie 50 g a náraz polovičnej sínusoidy 11 ms podľa metódy MIL-STD-810G na kontrolu štrukturálnej integrity.
Analýza režimu zlyhania
Zachyťte trajektóriu posunu LCD počas procesu vibrácií pomocou vysokorýchlostných{0}}kamier a optimalizujte pevnú štruktúru pomocou analýzy konečných prvkov (FEA). Istý displej stavebných strojov použil túto metódu na zvýšenie rezonančnej frekvencie zo 120 Hz na 350 Hz.
Test zrýchlenia života
Bežte nepretržite po dobu 1000 hodín za podmienok 3-násobku menovitých vibrácií, aby ste zistili charakteristiky skorého zlyhania, ako je útlm predpätia skrutky a praskanie lepidla. Určitá obrazovka pre železničnú dopravu prešla týmto testom a predpokladá sa, že bude mať životnosť 15 rokov.
5, Industry case: pevné riešenie LCD pre špičkové-ťažobné zariadenia
Medzinárodná ťažobná skupina zadala vývoj-ťažobnej obrazovky odolnej proti výbuchu, ktorá spĺňa nasledujúce požiadavky:
Prispôsobte sa teplotným výkyvom v rozsahu od -30 stupňov do 60 stupňov
Odolať vibráciám 8. úrovne špecifikovaným v norme MT/T 818 (špičkové zrýchlenie 50 m/s²)
Stupeň krytia IP66
Riešenie:
Konštrukčná inovácia: Pri použití kompozitnej štruktúry „rám z hliníkovej zliatiny + spona z nehrdzavejúcej ocele + silikónový nárazník“ je uhol sklonu pracky navrhnutý tak, aby bol 15 stupňov, čím sa dosiahne funkcia samouzamykania.
Upgrade materiálu: Skrutky sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele A2-70 a majú povrch z galvanizovanej zliatiny niklu; Vankúš je vyrobený zo silikónu s tvrdosťou Shore 40 a mierou nastavenia kompresie menej ako 10%.
Optimalizácia procesu: Pri montáži najskôr naneste lepidlo na zaisťovanie závitov Loctite 243, potom pomocou elektrického momentového kľúča utiahnite predbežnú uťahovaciu silu 5 N · m a nakoniec pracku zafixujte laserovým zváraním.
Overenie testu: Po absolvovaní testu spustenia pri -40 stupňoch nízkej{2}}teploty, 8-úrovňového testu vibrácií a testu pádom z 1 metra sa na displeji LCD nevyskytli žiadne uvoľnenia, praskliny ani abnormálne zobrazenie.
Tento plán umožňuje, aby zariadenie fungovalo nepretržite 2 roky bez akýchkoľvek porúch v austrálskej banskej oblasti, čím sa v porovnaní s pôvodným plánom znížili náklady na údržbu o 75 %.
