차량용 전자 장치는 엔진과 노면에서 발생하는 지속적인 진동과 고르지 않은 지형에서 발생하는 갑작스러운 충격에 지속적으로 노출됩니다. 시간이 지남에 따라 이러한 하중은 커넥터, 회로 기판 및 장착 부품을 손상시킬 수 있습니다.

적합한 차량용 진동 절연체를 선택하려면 장비 무게를 맞추는 것 이상이 필요합니다. 엔지니어는 안정성을 저해하지 않으면서 민감한 전자 장치를 보호하기 위해 진동 주파수, 충격 변위, 장착 형상 및 환경 조건을 고려해야 합니다.

1. 진동 및 충격 조건 식별

차량 섀시에 장착된 전자 인클로저는 노면에서 발생하는 진동을 경험하며, 엔진이나 회전 부품 근처의 장비는 추가적인 여기 주파수에 노출될 수 있습니다.

세 가지 조건이 특히 중요합니다:

지속적인 진동:전자 연결부 및 장착 구조물의 피로를 유발할 수 있습니다.

기계적 충격:갑작스러운 충격 시 상당한 변위를 발생시킬 수 있습니다.

다축 하중:제동, 코너링 및 고르지 않은 도로에서의 이동 중에 발생합니다.

측정된 진동 스펙트럼은 선택을 위한 가장 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다. 측정이 불가능한 경우 차량 작동 조건 및 장비 장착 위치를 문서화해야 합니다.

2. 하중 계산 및 장착 공간 확인

4개의 동일한 하중을 받는 절연체로 지지되는 32kg 전자 인클로저의 경우:

절연체당 정적 하중 = 32 ÷ 4 = 8kg

이는 초기 추정치일 뿐입니다. 무게 중심의 편심, 가속 또는 제동은 하중 분포를 변경할 수 있습니다.

장착 설계는 충격 이벤트 중 절연체 이동을 위한 충분한 여유 공간을 제공해야 합니다.

모델을 선택하기 전에 장비 무게, 장착 지점 레이아웃, 무게 중심, 사용 가능한 공간 및 하중 방향을 확인하십시오.

3. 공진 및 전달률 평가

절연체는 모든 주파수에서 진동을 줄이지는 않습니다. 여기 주파수가 장착 시스템의 고유 주파수에 접근하면 공진이 응답을 증폭시킬 수 있습니다.

단순화된 선형 시스템의 경우:

fn = (1 / 2π) × √(k / m)

여기서 fn은 고유 주파수, k는 유효 강성, m은 지지 질량입니다.

주파수 비율은 다음과 같습니다:

r = f / fn

조화 기준 여기 하의 일반적인 선형 시스템의 경우, 절연은 약 √2의 주파수 비율 이상에서 시작됩니다.

전달률은 장착 기준에서 보호되는 장비로 전달되는 진동을 설명합니다.

낮은 강성은 고주파 절연을 개선할 수 있지만, 변위 및 공진 관련 움직임을 증가시킬 수 있습니다.

와이어 로프 절연체는 비선형 강성과 마찰 감쇠를 가지고 있으므로, 실제 성능은 단순화된 방정식에만 의존하기보다는 모델별 데이터를 사용하여 평가해야 합니다.

4. 충격 보호 및 관련 표준 평가

지속적인 진동에 적합한 마운트가 갑작스러운 도로 충격 시 충분한 이동을 제공하지 못할 수 있습니다.

예를 들어, 30g / 11ms 반사인파 충격은 입력 가속 펄스를 정의하며, 장비로 전달되는 가속을 정의하는 것은 아닙니다.

선택 시 허용 가능한 충격 이동 거리, 장착 여유 공간, 하중 방향 및 장비 가속 제한을 고려해야 합니다.

두 가지 표준이 유용한 테스트 참조를 제공합니다:

ISO 16750-3:2023:도로 차량 전기 및 전자 장비에 대한 기계적 환경 하중 및 테스트.

MIL-STD-810H:진동에 대한 방법 514.8 및 충격에 대한 방법 516.8을 포함한 환경 테스트 지침.

테스트 조건은 실제 응용 프로그램에 따라 선택해야 합니다. 이러한 표준을 참조한다고 해서 특정 절연체 또는 어셈블리가 인증되었다는 의미는 아닙니다.

5. 엔지니어링 매개변수를 사용하여 절연체 비교

차량용 전자 장치의 경우, 가장 유용한 비교는 제품 외관보다는 측정 가능한 성능을 기반으로 합니다.

고무 마운트는 예측 가능한 진동과 중간 정도의 환경 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합할 수 있습니다.

와이어 로프 절연체는 비선형 강성과 마찰 감쇠를 제공하여 다방향 진동 및 충격 보호 옵션으로 사용할 수 있습니다. 실제 적합성은 선택한 모델 및 설치에 따라 달라집니다.

6. 차량용 전자 장치용 HOAN 솔루션

20년 이상의 경험을 바탕으로, Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.는 전자 및 산업 장비용 진동 및 충격 절연 제품을 제조합니다.

HOAN은 두 가지 관련 와이어 로프 절연체 제품군을 제공합니다:

JGX 시리즈 — 전자 인클로저 및 제어 캐비닛

JGX 시리즈는 스테인리스 스틸 와이어 로프와 금속 고정 부품을 사용합니다. 비선형 응답은 복합 진동 및 충격에 노출된 전자 인클로저 평가에 적합합니다.

GR 시리즈 — 컴팩트 전자 어셈블리

GR 시리즈는 센서, 이미징 모듈 및 모니터링 전자 장치와 같은 소형 장비에 대한 컴팩트한 구성을 제공합니다.

두 시리즈 모두 검증된 하중-변위 데이터, 장착 치수, 사용 가능한 변위 및 가능한 경우 동적 응답 정보를 사용하여 적절한 모델을 선택해야 합니다.

정적 강성이 동적 강성과 같다고 가정해서는 안 됩니다.

7. 사용 전 설치 확인

적합한 절연체라도 케이블, 단단한 도관 또는 장착 브래킷이 추가적인 진동 경로를 생성하면 성능이 저하될 수 있습니다.

인클로저에 충분한 이동 여유 공간이 있고 연결부가 절연체를 우회하지 않는지 확인하십시오.

까다로운 응용 분야의 경우, 장착 기준과 보호되는 장비에서의 진동 측정을 비교하고 대표적인 조건에서 충격 성능을 확인하십시오.

결론

차량용 전자 장치용 진동 절연체를 선택하려면 하중 분포, 공진, 충격 이동 거리 및 장착 조건을 신중하게 평가해야 합니다.

HOAN의 JGX 및 GR 와이어 로프 절연체는 다양한 전자 장비 응용 분야에 대한 옵션을 제공하며, 최종 선택은 검증된 모델 데이터를 기반으로 합니다.

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모델 추천을 요청하려면 HOAN에 문의하십시오.