تطبيق وتحليل فني لاختبار تأثير IK في اختبار قوة التأثير الميكانيكية للمعدات

الملخص
في مجال تصنيع المنتجات الكهربائية والإلكترونية وفحص الجودة، تُعدّ مقاومة الصدمات الميكانيكية للعلب أحد المؤشرات الأساسية لقياس سلامة المنتج ومتانته. تتناول هذه الورقة البحثية LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK كهدف بحثي، يجمع هذا البحث المعايير الوطنية والدولية ذات الصلة، ويشرح بشكل منهجي مبادئ التصميم والمعايير التقنية وسيناريوهات التطبيق والمزايا التشغيلية لهذه المعدات. ويركز على تحليل تطبيقاتها المحددة في اختبار قوة IK لأغطية منتجات الإضاءة، واختبار الصفائح المعدنية مثل خزائن توزيع الطاقة، واختبار الخزائن الكهربائية غير المعدنية، واختبار قوة التأثير الميكانيكية للمعدات الخارجية. يوفر جدول بيانات لعرض طاقة التأثير ومعايير الاختبار المقابلة لدرجات IK المختلفة بشكل بديهي. يُظهر البحث أن LISUN IK07-10 يمكن لجهاز اختبار التأثير IK، مع قوس التثبيت القابل للتعديل، وزاوية التأثير القابلة للتعديل، ونطاق اختبار الطاقة الواسع من 2J إلى 50J، تلبية احتياجات اختبار قوة التأثير الميكانيكي لمختلف المنتجات الكهربائية والإلكترونية بدقة، مما يوفر دعمًا فنيًا موثوقًا به لمراقبة جودة المنتج.

1. مقدمة
مع الاستخدام الواسع للمنتجات الكهربائية والإلكترونية في الإنتاج الصناعي، والحياة المنزلية، والهندسة الخارجية، وغيرها من المجالات، لا تقتصر وظيفة أغلفة المنتجات على حماية المكونات الداخلية فحسب، بل يجب أن تقاوم أيضًا الصدمات الميكانيكية الخارجية التي قد تواجهها أثناء النقل والتركيب والاستخدام. ولتوحيد معايير اختبار أداء حماية المنتجات من الصدمات الميكانيكية، وضعت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) والإدارة الوطنية الصينية للمعايير سلسلة من المعايير، مثل IEC 62262 وGB/T 2423.55، والتي تُحدد بوضوح نظام تقييم أداء حماية المنتجات من الصدمات، والذي يتمحور حول "درجة IK".

في ظل هذه الظروف، أصبحت معدات اختبار التأثير الاحترافية أداةً أساسيةً للشركات ومؤسسات الاختبار لإجراء اختبارات الامتثال. وبصفتها شركةً تُركز على البحث والتطوير وإنتاج معدات الاختبار، LISUN أطلقت المجموعة IK07-10 اختبار تأثير IK، الذي يتوافق تمامًا مع متطلبات معايير مثل GB/T 2423.55 وIEC 60068-2-75، يُجري اختبارات تأثير دقيقة لمختلف أنواع المنتجات الكهربائية والإلكترونية. تُحلل هذه الورقة بشكل شامل مزايا الأداء وقيمة التطبيق لهذه المعدات من خلال أبعاد معايير تصميم المعدات والمعايير التقنية وسيناريوهات التطبيق.

2. معايير التصميم والمبادئ الفنية LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK
2.1 المبادئ التقنية الأساسية
(أراضي البوديساتفا) LISUN IK07-10 يعتمد اختبار تأثير IK مبدأ "تأثير البندول الحر"، ويتضمن هيكله الأساسي قضيب بندول، ورأس مطرقة، وحامل تثبيت، وجهاز ضبط زاوية، ونظام تحكم في الطاقة. أثناء الاختبار، تُثبّت العينة على حامل التثبيت في حالة الاستخدام العادي. تُحدَّد نقطة التأثير الدقيقة عن طريق ضبط ارتفاع وزاوية الحامل. بعد ذلك، تُضبط طاقة التأثير وفقًا لمتطلبات الاختبار، ويُرفع قضيب البندول إلى الزاوية المقابلة ويُثبّت. بعد تحرير قضيب البندول، يتأرجح رأس المطرقة بحرية على طول مسار دائري تحت تأثير الجاذبية، مُطبِّقًا تأثيرًا ميكانيكيًا بالطاقة المُحدَّدة مسبقًا على نقطة تأثير العينة. وأخيرًا، من خلال ملاحظة مؤشرات مثل تلف المظهر والسلامة الوظيفية للعينة بعد التأثير، يُقيَّم أداء الحماية الميكانيكية للتأثير.

من بين المعايير التقنية الرئيسية للجهاز، تُثبّت المسافة بين محور ارتكاز أنبوب البندول ومحور عنصر الصدمة عند 1000 مم. يضمن هذا التصميم البُعدي عزم دوران ثابت لمطرقة البندول أثناء الصدمة، ويتجنب طاقة الصدمة غير الدقيقة الناتجة عن انحراف ذراع القوة. في الوقت نفسه، يستخدم الجهاز تسارع الجاذبية القياسي (g = 10 م/ث²) لحساب طاقة الصدمة، مما يضمن اتساق بيانات الاختبار وقابليتها للمقارنة.

3. المعايير الفنية وقدرة اختبار درجة IK LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK
3.1 المعايير الفنية الأساسية
المعلمات التقنية لـ LISUN IK07-10 يُحدد اختبار تأثير IK نطاق الاختبار ودقته مباشرةً. تشمل أهم المعايير طاقة التأثير، والكتلة المكافئة، وارتفاع السقوط. يوضح الجدول التالي العلاقة المقابلة بين هذه المعايير الثلاثة.

طاقة التأثير (J)	الكتلة المكافئة (كجم)	ارتفاع السقوط (مم، ±1%)
0.14	0.25	56
0.2	0.25	80
0.2 (القيمة المقوسة)	0.3 (القيمة المقوسة)	100 (القيمة المقوسة)
0.35	0.25	140
0.4 (القيمة المقوسة)	0.25	150 (القيمة المقوسة)
0.5	0.25	200
0.5 (القيمة المقوسة)	0.25	250 (القيمة المقوسة)
0.7	0.25	280
1	0.25	400
2	0.5	400
5	1.7	300
10	5	200
20	5	400
50	10	500

ملاحظة: القيم الموجودة بين قوسين في الجدول هي معلمات اختبار اختيارية، ويجب أن يشير استخدامها المحدد إلى "الملاحظة 3.2" في GB/T 2423.55؛ يتم اشتقاق وحدة الطاقة جول (J) من تسارع الجاذبية القياسي (g = 10 م/ث²) لضمان دقة نتائج الحساب.

3.2 القدرة على اختبار درجة IK
درجة IK هي مؤشر أساسي لتقييم قدرة علب المعدات الكهربائية على مقاومة الصدمات الميكانيكية الخارجية. يُعبَّر عنها بـ "IKXX"، حيث تتراوح قيمة "XX" بين 00 و10 (يمكن تمديد بعض المعدات إلى 11)، وتتوافق الدرجات المختلفة مع طاقات الصدمات المختلفة. درجات IK التي LISUN IK07-10 يمكن أن يغطي اختبار تأثير IK ويتم عرض طاقات التأثير المقابلة في الجدول التالي:

درجة IK	IK07	IK08	IK09	IK10	IK11 (اختياري)
طاقة التأثير (J)	2	5	10	20	50

من الجدول يمكن ملاحظة أن نطاق الاختبار الأساسي للمعدات هو IK07 - IK10، ما يعادل طاقة تأثير تتراوح بين ٢ و٢٠ جول. إذا كانت متطلبات اختبار الطاقة أعلى، فيمكن للمستخدمين اختيار رأس المطرقة أيضًا. IK11 درجة لاختبار طاقة الصدمة ٥٠ جول، مُلبيةً بذلك متطلبات الاختبار الصارمة لمختلف المنتجات. بالإضافة إلى ذلك، ووفقًا لمتطلبات IEC 62262، عند اختبار الجهاز لدرجات IK مختلفة، سيُطابق تلقائيًا عدد مطارق الصدمة، وطرق التوزيع، وظروف تركيب العينة. على سبيل المثال، عند اختبار IK10 الصف، من الضروري ضمان التهوية الجيدة للعينة، ويجب أن تغطي المطارق ذات التأثير الأجزاء الضعيفة الرئيسية من العلبة لتجنب الانحرافات في نتائج الاختبار.

4. تحليل سيناريوهات التطبيق LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK
بفضل دعامة التثبيت القابلة للتعديل، وزاوية التأثير القابلة للتعديل، ونطاق اختبار الطاقة الواسع من 2J إلى 50J، LISUN IK07-10 يُستخدم اختبار IK Impact Test على نطاق واسع في اختبارات قوة التأثير الميكانيكية لمختلف المنتجات الكهربائية والإلكترونية. فيما يلي تحليل مفصل لسيناريوهات تطبيق محددة:
4.1 اختبار قوة IK لأغطية منتجات الإضاءة
تُستخدم منتجات الإضاءة على نطاق واسع في المنازل ومراكز التسوق والطرق الخارجية وغيرها من الأماكن. يجب أن تتحمل أغلفتها التأثيرات الميكانيكية، مثل التصادمات أثناء النقل وتأثيرات الرياح والأمطار في البيئات الخارجية. لذلك، تُعد قوة تحمل العزل الحراري (IK) للغطاء عنصر فحص إلزامي للحصول على شهادة سلامة منتجات الإضاءة. وفقًا للمعيار GB/T 7000.1 "وحدات الإنارة - الجزء 1: المتطلبات العامة والاختبارات"، يجب أن تلبي منتجات الإضاءة في مختلف سيناريوهات الاستخدام متطلبات مختلفة لدرجات العزل الحراري (IK). على سبيل المثال، يجب أن يصل غلاف مصابيح الشوارع الخارجية إلى ما لا يقل عن IK08 (5J) درجة، في حين أن غلاف مصابيح السقف الداخلية يحتاج إلى الوصول IK07 (2J) الصف.

عند استخدام LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK لاختبار هيكل منتج الإضاءة، يمكن تعديل حامل التثبيت وفقًا لنوع الإضاءة: بالنسبة لمصابيح الشوارع الكبيرة، يمكن تعديل ارتفاع الحامل إلى 1.5 متر لمحاكاة سيناريو الاصطدام عند ارتفاع التركيب الخارجي؛ أما بالنسبة لمصابيح السقف الصغيرة، فيمكن تعديل الحامل إلى الوضع الأفقي لضمان محاذاة نقطة الاصطدام مع الأجزاء الضعيفة مثل حافة الهيكل. أثناء الاختبار، يمكن للمعدات تطبيق تأثيرات دقيقة باستخدام طاقات مثل 2J (IK07) و 5 جول (IK08). بعد الاختبار، من خلال التحقق مما إذا كان الغلاف به شقوق أو تساقط وما إذا كانت الدائرة الداخلية للمصباح بها ماس كهربائي، يمكن الحكم على ما إذا كان يلبي متطلبات المعيار.

4.2 اختبار التأثير الميكانيكي للصفائح المعدنية مثل خزائن توزيع الطاقة
كأحد المعدات الرئيسية في نظام الطاقة، يُصنع غلاف خزانة توزيع الطاقة في الغالب من صفائح معدنية (مثل ألواح الفولاذ المدرفل على البارد) بسُمك يتراوح بين 1 و3 مم. يجب أن يتمتع بمقاومة صدمات معينة لمنع تلف المكونات الداخلية الناتجة عن الصدمات الخارجية، وبالتالي انقطاع التيار الكهربائي. وفقًا للمعيار GB/T 2423.55، يجب أن يصل مستوى IK لغلاف خزانة توزيع الطاقة إلى ما لا يقل عن IK09 (10J)، وتحتاج بعض خزانات توزيع الطاقة الخارجية إلى الوصول IK10 (20 ي).

عندما LISUN IK07-10 يستخدم اختبار تأثير IK لاختبار الصفائح المعدنية، ويمكن تعديل زاوية التأثير (0 درجة - 90 درجة) لمحاكاة التأثيرات من اتجاهات مختلفة: على سبيل المثال، التعديل على زاوية 30 درجة لمحاكاة التأثير على جانب الصفائح المعدنية أثناء النقل؛ التعديل على زاوية 90 درجة لمحاكاة التأثير الرأسي للأشياء الثقيلة. يمكن تعديل الكتلة المكافئة للمعدات وفقًا لسمك الصفائح المعدنية. على سبيل المثال، عند اختبار صفائح بسمك 1 مم، يتم اختيار رأس مطرقة بكتلة مكافئة 0.5 كجم لتطبيق تأثير طاقة 10 جول؛ عند اختبار صفائح بسمك 3 مم، يتم اختيار رأس مطرقة بكتلة مكافئة 5 كجم لتطبيق تأثير طاقة 20 جول. بعد الاختبار، يتم تقييم أداء مقاومة التأثير عن طريق قياس تشوه الصفائح المعدنية (الذي يجب أن يكون ≤ 5 مم) لتحديد ما إذا كانت تفي بالمعايير.

4.3 اختبار التأثير الميكانيكي للخزائن الكهربائية غير المعدنية
تتميز الخزانات الكهربائية غير المعدنية (مثل الخزانات الكهربائية المصنوعة من الألياف الزجاجية والبلاستيك ABS) بمقاومتها للتآكل وخفة وزنها، ما يجعلها تُستخدم على نطاق واسع في البيئات الرطبة والتآكلية، مثل الصناعات الكيميائية والمناطق الساحلية. ومع ذلك، عادةً ما تكون مقاومة الصدمات للمواد غير المعدنية أضعف من مقاومة المعادن، لذا يلزم إجراء اختبارات صدمات صارمة للتحقق من موثوقيتها. وفقًا للمعيار البريطاني GB 4706.1 "سلامة الأجهزة الكهربائية المنزلية وما شابهها - المتطلبات العامة"، يجب أن تصل درجة IK للخزانات الكهربائية غير المعدنية إلى IK07 (2ج) – IK08 (5 ي).

عند استخدام LISUN IK07-10 في اختبار تأثير IK، يُستخدم هذا الاختبار لاختبار الخزانات الكهربائية غير المعدنية. يُعدّ ضبط دعامة التثبيت أمرًا بالغ الأهمية: نظرًا لخفة وزن الخزانات الكهربائية غير المعدنية نسبيًا، يجب تثبيتها بمشابك على الدعامة لمنعها من الحركة أثناء الاختبار؛ وفي الوقت نفسه، يُمكن تعديل ارتفاع الدعامة إلى 0.8 متر لمحاكاة الارتفاع الطبيعي للاصطدام البشري. أثناء الاختبار، تُطبّق المعدات طاقة تأثير تتراوح بين 2 و5 جول، مع التركيز على الأجزاء المتأثرة مثل لوحة الباب وزوايا الخزانة. بعد الاختبار، من الضروري التحقق مما إذا كانت الخزانة بها شقوق أو حطام متساقط، وما إذا كان باب الخزانة لا يزال مفتوحًا وإغلاقه بشكل طبيعي لضمان قدرته على حماية جهاز قياس الطاقة الكهربائية الداخلي بعد الاصطدام.

4.4 اختبار قوة التأثير الميكانيكي للمعدات الخارجية
تتعرض المعدات الخارجية (مثل أكوام الشحن الخارجية، وأجهزة التحكم في إشارات المرور، ومعدات الرصد الجوي، وغيرها) لبيئات معقدة لفترات طويلة، وتحتاج إلى تحمل التأثيرات الخارجية كالرياح والأمطار وتساقط البَرَد والأضرار البشرية. وتتطلب أغلفتها من فئة IK متطلبات أعلى، وعادةً ما تحتاج إلى الوصول إلى IK10 (20J)، وبعض المعدات تحتاج إلى الوصول IK11 (50 ي).

عندما LISUN IK07-10 يتم استخدام اختبار تأثير IK لاختبار المعدات الخارجية ورأس المطرقة IK11 يمكن اختيار درجة (طاقة 50 جول) لمحاكاة سيناريوهات الاصطدام عالية الشدة، مثل سقوط حبات البرد والأجسام الثقيلة. على سبيل المثال، عند اختبار كومة شحن خارجية، يُثبّت الجهاز على حامل التثبيت، وتُضبط زاوية الاصطدام إلى 45 درجة، ويُطبّق تأثير طاقة 50 جول. بعد الاختبار، يُتحقق من تلف واجهة الشحن الخاصة بكومة الشحن، وشاشة العرض، وحالة لوحة الدائرة الداخلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الجهاز مع غرفة اختبار بيئية لإجراء اختبارات الاصطدام في بيئات ذات درجات حرارة ورطوبة عالية ومنخفضة، مما يُحاكي ظروف الاستخدام الفعلية للمعدات الخارجية بشكل أشمل، ويُقيّم مقاومتها للصدمات في البيئات القاسية.

5. مزايا المنتج واحتياطات الاستخدام LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK
5.1 مزايا المنتج
• نطاق اختبار واسع: تغطي المعدات IK07 - IK10 الدرجات (2J – 20J)، ورأس المطرقة لـ IK11 يمكن ضبط درجة الاختبار (50J) اختياريًا لتلبية احتياجات الاختبار المتنوعة، من المعدات الداخلية الصغيرة إلى المعدات الخارجية الكبيرة. في الوقت نفسه، يمكن تعديل طاقة التأثير والكتلة المكافئة وارتفاع السقوط بمرونة لتناسب عينات من مواد وأحجام مختلفة.
• سهولة تشغيل عالية: ينقسم الجهاز إلى نموذج قياسي (يعمل كهربائيًا) ونموذج بسيط (يعمل يدويًا). يضبط النموذج القياسي المعلمات عبر شاشة لمس، ويُكمل تلقائيًا رفع قضيب البندول وقفله وفكه، مما يُقلل من أخطاء التشغيل البشرية. يتميز النموذج البسيط بهيكل مدمج، وهو مناسب للمختبرات ذات المساحات الصغيرة، ويمكن ضبط زاوية قضيب البندول يدويًا، مع تشغيل بسيط وسهل.
دقة اختبار عالية: المسافة بين محور دوران أنبوب البندول ومحور عنصر الصدمة ثابتة عند 1000 مم لضمان استقرار عزم الدوران. يتم التحكم في خطأ ارتفاع السقوط ضمن ±1%، وخطأ طاقة الصدمة ≤2%، مما يُلبي متطلبات المعايير الوطنية لدقة الاختبار. في الوقت نفسه، الجهاز مُزود بشهادة معايرة، ويمكن معايرته بانتظام لضمان دقة الاختبار على المدى الطويل.

5.2 احتياطات الاستخدام
تركيب العينة القياسي: يجب تركيب العينة وفقًا لمتطلبات المواصفة IEC 62262 بدقة لضمان استخدامها في حالة الاستخدام الطبيعي وتجنب أي تشويه لنتائج الاختبار نتيجة التركيب غير السليم. على سبيل المثال، عند اختبار المصابيح، يجب توصيل مصدر الطاقة لمحاكاة تأثير الصدمة في حالة التشغيل الفعلية.
• اختيار رأس مطرقة مناسب: تتوافق درجات IK المختلفة مع رؤوس مطرقة بمواصفات مختلفة. يجب اختيار رأس المطرقة المناسب وفقًا لطاقة الاختبار. على سبيل المثال، عند الاختبار IK07 (2J)، يتم اختيار رأس مطرقة بكتلة مكافئة قدرها 0.5 كجم؛ عند الاختبار IK10 (٢٠ جول)، تم اختيار رأس مطرقة بكتلة مكافئة ٥ كجم. يُمنع خلط رؤوس المطرقة لتجنب انحراف الطاقة.
• اقتراحات لاختبار الطاقة المنخفضة: إذا كان من الضروري اختبار المنتجات ذات طاقة التأثير ≤ 2J (مثل حاويات المكونات الإلكترونية الصغيرة)، فمن المستحسن استخدام LISUN IK01-06 مطرقة التأثير الزنبركية، وهي أكثر ملاءمة لاختبار التأثير منخفض الطاقة وعالي التردد وتتجنب أخطاء الاختبار الناجمة عن نطاق الطاقة غير المتطابق لـ IK07-10 المعدات.
الصيانة الدورية: قبل استخدام الجهاز، تأكد من مرونة قضيب البندول وتآكل رأس المطرقة. بعد الاستخدام، نظف رأس المطرقة وحاملها لتجنب تأثير الغبار والزيت على دقة الاختبار. يُنصح بمعايرة الجهاز كل ستة أشهر لضمان استقرار أدائه.

6. الاستنتاجات 
باعتبارها معدات اختبار احترافية تتوافق مع المعايير الدولية والوطنية، LISUN IK07-10 اختبار تأثير IK يوفر حلاً موثوقًا لاختبار قوة التأثير الميكانيكي لمنتجات الإضاءة، وخزانات توزيع الطاقة، والخزانات الكهربائية غير المعدنية، والمعدات الخارجية، من خلال التحكم الدقيق في الطاقة ومرونة تعديل التركيب. يتمتع بنطاق طاقة واسع يتراوح بين 2J و50J، ويغطي نطاق IK. IK07 - IK11 تلبية احتياجات الاختبار لمختلف الصناعات والسيناريوهات، مما يساعد الشركات على تحسين جودة المنتج وضمان سلامة المنتجات الكهربائية والإلكترونية المستخدمة.

العلامات:IK07-10