1، تجزیه و تحلیل مکانیسم آسیب ارتعاش به LCD
آسیب ضربه مکانیکی
نیروی اینرسی ایجاد شده توسط ارتعاش ممکن است باعث جدا شدن زیرلایه شیشه LCD از ماژول نور پس زمینه شود یا باعث شکستن اتصال FPC و اتصالات لحیم مادربرد شود. به عنوان مثال، یک سیستم ناوبری خودرو به دلیل تماس ضعیف کابل LCD در هنگام رانندگی در جاده های پر دست انداز، خطاهای متناوب صفحه سیاه را تجربه کرد.
شکست خستگی ساختاری
لرزش طولانی مدت می تواند باعث خستگی فلز در پیچ ها، سگک ها و سایر اجزای ثابت شود و نیروی پیش بار را کاهش دهد. پس از 3 سال کار، یک تجهیزات کنترل صنعتی خاص به دلیل کج شدن LCD ناشی از شل شدن پیچ ها خاموش شد و مکانیسم حفاظت ایمنی را فعال کرد.
بدتر شدن عملکرد نوری
لرزش ممکن است باعث شود اجزای نوری مانند صفحات راهنمای نور و لایههای روشنکننده جابجا شوند و در نتیجه روشنایی نمایشگر یا پخش رنگ ناهموار باشد. یک مانیتور پزشکی خاص نقاط روشن محلی را به دلیل ارتعاش در حین حمل و نقل تجربه کرد که بر خواندن داده های بالینی تأثیر گذاشت.
2، اصول اصلی طراحی ثابت ضد لرزش
طراحی جفت انعطاف پذیر سفت و سخت
معرفی عناصر بافر الاستیک به سازه های حمایتی صلب برای جذب انرژی ارتعاشی از طریق تغییر شکل. به عنوان مثال، پر کردن یک پد سیلیکونی بین LCD و قاب فلزی می تواند نرخ انتقال لرزش را تا 60٪ کاهش دهد.
تثبیت محدودیت چند نقطه
اتخاذ یک روش تثبیت ترکیبی از "پیچ + سگک + چسب" برای ایجاد یک محدودیت جهتی سه بعدی. یک ال سی دی ابزار هوانوردی خاص با 4 پیچ M2.5، 2 مجموعه سگک L شکل و چسب ساختاری ثابت شده است و تست لرزش با مقدار G 15 را گذرانده است.
بهینه سازی توزیع کیفیت
مرکز کیفیت قطعه LCD را با نقطه ثابت تراز کنید تا گشتاور ارتعاش کاهش یابد. یک سیستم HUD نصب شده روی خودرو، ضخامت ماژول نور پسزمینه را طوری تنظیم کرد که مرکز جرم را 12 میلیمتر پایین بیاورد و زاویه انحراف ناشی از لرزش را تا 45 درصد کاهش دهد.
3، توضیح مفصل در مورد فن آوری های کلیدی ثابت
نوآوری در سازه های ثابت مکانیکی
طراحی ضد شل شدن مهره دوبل
یک واشر فنری بین پیچ و مهره اضافه کنید تا با استفاده از نیروی پیش بار الاستیک با شل شدن لرزش مقابله کنید. یک صفحه نمایش ماشین آلات ساختمانی خاص از پیچ های فولادی ضد زنگ M3 همراه با واشر فنری DIN127B برای حفظ تضعیف پیش بارگذاری کمتر از 15 درصد در فرکانس های ارتعاش 20-2000 هرتز استفاده می کند.
ساختار سگک گوه ای شکل
یک ساختار منطبق با "شیار دم کبوتر + بلوک گوه" طراحی کنید و با استفاده از اصل قفل شدن مایل- به تثبیت بدون پیچ دست یابید. یک آشکارساز دستی از این طرح استفاده می کند و ال سی دی هیچ جابجایی را در طول آزمایش سقوط 1.5 متر نشان نمی دهد.
براکت نصب شناور
بازوهای پشتیبانی الاستیک بین ال سی دی و بدنه دستگاه نصب می شوند که امکان جابجایی جزئی را برای اتلاف انرژی ارتعاشی فراهم می کند. یک صفحه نمایش حمل و نقل ریلی خاص توسط چهار مجموعه از صفحات فولادی فنری پشتیبانی می شود و عملکرد طبیعی را در طول آزمایش شبیه سازی زلزله 8 ریشتری نشان می دهد.
انتخاب مواد و درمان سطح
کاربرد مواد میرایی
3M VHB را روی سطح تماس ثابت بچسبانید ™ نوار یا فوم سیلیکونی با ضریب تلفات 0.8 یا بالاتر، میتواند به طور موثر ارتعاشات با فرکانس بالا را کاهش دهد. یک LCD گیمبال پهپاد خاص از یک پد سیلیکونی 0.5 میلی متری استفاده می کند که نویز ارتعاش را تا 20 دسی بل کاهش می دهد.
درمان سطح فلز
برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و افزایش ضریب اصطکاک، پوشش داکرومت را روی قطعاتی مانند پیچ و براکت اعمال کنید. تجهیزات اکتشاف اقیانوس خاصی از طریق این پردازش زمان نگهداری نیروی پیش سفت پیچ را از 1 سال به 5 سال افزایش داده است.
تقویت سازه چسب
از چسب ساختاری رزین اپوکسی (مانند Loctite EA9497) برای پر کردن شکاف ها با مقاومت برشی 25 مگاپاسکال استفاده کنید که می تواند 30٪ نقاط ثابت مکانیکی را جایگزین کند. یک صفحه نمایش آندوسکوپ پزشکی خاص با FPC توسط چسب ثابت شد و 100000 تست خمش را پشت سر گذاشت.
بهینه سازی فرآیند مونتاژ
کنترل نیروی قبل از سفت شدن
از آچار گشتاور برای سفت کردن پیچ ها در یک ترتیب متناوب مورب استفاده کنید، با تحمل پیش بار کنترل شده در ± 5%. خط مونتاژ پانل ابزار یک وسیله نقلیه جدید انرژی، نرخ شلی LCD را از 8% به 0.3% کاهش داده است.
موقعیت یابی جهت گیری فروش
برای اطمینان از تراز دقیق بین ال سی دی و محفظه، یک پین موقعیت یابی مخروطی Φ 2 میلی متری را روی سطح مونتاژ، که با یک سوراخ راهنما با شکاف 0.1 میلی متری مطابقت دارد، تنظیم کنید. یک دستگاه نیمه هادی خاص از این طرح استفاده می کند که راندمان مونتاژ را تا 40٪ بهبود می بخشد.
فرآیند پخت نگهدارنده فشار
فشار 0.5 مگاپاسکال را به اجزای چسبنده ساختاری وارد کنید و آن را به مدت 24 ساعت نگه دارید تا لایه چسب کاملاً خشک شود. یک LCD محموله ماهوارهای خاص از طریق این فرآیند تحت آزمایش ارتعاش محیط خلاء قرار گرفته است.
4، آزمایش اعتبار و بهبود مستمر
استانداردهای تست ارتعاش
تست جاروب سینوسی: شتاب 5 گرمی را در محدوده فرکانس 5-500 هرتز طبق استاندارد ISO 16750-3 به مدت 8 ساعت اعمال کنید.
تست ارتعاش تصادفی: شرایط کاری واقعی را شبیه سازی کنید و چگالی طیفی توان 0.04 گرم مربع/هرتز را در باند فرکانسی 20-2000 هرتز به مدت 2 ساعت اعمال کنید.
تست ضربه: برای بررسی یکپارچگی سازه، شتاب اوج 50 گرمی و ضربه موج نیمه سینوسی 11 میلی ثانیه را طبق روش MIL{2}}STD-810G اعمال کنید.
تجزیه و تحلیل حالت شکست
مسیر جابجایی LCD را در طول فرآیند ارتعاش از طریق دوربینهای{0}بالا ضبط کنید و ساختار ثابت را از طریق تجزیه و تحلیل المان محدود (FEA) بهینه کنید. یک صفحه نمایش ماشین آلات ساختمانی خاص از این روش برای افزایش فرکانس تشدید از 120 هرتز به 350 هرتز استفاده می کند.
تست شتاب زندگی
به طور مداوم به مدت 1000 ساعت تحت شرایط ارتعاش 3 برابری برای تشخیص ویژگی های خرابی اولیه مانند تضعیف پیش بار پیچ و ترک خوردگی چسب کار کنید. یک صفحه نمایش حمل و نقل ریلی خاص این آزمایش را گذرانده است و پیش بینی می شود که عمر مفید آن 15 سال باشد.
5، کیس صنعتی: راه حل ثابت LCD برای تجهیزات استخراج{1}بالا
یک گروه معدنی بینالمللی توسعه صفحه نمایش{0}مقاومت در برابر انفجار را سفارش داده است که شرایط زیر را برآورده میکند:
با نوسانات دما از -30 درجه تا 60 درجه سازگار شوید
برای مقاومت در برابر لرزش سطح هشتم مشخص شده در استاندارد MT/T 818 (شتاب اوج 50 متر بر ثانیه مربع)
سطح حفاظت IP66
راه حل:
نوآوری ساختاری: با اتخاذ یک ساختار ترکیبی از "قاب آلیاژ آلومینیوم + سگک فولاد ضد زنگ + بافر سیلیکونی"، زاویه شیب سگک به اندازه 15 درجه طراحی شده است که به عملکرد خود قفل میرسد.
ارتقاء مواد: پیچ ها از فولاد ضد زنگ A2-70 ساخته شده اند و دارای سطح آلیاژ نیکل گالوانیزه هستند. بالشتک از سیلیکون با سختی Shore 40 و میزان فشرده سازی کمتر از 10٪ ساخته شده است.
بهینه سازی فرآیند: ابتدا چسب قفل کننده رزوه Loctite 243 را در حین مونتاژ اعمال کنید، سپس از آچار گشتاور الکتریکی برای سفت کردن با نیروی پیش سفت 5N · متر استفاده کنید و در نهایت سگک را از طریق جوش لیزری ثابت کنید.
تأیید آزمایش: پس از گذراندن تست راه اندازی -درجه حرارت پایین-، تست لرزش 8 سطحی، و آزمایش افت 1 متری، ال سی دی فاقد شلی، ترک یا نمایشگر غیرعادی است.
این طرح این تجهیزات را قادر می سازد تا به مدت 2 سال بدون هیچ گونه نقصی در منطقه معدن استرالیا به طور مداوم کار کند و هزینه های تعمیر و نگهداری را تا 75 درصد نسبت به طرح اولیه کاهش دهد.
