1, LCD vibratsiooni kahjustamise mehhanismi analüüs
Mehaaniline löökkahjustus
Vibratsiooni tekitatud inertsiaaljõud võib põhjustada LCD-klaasi substraadi eraldumise taustvalgustuse moodulist või FPC-pistiku ja emaplaadi jooteühenduste purunemise. Näiteks tekkis auto navigatsioonisüsteemil vahelduvaid musta ekraani tõrkeid, mis olid tingitud LCD-kaabli halvast kontaktist, mis oli tingitud vibratsioonist konarlikul teel sõites.
Struktuurne väsimuse rike
Pikaajaline vibratsioon võib põhjustada fikseeritud kruvide, pandlate ja muude komponentide metalli väsimist, vähendades eelpingestusjõudu. Pärast 3-aastast töötamist suleti teatud tööstuslikud juhtimisseadmed, kuna vedelkristallekraan kaldus lahti keeratud kruvide tõttu, käivitades ohutuskaitsemehhanismi.
Optilise jõudluse halvenemine
Vibratsioon võib põhjustada optiliste komponentide, nagu valgusjuhtplaadid ja helendavad kiled, nihkumist, mille tulemuseks on ekraani heleduse või värvide ebaühtlane esinemine. Teatud meditsiinilisel monitoril tekkisid transpordi ajal vibratsiooni tõttu lokaalsed eredad laigud, mis mõjutasid kliiniliste andmete lugemist.
2, vibratsioonivastase fikseeritud disaini põhiprintsiibid
Jäik painduv haakeseadis
Elastsete puhverelementide sisestamine jäikadesse tugistruktuuridesse, et absorbeerida vibratsioonienergiat deformatsiooni kaudu. Näiteks vedelkristallekraani ja metallraami vahele jääva silikoonpadja täitmine võib vähendada vibratsiooni ülekandekiirust 60%.
Mitme punkti piirangu fikseerimine
Komposiitkinnitusmeetodi kasutamine „kruvi+pandlaga+liim”, et moodustada kolmemõõtmeline suunapiirang. Teatud lennundusinstrumentide vedelkristallekraan on kinnitatud 4 M2,5 kruvi, 2 komplekti L-kujuliste pandlate ja struktuurliimiga ning on läbinud vibratsioonitesti G väärtusega 15.
Kvaliteetse levitamise optimeerimine
Vibratsioonimomendi vähendamiseks joondage LCD-komponendi kvaliteedikeskus fikseeritud punktiga. Teatud autole paigaldatud HUD-süsteem reguleeris taustvalgustuse mooduli paksust, et nihutada massikeset 12 mm võrra allapoole, vähendades vibratsiooni põhjustatud läbipaindenurka 45%.
3. Peamiste fikseeritud tehnoloogiate üksikasjalik selgitus
Innovatsioon mehaanilistes püsikonstruktsioonides
Kahekordne mutri lõdvenemisvastane disain
Lisage kruvi ja mutri vahele vedruseib, et vältida vibratsiooni lõdvenemist elastse eelkoormusjõu abil. Teatud ehitusmasinate ekraanil kasutatakse M3 roostevabast terasest kruvisid koos DIN127B vedruseibidega, et säilitada eelkoormuse sumbumine alla 15% vibratsioonisagedustel 20–2000 Hz.
Kiilukujuline pandla struktuur
Kujundage sobiv struktuur "tabavao + kiilplokk" ja saavutage kruvivaba fikseerimine kaldise-iselukustumise põhimõtte abil. Pihuandur kasutab seda skeemi ja LCD-ekraan ei näita 1,5-meetrise kukkumise katse ajal nihet.
Ujuv paigaldusklamber
Vedelkristallekraani ja seadme korpuse vahele on paigaldatud elastsed tugivarred, mis võimaldavad vibratsioonienergia hajutamiseks pisut nihutada. Teatud raudteetransiidiekraani toetas neli vedruterasest plaatide komplekti ja see näitas 8-magnituudise maavärina simulatsioonikatse ajal normaalset funktsionaalsust.
Materjali valik ja pinnatöötlus
Summutavate materjalide pealekandmine
Kleepige 3M VHB fikseeritud kontaktpinnale ™ Teip või silikoonvaht, mille kadudegur on 0,8 või rohkem, võib tõhusalt summutada kõrgsageduslikke vibratsioone. Teatud drooni gimbal LCD kasutab 0,5 mm paksust silikoonpadja, mis vähendab vibratsioonimüra 20 dB võrra.
Metalli pinnatöötlus
Kandke Dacrometi kate komponentidele, nagu kruvid ja kronsteinid, et suurendada korrosioonikindlust ja suurendada hõõrdetegurit. Teatud ookeaniuuringute seadmed on selle töötlemisega pikendanud kruvi eelpingutusjõu hooldusaega ühelt aastalt 5 aastale.
Struktuurne liimtugevdus
Kasutage tühimike täitmiseks epoksüvaigust struktuurliimi (nt Loctite EA9497), mille nihketugevus on 25 MPa, mis võib asendada 30% mehaanilistest kinnituspunktidest. Teatud meditsiinilise endoskoobi ekraan kinnitati FPC-ga liimiga ja läbis 100 000 painutuskatset.
Montaažiprotsessi optimeerimine
Eelpingutusjõu juhtimine
Kasutage pöördemomendivõtit, et pingutada kruvisid diagonaalselt vahelduva järjestusega, kusjuures eelkoormuse tolerants on ± 5%. Teatud uue energiasõiduki näidikupaneeli koosteliin on selle protsessiga vähendanud LCD-ekraani lõtvust 8%-lt 0,3%-le.
Müügiorientatsiooni positsioneerimine
LCD-ekraani ja korpuse täpse joondamise tagamiseks paigaldage koostu pinnale Φ 2 mm kooniline positsioneerimistihvt, mis on sobitatud 0,1 mm vahega juhtavaga. Teatud pooljuhtseade kasutab seda skeemi, mis parandab montaaži efektiivsust 40%.
Surve all hoidev kõvenemisprotsess
Rakendage 0,5 MPa rõhku konstruktsiooniliimi siduvatele komponentidele ja hoidke seda 24 tundi, et liimikiht täielikult kõveneda. Teatud satelliidi kasuliku koormuse LCD-ekraan on selle protsessi käigus läbinud vaakumkeskkonna vibratsioonitesti.
4, testimise valideerimine ja pidev täiustamine
Vibratsiooni testimise standardid
Sinusoidse pühkimise test: rakendage 5g kiirendust sagedusvahemikus 5-500Hz vastavalt standardile ISO 16750-3 8 tunni jooksul.
Juhusliku vibratsiooni test: simuleerige tegelikke töötingimusi ja rakendage 2 tunni jooksul sagedusalas 20–2000 Hz võimsusspektri tihedust 0,04 g ²/Hz.
Löögikatse: rakendage konstruktsiooni terviklikkuse kontrollimiseks 50 g tippkiirendust ja 11 ms poolsiinuslaine lööki vastavalt MIL-STD-810G meetodile.
Rikkerežiimi analüüs
Jäädvustage LCD-ekraani nihke trajektoori vibratsiooniprotsessi ajal kiirkaamerate abil{0}}ja optimeerige fikseeritud struktuuri lõplike elementide analüüsi (FEA) abil. Teatud ehitusmasinate kuvar kasutas seda meetodit resonantssageduse suurendamiseks 120 Hz-lt 350 Hz-ni.
Elu kiirenduse test
Töötage pidevalt 1000 tundi 3-kordses nimivibratsiooni tingimustes, et tuvastada varajased rikkeomadused, nagu kruvi eelkoormuse nõrgenemine ja liimi pragunemine. Teatud raudteetransiidi kuvaekraan on selle testi läbinud ja selle eeldatav kasutusiga on 15 aastat.
5, tööstuslik korpus: LCD-ekraaniga fikseeritud lahendus tipptasemel{1}}kaevandusseadmete jaoks
Rahvusvaheline kaevanduskontsern on tellinud plahvatuskindla{0}}kaevandusekraani, mis vastab järgmistele nõuetele.
Kohandub temperatuurikõikumistega vahemikus -30 kraadi kuni 60 kraadi
Vastupidavus standardis MT/T 818 määratletud 8. vibratsioonitasemele (tippkiirendus 50m/s²)
IP66 kaitsetase
Lahendus:
Struktuurne uuendus: Võttes kasutusele komposiitstruktuuri "alumiiniumisulamist raam + roostevabast terasest pannal + silikoonpuhver", on pandla kaldenurk kavandatud olema 15 kraadi, saavutades iselukustuva funktsiooni.
Materjali uuendamine: kruvid on valmistatud A2-70 roostevabast terasest ja neil on galvaniseeritud niklisulamist pind; Padi on valmistatud silikoonist, mille Shore'i kõvadus on 40 ja surumismäär on alla 10%.
Protsessi optimeerimine: kandke kokkupanemise ajal esmalt peale Loctite 243 keermelukustusliimi, seejärel kasutage elektrilist momentvõtit, et pingutada eelpingutusjõuga 5N · m ja lõpuks kinnitada pannal läbi laserkeevituse.
Testi kinnitamine: pärast -40-kraadise madala-temperatuuri käivituskatse, 8-tasemelise vibratsiooni ja 1-meetrise kukkumise testi läbimist ei ole vedelkristallekraanil lõtvumist, pragusid ega ebanormaalset kuva.
See plaan võimaldab seadmetel töötada pidevalt 2 aastat ilma tõrgeteta Austraalia kaevanduspiirkonnas, vähendades hoolduskulusid 75% võrreldes esialgse plaaniga.
