Brass-instrumentit ovat merkittävä investointi muusikoille, ja niiden mekaanisen haavoittuvuuden vaatimat tapaukset ovat enemmän kuin yksinkertainen varastointi. Hyvin suunnitellun tapauksen on suojeltava iskuilta, ympäristöolosuhteilta ja matkustamisen jäykkyyksiltä, kun se on käytännössä arkikäytössä. Laajennettu opas sukeltaa syvemmälle messinkiinstrumenttikotelon suunnittelun taustalla oleviin teknisiin periaatteisiin, jotka kattavat materiaalitieteen, rakenneanalyysin, iskuntorjunnan, ergonomian, ympäristösietotekniikan ja modernin valmistustekniikan, jotka yhdessä luovat aidosti suojaavan suojan.

Materiaalin valinta ja kestävyys

Messinkiinstrumenttikotelon mekaaninen suorituskyky alkaa sen valmistusmateriaaleista. Jokainen materiaali tuo kompromissit painon, lujuuden, kestävyyden ja kustannusten välille. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen mahdollistaa suunnittelijoiden tehdä tietoon perustuvia valintoja erilaisiin käyttötapauksiin, kevyistä keikkapusseista raskaisiin lentolaukkuihin.

Kovamuovit ja komposiitit

Polykarbonaatti (PC) ja Akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS) ovat yleisimpiä kovia muoviesineitä nykyajan tapauksissa. Polykarbonaatti tarjoaa poikkeuksellisen iskunvastus. Polykarbonaatti voi absorboida noin 250 kertaa saman paksuisen lasin vaikutuksen. ABS:n jäykkyys on hyvä ja sitä on helpompi muovata monimutkaisiksi muodoiksi, mutta se on hieman vähemmän iskunkestävä kuin PC. Jotkut korkean lopun tapaukset käyttävät kuituvahvistettuja polypropeenikomposiitteja, jotka parantavat vetolujuutta ja vähentävät painoa. Nämä materiaalit myös kestävät kosteutta ja korroosiota, mikä tekee niistä kosteampia ympäristöjä.

Puu ja vaneri

Perinteiset puulaatikot, jotka on usein tehty poppelista tai koivuvanerista, tarjoavat erinomaisen jäykkyyden ja klassisen estetiikan. Plywoodin ristilaminoitu rakenne tarjoaa hyvän mittavakauden ja jakaa voimat tehokkaasti. Puu on kuitenkin hygroskooppinen.Se imee ja vapauttaa kosteutta, mikä voi johtaa käärmeen tai liiman epäonnistumiseen ajan myötä. Valmistajat yleensä sinetöivät puun useilla lakan tai polyuretaanin ja linjan sisustusmateriaaleilla huovan tai sametin avulla. Suurin haitta on paino; puinen trumpettikotelo voi painaa kaksi kertaa enemmän kuin muovinen vastaavanlainen suoja.

Metalliseokset

Alumiiniseokset, erityisesti 6061-T6, ovat arvostettuja niiden korkea lujuus-painosuhde. Alumiini tapauksissa tarjoaa erinomainen kestävyys murskaus ja muodonmuutos, joten ne ihanteellinen lentoyhtiön matka tai backstage käsittely. Ne ovat myös ei-corrosive, kun oikein anodisoitu tai jauhe päällystetty. Huono puoli on kustannukset. alumiini tapauksissa ovat tyypillisesti kalliimpia. ja ne voivat lommo jos osuma tarpeeksi voimaa, vaikka sisäinen padding vielä suojaa väline. Teräs käytetään joskus raskaan lento tapauksissa, mutta lisää huomattavaa painoa.

Kangas- ja pehmeät materiaalit

Keikkapussit ja pehmeät kotelot käyttävät nailon-, polyesteri- tai Cordura-kankaita. Vaikka nämä materiaalit tarjoavat siirrettävyyden ja jonkin verran naarmujen suojaa, ne tarjoavat minimaalisen iskunvastuskyvyn, ellei niihin yhdistetä huomattavaa vaahtomuovia. Kankaan mekaaniset ominaisuudet käsivastus, hankauksenkestävyys ja UV-vakaus. Korkean luokan keikkapussit voivat sisältää ohuen kerroksen EVA-vaahtoa tai suljettua polyetyleeniä, mutta ne eivät voi vastata kovan kotelon iskunvaimennusta.

Tarkastele tarkemmin suoja-asioiden materiaalivalikoimaa []Engineers Edgen materiaalikiinteistötietokanta]:n kaltaisista teollisuuden resursseista, jotka koskevat vertailutietoja vetolujuudesta, elastisuuden modulaatiosta ja iskunkestävyydestä.

Rakennesuunnittelu ja kuorman jakautuminen

Asia ... rakennesuunnittelun on siirrettävä voimat tehokkaasti pois instrumentista ja ehkäistään katastrofaalinen muodonmuutos aikana pudotukset tai pinoaminen. Keskeisiä periaatteita ovat kehysgeometria, stressin pitoisuuden hallinta, ja sisäinen bracising.

Jäykät kehykset ja kuorigeometria

Useimmat kovat tapaukset käyttää kaksiosainen kuori, jossa huuli-tai kieli-ja-groove nivel ympäri ympärys. Tämä luo puoli-monokokki rakenne, jossa ulkokuori kuljettaa suurimman osan kuormasta. Kaarevat pinnat jakaa stressiä tasaisemmin kuin litteät paneelit, niin monissa tapauksissa sisältävät kupera tai ääriviivat muotoja, jotka vastustavat hampaiden. Finite elementti analyysi (FEA) käytetään nyt yleisesti simuloimaan vaikutuksia ja optimoimaan kuoren paksuus korkean jännityksen alueilla, kuten yläkulmat ja salpa-vahvistus vyöhykkeet.

Vahvistetut kulmat ja reunat

Kulmat kokevat korkeimmat kiihtyvyydet tippajen aikana. Tähän liittyen valmistajat lisäävät kulmakorkit kumista, polyuretaanista tai paksusta muovista. Jotkut mallit yhdistävät iskua vaimentavan puskurin, joka ulottuu kuoren ulkopuolelle, mikä vähentää alkuvoimaa. Edge vahvistuksen. Esimerkiksi alumiinipuristaminen lentoon tapauksissa.

Sisäiset tukirakenteet

Kotelon sisäpinta on yhtä kriittinen kuin ulkopinta. Muodollisesti muokatut vaahtomuoviosat, jotka on usein valmistettu polyetyleenistä tai polyuretaanista, kehdossa instrumentin ääriviivat. Useita vaahtovärejä voidaan käyttää: pehmeämpi kerros, joka koskettaa laitetta, keskikokoinen kerros yleistä pehmennystä varten, ja kiinteä pohja pohja pohjan estämiseksi pohjan. Joissakin palkkioissa on irrotettava vaahtokehys, joka mahdollistaa laitteen katkaisemisen minimaalisten kosketuspisteiden avulla, mikä vähentää tärinän välittymistä.

Kuorman jakautuminen on erityisen tärkeää suuremmille messinkilaitteille, kuten tuba- ja eufoniumeille, joissa kotelon on oltava tukevassa kunnossa ja samalla estettävä sisäinen liike kuljetuksen aikana. Hihnat tai pehmustetut jakolaitteet ovat usein paikallaan kellon ja lyijyputken paikoillaan ollessa.

Imeytyminen ja iskunkestävyys

Kun tapaus osuu maahan, kineettinen energia on hävitettävä tai ohjattava uudelleen suojaamaan laitetta. Tehokas iskunvaimennus perustuu materiaaliominaisuuksien ja mekaanisen suunnittelun yhdistelmään.

Vaahtotyynyt ja energian haihtuminen

Suljettu solu vaahto kuten EVA (etyleenivinyyliasetaatti) ja avoin solu polyuretaani molemmat pelata rooleja. Suljettu solu vaahto vastustaa veden imeytymistä ja tarjoaa johdonmukainen vaimennus kaikissa useissa vaikutuksia, joten se ensisijainen sisätilojen vuoraus kova tapauksissa. Avoin solu vaahto on pehmeämpi ja parempi vastaamaan epäsäännöllisiä muotoja mutta pakata pysyvästi ajan. Kriittinen parametri on vaahto.Closed-solu vaahto taipuma (CFD) luokitus.A korkeampi CFD tarkoittaa vaahto voi imeä enemmän energiaa ennen pohjaa ulos, mutta se voi tuntua kovemmalta. Monet valmistajat kerros vaahtoja eri CFD arvoja luoda porrastettu pehmennysjärjestelmä.

Suspensiojärjestelmät

Joissakin huippuluokan tapauksissa on mekaaninen jousitus, kuten kelluva sisäpakkaus tai joustavat hihnat, jotka eristävät laitteen ulkokuoresta. Tämä käsite on lainattu kamera- ja elektroniikkakoteloista. Kun ulkokuoren muoto muuttuu törmäyksessä, jousitus mahdollistaa laitteen liikkua hieman, mikä vähentää sen kokemaa kiihtyvyyttä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että hyvin suunniteltu jousitus voi leikata välittyviä voimia jopa 50% verrattuna kiinteään vaahtoun yksin.

Monialarakentaminen

Tyypillinen moderni kotelo käyttää kolmea kerrosta: kova ulkokuori (ABS, polykarbonaatti tai vaneri), keskivaahtokerros (usein levy korkean tiheyden polyeteeni), ja sisäreuna vaahto tai pehmustettu vuori. Ulkokuoren poikkeuksia ja murtumia (vaimentuva energia), keskikerros pakkaa, ja sisäkerros vastaa instrumentti. Tämä progressiivinen hidastusjärjestys on verrattavissa auto crumple alueilla.

Valmistajat testaavat usein tapauksia käyttäen pudotustorneja tai kiihtyvyysmittareita G-voiman mittaamiseksi. Yhteisenä tavoitteena on pitää sisäiset kiihtyvyysluvut alle 50 G:n tasolla 1-metrin pudotuksen aikana, mikä vastaa messinkikomponenttien mekaanisen vaurioitumisen todennäköisyyttä. Yksityiskohtaisia testausprotokollia on saatavilla organisaatioilta, kuten [ International Safe Transit Association (ISTA)[.

Ergonomia ja käyttäjän mukavuus

Suojaaminen ei merkitse mitään, jos tapaus on liian hankala käyttää säännöllisesti. Ergonomia vaikuttaa suoraan riippumatta siitä, haluavatko muusikot kantaa instrumenttinsa asianmukaisesti suojaavassa tapauksessa tai valita hieman heiveröisemmän vaihtoehdon.

Painon jakautuminen ja tasapaino

Raskaat tapaukset voivat aiheuttaa olkapään ja selän väsymystä erityisesti pitkillä kävelyillä tai julkisilla kulkureiteillä. Suunnittelijat pyrkivät pitämään painopisteen lähellä kehoa ja lähellä kantokahvaa. Reppujen osalta pehmustettu lantionauha voi siirtää painoa olkapäistä lantiolle, mikä vähentää selkärangan kuormitusta.

Käsi- ja hihnan suunnittelu

Pyörivät kahvat, jotka aina palaavat pystyasentoon, ovat suosittuja, koska ne pysyvät mukavina riippumatta kotelon suunnasta. Säädettävien reppujen hihnat on varustettava pikalukoilla ja kuormannostohihnoilla, jotta paino jaettaisiin koko ylävartaloon. Joissakin tapauksissa niihin kuuluu myös jalka- tai liukulaatta, jonka avulla kotelo voidaan asettaa alas ilman kuoren raaputtamista, mikä parantaa myös ergonomiaa, kun kotelo asetetaan maahan.

Koko ja muoto Optimointi

Asian ei pitäisi olla suurempi kuin tarvitaan.Liiallinen tilavuus lisää painoa ja kannustaa väline siirtää. Asian suunnittelijat käyttävät 3D skannauksia messinki välineitä luoda ääriviivalla sisustus, joka minimoi hukkaan jäänyt tila jättäen silti pieni vapa vaahto puristaa. Kompaktit tapaukset myös sopii helpommin yläastioihin, kaapit, ja auton rungot. Jotkut valmistajat tarjoavat puoli-custom kuoret, jotka ovat paine-muodostetut vastaamaan tarkkoja ääriviivoja tiettyjen laitemalleja.

Tapausten suunnittelua koskevan ergonomisen näkökulman osalta NIOSH-noston yhtälö antaa ohjeet turvallisesta manuaalisesta käsittelystä, jota voidaan soveltaa arvioitaessa, ovatko tapauksen ... paino ja kahvan sijainti turvallisissa rajoissa.

Ympäristön ja sään sieto

Messinkilaitteet ovat herkkiä kosteuden, lämpötilan ja ilman saasteita. Tapaukset on luotava mikroilmasto, joka hidastaa korroosiota, estää kondensaatio, ja suojaa väline pölyltä ja lialta.

Sulkemismekanismit

Kumitiivisteet tai silikonitiivisteet kotelon kannen varrella. Huulet luovat pölyn ja kosteudenkestävän sulkemisen. Tehokkuus riippuu tiivisteen puristus ja materiaali. Silikonitiivisteet pitävät elastisuuden laajassa lämpötila-alueella (-40 °C - 200 °C) ja kestävät pakkaussetin paremmin kuin monet kumit. Latches on sovellettava tasaista painetta koko sinetti; sulkulukot ovat yleisiä lentotapauksissa, koska ne tarjoavat mekaanista etua, joka pitää kannen tiukasti kiinni. Reppupussien keikkapussit, vedenpitävät vetoketjut (esim. YKK AquaGuard) tarjoavat kohtuullisen suojan, mutta vaativat säännöllistä huoltoa pinnoitteen pitämiseksi ehjänä.

Lämpöeristys

Nopeat lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa messinkiä laajentua tai supistua, mikä aiheuttaa virityksen epävakautta tai ääritapauksissa stressimurtumia. Tapaukset eristetty seinät.Käyttämällä kerros suljettu-solu vaahto vähintään 10.15 mm. Matala lämmönsiirto. Joissakin tapauksissa sisältää heijastava folio kerrokset säteilevän lämmön. Vaikka missään tapauksessa ei voi täysin estää lämpötilan muutosta pitkiä aikoja, hyvä eristys ostaa aikaa laitteen säätää asteittain.

Vesi- ja hygroskooppiset materiaalit

Ulkopinnoitteet, kuten polyurea tai polyuretaanimaalaus, lisäävät vedenpitävä este. Pehmeissä tapauksissa vedenpitävä kangaskalvo (esim. PU-pinnoitettu nailon) estää sateen liottu läpi. Sisällä kuitenkin kosteus voi vielä tulla kosteudesta. Joissakin tapauksissa on silikageeli kuivausainetaskut tai sisältävät antimikrobinen vuoraukset, jotka vastustavat homeen kasvua. Puukotelot vaativat erityistä huomiota, koska ne absorboivat kosteutta.Kasvujen valmistajat käyttävät pellavaöljyä tai vahaa, joka vähentää läpäisevyyttä samalla kun puu hengittää minimoidakseen sisäistä tiivistymistä.

Edistynyt valmistus ja muokkaus

Viimeaikainen kehitys valmistustekniikoissa ovat mahdollistaneet tapaussuunnittelijoiden saavuttaa parempi suorituskyky ja personointi kuin koskaan aiemmin.

CNC Vaahto leikkaus ja 3D skannaus

Tietokoneen numeeriset ohjaus (CNC) reitittimet voivat tarkasti leikata vaahtopalkkeja vastaamaan tarkasti muoto tahansa messinki väline, luoda lähes täydellinen kehto. Prosessi alkaa 3D skannaus väline, joka luo CAD malli. Vaahto leikataan sitten kaksi puoli: yksi kansi, yksi runko. Tämä poistaa käsin asennuksen ja varmistaa johdonmukaisen laadun. Jotkut valmistajat tarjoavat mukautettuja vaahto insertit vintage tai epätavallisia välineitä skannaamalla todellinen väline.

Hiilikuitutapaukset

Hiilikuituvahvisteinen polymeeri (CFRP) tapauksissa ovat huippu mekaaninen suoja ja painon säästö. Hiilikuitu kuori voi olla vahvempi kuin alumiini, kun taas painaa 30.50% vähemmän. Materiaali. ...S korkea jäykkyys-painosuhde tarkoittaa minimaalista taipuma aikana pudota, ja sen väsymiskestävyys takaa pitkän elämän. Kuitenkin, kustannukset ja valmistus monimutkaisuus ovat edelleen kohtuuttomia useimmissa kuluttaja-tapauksissa. Muutama boutique tuotemerkit tuottavat hiilikuitua trumpetti ja pasuuna tapauksissa, jotka maksavat useita kertoja enemmän kuin normaali ABS tapauksissa.

Modulaarinen ja laajeneva järjestelmä

Joissakin tapauksissa on modulaarisia komponentteja.Vaihtelevia vaahto-osia, säädettävät jakajat tai pinottavat insertit. Niiden avulla voidaan sijoittaa useita soitintyyppejä. Tämä on erityisen hyödyllistä muusikoille, jotka vaihtavat trumpetti, flugelhorn, ja cornet. Moduulimallit vaativat huolellista koneenrakennusta säilyttää rakenne eheys jälkeen konfiguroinnin, usein liukuvien alumiini kaiteet tai lukitusmekanismit.

Asian ylläpito ja pitkäikäisyys

Jopa parhaiten suunniteltu tapaus hajoaa ajan myötä, jos sitä ei ylläpidetä. Lukkojen, saranoiden, kahvojen ja vetoketjujen säännöllinen tarkastus on tarpeen ja se voi pidentää kuluneiden osien käyttöikää. Vaahto on tarkistettava pysyvän puristus- tai pölynkeräyksen varalta; suurin osa vaahtosta voidaan puhdistaa miedolla saippualla ja vedellä, mutta painevaahto tulisi korvata. Tiivisteet ja tiivisteet olisi puhdistettava ja käsiteltävä säännöllisesti silikonivoiteluaineella, jotta estetään murtumia. Puukoteloissa ulkokuoren kiillottaminen huonekaluvahalla kuuden kuukauden välein auttaa säilyttämään viimeistelyn. Hoitelemalla tapauksen, muusikot varmistavat, että heidän sijoituksensa suojaa instrumenttia edelleen vuosia.

Mekaaniset näkökohdat mekaanisten laitteiden suunnittelussa

Seuraavassa tarkistuslistassa esitetään yhteenveto edellä käsitellyistä teknisistä periaatteista:

  1. Materiaalivalinta:[ Valitse painoa, iskunkestävyys, jäykkyys ja ympäristötoleranssi perustuen suunniteltuun käyttötarkoitukseen (paikallisliikenne vs. lentoyhtiöiden rahti).
  2. Rakenteellinen eheys:[] Käytä kaarevat kuoret, vahvistetut kulmat ja tehokkaat liitosmallit jakaa kuormia ja vastustaa muodonmuutosta pinoamis- tai pudotusvoimien alla.
  3. Imeytyminen:[] Työnnä monitiheyksisiä vaahtoja, jousitusjärjestelmiä tai etenevää energian imeytymistä koskevia kerroksia, jotta huippukiihtyvyys pysyy alle 50 G:n.
  4. Ergonomia:[ Asentokahvat ja -hihnat luonnollisen tasapainon ylläpitämiseksi ja pehmustettujen liukumattomien materiaalien käyttö väsymisen vähentämiseksi kuljetuksen aikana.
  5. Ympäristön kestävyys:[ Integroi tiivisteet, vedenpitävät vetoketjut ja sisätilojen kosteudenhallinta suojaamaan kosteudelta, lämpötilavaihteluilta ja pölyn tunkeutumiselta.
  6. Advanced Manufacturing:[] Juoma CNC vaahto leikkaus, 3D skannaus, ja modulaariset mallit saavuttaa mukautettu istuvuus ja optimoida suorituskykyä tiettyjen laitteiden.

Näiden mekaanisten näkökohtien hallitsemisen ansiosta valmistajat voivat tuottaa tapauksia, jotka antavat muusikoille luottamusta siihen, että heidän messinkiinstrumentti on turvallinen joko harjoitushuoneessa, lavalla tai tiellä. Huomaavainen suunnittelu, tapaus tulee enemmän kuin kontti.Se on suunniteltu suojajärjestelmä, joka säilyttää laitteen mekaanisen ja akustisen eheyden koko eliniän.