振动试验台选型.doc

振动试验台分类 按照其能量获得的形式分：电动振动试验台、机械式振动试验台和液压振动试验台。按模拟等效振动条件分：正弦振动试验台和随机振动试验台。按振动的轴向力分：单向振动试验台和多向振动试验台。常用的振动试验台有机械振动试验台、液压振动试验台、电动振动试验台、模拟汽车运输试验台。 机械式振动试验台 机械式振动试验台属低频大载荷振动试验台，频率为580Hz，载荷从50kg1000kg，位移为5mm左右，加速度为320g。适宜于低频定振 试验或低频定位移扫频试验，不能作定加速度扫频试验，机械式振动试验台是一种开环式振动试验设备。一次装夹可实现垂直和水平两方向振动。电液式振动试验台电液式振动试验台属中低频大位移、大推力振动试验台，频率为2200Hz，推力可达数十吨，位移可达50mm左右。适宜于低频定振试验或中低频扫频试验及随机试验和冲击实验。电液式振动试验台是一种闭环式振动试验设备。电动式振动试验台电动式振动试验台属高频、大位移、大推力振动试验台，频率范围为53000Hz，推力可达十六吨，位移可达25.4mm。适宜于任何形式的给定信号的振动及冲击试验。电动式振动试验台是一种闭环式振动试验设备。模拟汽车运输试验台可代替实际跑车试验。 振动试验台主要用途 （1） 产品、构件、材料的耐振疲劳试验；（2） 环境例行振动试验：包括检测产品或构件的共振频率，模拟产品或构件在实际使用中遭受的振动，以便提高其可靠性。（3） 动态特性试验：测试构件或材料对振动的物理效应（如应力变化等）为设计提供可靠数据。（4） 对各类传感器（例如加速度计、速度计、位移计等）进行标定，当然振动台的用途远不止这些，例如利用振动也可对大型铸件和大件消除应力代替回火和时效处理等。 振动试验台的基本参数 最大载荷最大载荷是振动试验设备的承受载荷的能力，振动试验设备承受载荷的能力决定于承载弹簧和导向系统的强度，其中还包括最大允许的重心高度及最大允许偏载力矩。最大推力振动试验设备所能产生的最大激振力是试验设备的最大推力。衡量推力的物理量是加速度；计算公式为：F=MaF:最大推力 单位：kgMM1+M2M1:为活动系统重量，M2:为负载重量 单位：kg频率范围振动试验设备允许的工作频率范围，振动试验设备的频率范围主要决定于活动系统的一阶谐振频率范围，尤其对于电动振动试验台，其额定上限频率约为一阶谐振频率的1.2倍左右。最大位移机械振动试验台的最大位移决定于激振器的偏心力矩，受系统结构限制最大位移一般为5mm，峰峰值为10mm。电动振动试验台的最大位移决定于动圈的活动空间及承载簧的线性行程，目前的电动台最大位移一般为25.4mm，峰峰值为51mm。最大速度机械振动试验台不受最大速度的限制，只受最大位移及最大加速度的限制。电动振动试验台由于受功放最大输出电压的限制，存在最大速度，因为在最大速度时动圈绕线切割磁力线产生的反电动势要消耗功放电压。目前的电动台允许的最大速度为1.22m/s。最大加速度最大加速度是振动试验设备空载时的加速度，是衡量振动试验设备推力的一项参数。 振动试验台类别的选型 1、使用频率从几赫兹到几百乃至几千赫兹，试件重量几公斤到几百公斤，需要进行扫频（定加速度、定速度或定位移）试验，且要求波形较好，原则上需选用电动振动台。2、使用频率 1 赫兹（乃至1 赫兹一下）至200Hz，试件重量较重（如500kg以上）尺寸较大，但试验加速度较小（一般1050m/s2）,一般选用液压式振动台。3、使用频率 5Hz 至80Hz，试件重量几公斤至几百公斤，仅要求定频试验（如疲劳试验）或定位移扫频试验（不能做定加速度扫频试验）可选用机械式振动台。 你首先要看看你试验的对象的要求，多大的频率范围，什么波形，做多少个循环，是筛选还是别的实验目的，这些都要搞清点才好买合适的设备啊。卖振动台的主要有二类，对应试验方式，一个随机振动，一个扫频振动。扫频振动试验是一种变频振动，振动频率在一定的频率范围内，以固定的扫频速率，不断地改变。包装件作扫频试验有两种方法，一种方法是为了寻找共振点，扫频 后一般要在共振频率上谐振，我国普遍采用这种试验方法；另一种试验方法是在试验时用较高的振动加速度，在一定频率范围内来回振动多次，其目的是考察包装件 在一定频率范围内的抗振性能。一.概述 振动试验是力学环境试验中的一种。振动台就是用于此类试验的专门的力学环境试验设备。 二振动的描述 1什么叫振动 振动是一种波动。 机械振动是物体在平衡点附近反复进行的机械运动。 2振动的分类 振动可分为随机振动和周期振动。 周期振动包括正谐、多谐、方波、锯齿波。 周期振动都可分解为一系列简谐振动之和。 按是否有外力推动，振动又可分为自由振动和强迫振动。 3正谐振动的描述 31 频率、角频率 频率和角频率都是用来描述单位时间内振动的次数的。 每秒钟振动的次数，称为振动的频率，常用f表示。单位是：次数/每秒，用Hz表示。 假如用机械转子激振器每秒钟的转动弧度数来描述振动，称为振动的角频率，常用表示。单位是：弧度/每秒。 频率和角频率之间有如下的关系: =2f 3.2 位移、速度、加速度 位移、速度和加速度都是用来描述振动的幅度的。 位移是指振动时物体离开平衡位置的最大距离，常用A表示。单位是：米(m)。 速度是指振动时物体运动的最大速度，常用v表示。单位是：米/每秒(m/s)。 加速度是指振动时物体运动的最大加速度，常用a表示。单位是：米/每秒平方（m/s2）。有时也用重力加速度g来表示：g=9.8m/s2。 在正弦振动的情况下，且使用国际单位制时，位移、速度、加速度三者之间有如下的关系： v=A=2fA a=v=2A=(2f)2A 四振动台的分类、原理、特点 振动台按它们的工作原理可以分为电动台、机械台、液压台三种。 电动台以输出激振力为主要规格。它的频率范围最宽，一般为5-3000Hz。最大位移一般为12-25mm。最大加速度一般可达100g。配以水平滑台 可以作水平振动。配以随机控制仪可以作随机振动。精度指标好。但是它的台面尺寸小,常须另配辅助台面；运行成本及价格比较高。常用于电工、电子元器件等产 品的高频、高加速度振动试验。 机械台以最大负载为主要规格。频率范围一般为5-80Hz。最大位移一般为3-5mm。最大加速度一般可达10g。台面尺寸大。一般不用配水平滑台即可作水平振动。价格低。但它的噪音较大，也不能作随机振动。常用于电工、电子、光学仪器等产品的整机振动试验。 液压台以输出激振力为主要规格。频率范围一般为1-200Hz。最大位移一般为100-200mm。最大加速度一般可达10g。配以水平滑台可以作水平 振动。配以随机控制仪可以作随机振动。但它的噪音较大，运行成本及价格比较高。常用于汽车等产品的整车振动试验；建筑、水利工程的地震模拟振动试验。 以上三种振动台在失真度、横向振动、均匀度等方面都可达到一定的精度指标，满足相应的标准。 除了以上三种振动台之外，还有一种以电磁铁原理工作的振动台（常称作振动器），它的位移振幅在1-3mm左右。可作为工艺过程中的振动试验。但它在失真度、横向振动、均匀度等方面都不能作考核。 1电动台 电动振动台是三种振动台（电动、机械、液压）中频率范围最宽，性能最好的一种。它是根据通电导体在磁场中受到安培力作用的工作原理，向处于恒定磁场中的动 圈输入交变电流，从而在动圈轴线方向产生交变的激振力，并通过和动圈连成一体的振动台面传递给试件。改变输入电流的频率和幅度，即可调节输出振动的频率和 幅度。 电动台在规定的频率范围内，能进行指数式定位移-定速度-定加速度往复自动扫频振动，其扫频速率可调（其中包括1倍频程/分钟）。 11 设备系统框图 1.3 设备配置及描述 131 激振系统 激振系统即是电动台体，它主要由以下几个部分组成。 由磁钢体、磁钢底、磁钢盖、中心磁极、励磁线圈等元件组成的磁路系统； 由台面、驱动线圈、台面螺钉等组成的动圈系统。 由导轮、轴承、导杆、空气弹簧等组成的下导向及悬挂系统。 由导轮、导轮座、摇臂等组成的上导向系统。 由立柱、耳轴、滑杆、直线轴承、弹簧等组成的台体悬挂系统。 132 冷却风机 冷却风机主要用于冷却电动台体中动圈和励磁线圈在工作中所产生的热量，以保证它们能长期工作。 冷却风机系统主要由特制高压离心风机、消声器、风管等组成。 133 振动控制仪 振动控制仪主要用于产生振动信号并对其进行控制（如压缩、定频、定时、扫频等）。还可以借助于一个装在振动台面上的传感器，测量振动的频率和幅值，并形成一个闭环的振动控制系统。 振动控制仪主要由信号发生器、信号控制电路、电荷放大器、测量电路、电源等组成。 134 功率放大器 功率放大器主要用于将振动控制仪所输出的小信号放大到足以推动电动台工作。并给电动台提供励磁电源。 功率放大器主要由前置放大器、中间放大器、末级放大器、保护电路、励磁电源、电源等部分组成。 2机械台 机械台的特点是：台面尺寸大、承载能力大、功率消耗小、容易实现水平振动。缺点是频率范围窄，躁音大。 3液压台 液压台的特点是低频，大位移。 位移可达100-200mm。主要用于模拟地震、海运等振动环境。 4振动器 固定频率，无精度。 5辅助装置 51 水平滑台 水平滑台用于和振动台体相配合，实现水平振动。它主要由以下部分组成： 由台面、台面螺钉、联接头组成的台面系统。 由机座、大理石组成的基床系统。 由下导向、节流器、液压泵站组成的液压系统。 52 辅助台面 五性能和名词解释 1推力 振动台的输出激振力。 2扫频 振动频率在设定的上限和下限两个频率范围内来回变动。 3台面质量 振动台台面及运动部件的重量。 六产品选型 1.频率 首先考虑所需的振动频率。频率在80Hz以下，可考虑机械台；频率在1-200Hz范围内，可考虑液压台；频率在0-3000Hz范围内，只有电动台。 2.幅值 位移振动幅值在5mm以下，可考虑机械台；位移振动幅值在12mm以