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可靠性試驗關鍵設備的振動試驗系統(tǒng)的發(fā)展顯得越來越重要
發(fā)布時間:2022-03-24   點擊次數(shù):363次
  振動試驗的目的在于確定所設計、制造的機器、構件在運輸和使用過程中承受外來振動或者自身產(chǎn)生的振動而不被破壞,并發(fā)揮其性能、達到預定壽命的可靠性。隨著對產(chǎn)品,尤其是航空航天產(chǎn)品可靠性要求的提高,作為可靠性試驗關鍵設備的振動試驗系統(tǒng)的發(fā)展顯得越來越重要。
  用于振動試驗的振動臺系統(tǒng)從其激振方式上可分為三類:機械式振動臺、電液式振動臺和電動式振動臺。從振動臺的激振方向,即工作臺面的運動軌跡來分,可分為單向(單自由度)和多向(多自由度)振動臺系統(tǒng)。從振動臺的功能來分,可分為單一的正弦振動試驗臺和可完成正弦、隨機、正弦加隨機等振動試驗和沖擊試驗的振動臺系統(tǒng)。以下筆者對各種振動臺,主要對電動振動臺,及其輔助設備的結構、性能和成本的現(xiàn)狀及發(fā)展等進行簡單的論述。
  1.機械式振動臺
  機械式振動臺可分為不平衡重塊式和凸輪式兩類。不平衡重塊式是以不平衡重塊旋轉時產(chǎn)生的離心力來激振振動臺臺面,激振力與不平衡力矩和轉速的平方成正比。這種振動臺可以產(chǎn)生正弦振動,其結構簡單,成本低,但只能在約5Hz~100Hz的頻率范圍工作,*大位移為6mm峰-峰值,*大加速度約10g,不能進行隨機振動。
  凸輪式振動臺運動部分的位移取決于凸輪的偏心量和曲軸的臂長,激振力隨運動部分的質量而變化。這種振動臺在低頻域內,激振力大時,可以實現(xiàn)很大的位移,如100mm。但這種振動臺工作頻率**于低頻,上限頻率為20Hz左右。*大加速度為3g左右,加速度波形失真很大。
  機械式振動臺由于其性能的局限,今后用量會越來越小。
  2.電液式振動臺
  電液式振動臺的工作方式是用小的電動振動臺驅動可控制的伺服閥,通過油壓使傳動裝置產(chǎn)生振動。這種振動臺能產(chǎn)生很大的激振力和位移,如激振力可高達104kN,位移可達2.5m,而且在很低的頻率下可得到很大的激振力。大激振力的液壓臺比相同推力的電動式振動臺價格便宜。電液臺的局限性在于其高頻性能較差,上限工作頻率低,波形失真較大。雖然可以做隨機振動,但隨機振動激振力的rms額定值只能為正弦額定值的1/3以下。這種振動臺因其大推力、大位移可以彌補電動振動臺的不足,在未來的振動試驗中仍將發(fā)揮作用,尤其是在船舶和汽車行業(yè)會有一定市場。
  3.電動式振動臺
  電動式振動臺是目前使用*廣泛的一種振動設備。它的頻率范圍寬,小型振動臺頻率范圍為0~10kHz,大型振動臺頻率范圍為0~2kHz;動態(tài)范圍寬,易于實現(xiàn)自動或手動控制;加速度波形良好,適合產(chǎn)生隨機波;可得到很大的加速度。電動式振動臺是根據(jù)電磁感應原理設計的,當通電導體處在恒定磁場中將受到力的作用,當導體中通以交變電流時將產(chǎn)生振動。振動臺的驅動線圈正式處在一個高磁感應強度的空隙中,當需要的振動信號從信號發(fā)生器或振動控制儀產(chǎn)生并經(jīng)功率放大器放大后通到驅動線圈上,這時振動臺就會產(chǎn)生需要的振動波形。
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