可靠性試驗關(guān)鍵設(shè)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)：382次
振動試驗的目的在于確定所設(shè)計、制造的機(jī)器、構(gòu)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(dá)到預(yù)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(guān)鍵設(shè)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(jī)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(jī)、正弦加隨機(jī)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(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和成本的現(xiàn)狀及發(fā)展等進(jìn)行簡單的論述。
1.機(jī)械式振動臺
機(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速的平方成正比。這種振動臺可以產(chǎn)生正弦振動，其結(jié)構(gòu)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(jìn)行隨機(jī)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(zhì)量而變化。這種振動臺在低頻域內(nèi)，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(jī)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(qū)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(dá)104kN，位移可達(dá)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(jī)振動，但隨機(jī)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(shè)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(jī)波；可得到很大的加速度。電動式振動臺是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計的，當(dāng)通電導(dǎo)體處在恒定磁場中將受到力的作用，當(dāng)導(dǎo)體中通以交變電流時將產(chǎn)生振動。振動臺的驅(qū)動線圈正式處在一個高磁感應(yīng)強度的空隙中，當(dāng)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(qū)動線圈上，這時振動臺就會產(chǎn)生需要的振動波形。
