一. 概述 

振動(dong)試(shi)驗是力學環(huan)境(jing)試(shi)驗中的一種(zhong)。振動(dong)臺(tai)就是用于(yu)此類(lei)試(shi)驗的專門的力學環(huan)境(jing)試(shi)驗設備。

二. 振動臺的分類、原理、特點 

振動臺按它們(men)的(de)工作原(yuan)理可以分為電(dian)動臺、機械臺、液壓臺三種。 

電動(dong)臺以輸出激振力為主要規格。它的頻率范(fan)圍最(zui)寬，一般為(wei)5-3000Hz。最(zui)大位移一般為(wei)±12-100mm。最(zui)大加(jia)速度(du)一般可(ke)(ke)(ke)達(da)100g。配以(yi)水平(ping)滑(hua)臺可(ke)(ke)(ke)以(yi)作(zuo)水平(ping)振動。配以(yi)隨機控制儀可(ke)(ke)(ke)以(yi)作(zuo)隨機振動。精(jing)度(du)指(zhi)標(biao)好。但是它的臺面(mian)尺寸小，常須另配輔助臺面(mian)；運(yun)行成(cheng)本及價格(ge)比較高(gao)。常用(yong)于電工、電子元器(qi)件等產品的高(gao)頻、高(gao)加(jia)速度(du)振動試驗。 

機械臺以最大負載為主要規格。頻率范(fan)圍一(yi)般(ban)為(wei)5-80Hz。最(zui)大位(wei)移一(yi)般(ban)為(wei)±3-5mm。最(zui)大加(jia)速度一(yi)般(ban)可達10g。臺(tai)面(mian)尺寸(cun)大。一(yi)般(ban)不用配(pei)水平滑臺(tai)即可作(zuo)水平振動(dong)。價格低。但它的噪音(yin)較(jiao)大，也不能作(zuo)隨機振動(dong)。常用于(yu)電工(gong)、電子(zi)、光學儀器等(deng)產品的整機振動(dong)試(shi)驗。 

液壓臺以輸出激振力為主要規格。頻率范圍一般(ban)為(wei)1-200Hz。最(zui)大(da)位移(yi)一般(ban)為(wei)±100-200mm。最(zui)大(da)加速度一般(ban)可(ke)達10g。配(pei)以(yi)(yi)水平(ping)滑臺可(ke)以(yi)(yi)作水平(ping)振動。配(pei)以(yi)(yi)隨(sui)機控(kong)制儀可(ke)以(yi)(yi)作隨(sui)機振動。但(dan)它的(de)噪(zao)音較大(da)，運行成本及(ji)價格(ge)比較高(gao)。常用(yong)于(yu)汽車等產品的(de)整車振動試驗;建筑(zhu)、水利工程的(de)地震模擬振動試驗。 

以上三種振動臺在失真度、橫向振動、均勻度等方(fang)面都可達(da)到(dao)一定(ding)的精度指標，滿足(zu)相應的標準。 

除了以上三種振動臺之外，還有一種以電磁鐵原理工作的振動臺(常稱作振動器)，它的位移振幅在(zai)±1-3mm左右。可(ke)作(zuo)為工(gong)藝(yi)過程中(zhong)的振動(dong)試(shi)驗。但它在(zai)失(shi)真度、橫向(xiang)振動(dong)、均勻度等方面(mian)都(dou)不能作(zuo)考核。

1. 電動臺

電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)振動(dong)(dong)(dong)臺是(shi)三種(zhong)振動(dong)(dong)(dong)臺(電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)、機(ji)械、液壓(ya))中(zhong)頻率(lv)(lv)范圍最寬(kuan)，性能最好(hao)的(de)一種(zhong)。它(ta)是(shi)根據通電(dian)(dian)導體在磁場中(zhong)受到安培力作(zuo)用(yong)的(de)工(gong)作(zuo)原理，向(xiang)(xiang)處(chu)于恒定磁場中(zhong)的(de)動(dong)(dong)(dong)圈輸(shu)入交變(bian)電(dian)(dian)流(liu)，從而在動(dong)(dong)(dong)圈軸(zhou)線方向(xiang)(xiang)產生交變(bian)的(de)激振力，并(bing)通過和動(dong)(dong)(dong)圈連成(cheng)一體的(de)振動(dong)(dong)(dong)臺面傳遞(di)給試件(jian)。改變(bian)輸(shu)入電(dian)(dian)流(liu)的(de)頻率(lv)(lv)和幅(fu)度，即可(ke)調(diao)節輸(shu)出振動(dong)(dong)(dong)的(de)頻率(lv)(lv)和幅(fu)度。 

電(dian)動(dong)臺在規定的頻率(lv)(lv)范圍內，能進(jin)行指數式(shi)定位移-定速度(du)-定加速度(du)往(wang)復自(zi)動(dong)掃(sao)頻振動(dong)，其(qi)掃(sao)頻速率(lv)(lv)可調(其(qi)中包括1倍頻程/分鐘)。

(1) 激振系統 

激振系(xi)統即是電動臺(tai)體(ti)，它主要由(you)(you)以下(xia)幾個(ge)部分組(zu)成(cheng)。由(you)(you)磁(ci)鋼體(ti)、磁(ci)鋼底、磁(ci)鋼蓋、中心磁(ci)極、勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)等(deng)(deng)元件(jian)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)磁(ci)路系(xi)統;由(you)(you)臺(tai)面、驅動線(xian)(xian)圈(quan)、臺(tai)面螺釘等(deng)(deng)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)動圈(quan)系(xi)統。由(you)(you)導(dao)(dao)輪、軸(zhou)承(cheng)、導(dao)(dao)桿、空氣(qi)彈簧等(deng)(deng)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)下(xia)導(dao)(dao)向及懸掛(gua)系(xi)統。由(you)(you)導(dao)(dao)輪、導(dao)(dao)輪座、搖臂等(deng)(deng)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)上導(dao)(dao)向系(xi)統。由(you)(you)立柱、耳軸(zhou)、滑桿、直線(xian)(xian)軸(zhou)承(cheng)、彈簧等(deng)(deng)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)臺(tai)體(ti)懸掛(gua)系(xi)統。

(2) 冷卻風機 冷(leng)(leng)卻風(feng)(feng)機(ji)(ji)主(zhu)要(yao)用于冷(leng)(leng)卻電動臺體中動圈(quan)和勵磁線圈(quan)在工作(zuo)中所產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量，以保證(zheng)它們能(neng)長期工作(zuo)。冷(leng)(leng)卻風(feng)(feng)機(ji)(ji)系統主(zhu)要(yao)由特制(zhi)高壓離(li)心風(feng)(feng)機(ji)(ji)、消聲器、風(feng)(feng)管等組成。

(3) 振動控制儀 振(zhen)動(dong)(dong)控(kong)制儀主要用于產生(sheng)振(zhen)動(dong)(dong)信號(hao)并(bing)(bing)對其(qi)進行(xing)控(kong)制(如壓縮(suo)、定(ding)頻(pin)、定(ding)時、掃頻(pin)等)。還(huan)可以借(jie)助于一個(ge)(ge)裝(zhuang)在振(zhen)動(dong)(dong)臺面上(shang)的傳感器，測量振(zhen)動(dong)(dong)的頻(pin)率和幅值，并(bing)(bing)形成一個(ge)(ge)閉環的振(zhen)動(dong)(dong)控(kong)制系統。 

振動(dong)控制儀主要由信號發生器(qi)、信號控制電(dian)(dian)路(lu)、電(dian)(dian)荷(he)放(fang)大(da)器(qi)、測量(liang)電(dian)(dian)路(lu)、電(dian)(dian)源等組成。

(4) 功率放大器 功率放(fang)大器(qi)主要用于將振動控制(zhi)儀所輸出的小(xiao)信號放(fang)大到(dao)足以(yi)推動電(dian)(dian)動臺工作。并給電(dian)(dian)動臺提供勵磁電(dian)(dian)源。功率放(fang)大器(qi)主要由(you)前(qian)置放(fang)大器(qi)、中間放(fang)大器(qi)、末(mo)級放(fang)大器(qi)、保護電(dian)(dian)路、勵磁電(dian)(dian)源、電(dian)(dian)源等(deng)部(bu)分(fen)組成(cheng)。

2. 機械臺

機械臺的特點是(shi)：臺面尺(chi)寸大(da)、承載(zai)能(neng)力大(da)、功率消耗小、容(rong)易實現水平振(zhen)動。缺(que)點是(shi)頻率范圍窄，噪音(yin)大(da)。

3. 液壓臺

液壓臺的特點是：低(di)頻，大位移(yi)。位移(yi)可(ke)達100-200mm。主要用于模擬地震、海運等振(zhen)動環(huan)境。

4. 振動器(qi) 

固定頻率，無精度。

5. 輔助裝置

(1) 水(shui)平(ping)滑臺 

水(shui)平滑臺(tai)(tai)用于(yu)和振動(dong)臺(tai)(tai)體相配合(he)，實現(xian)水(shui)平振動(dong)。它主要由以(yi)下部分組成(cheng)：由臺(tai)(tai)面、臺(tai)(tai)面螺釘、聯接頭組成(cheng)的臺(tai)(tai)面系統。由機座(zuo)、大理石組成(cheng)的基(ji)床系統。由下導向、節流器、液壓(ya)泵(beng)站組成(cheng)的液壓(ya)系統。

(2) 輔助臺面

三. 性能和名詞解釋

1.推力

振動(dong)臺的(de)輸出激振力(li)。

2.掃頻(pin)

振動頻(pin)率(lv)在設定(ding)的上限(xian)和下限(xian)兩個頻(pin)率(lv)范圍內(nei)來回變動。

3.臺面質(zhi)量

振(zhen)動(dong)臺臺面及運動(dong)部件的重量。

四. 產品選型

1.頻(pin)率

首先考(kao)慮所需的振動頻率(lv)。頻率(lv)在(zai)80Hz以下，可(ke)考(kao)慮機械(xie)臺(tai)(tai)；頻率(lv)在(zai)1-200Hz范圍(wei)內，可(ke)考(kao)慮液壓臺(tai)(tai)；頻率(lv)在(zai)0-3000Hz范圍(wei)內，只有電(dian)動臺(tai)(tai)。

2.幅值

位(wei)(wei)移振(zhen)動(dong)幅(fu)(fu)值(zhi)(zhi)在±5mm以(yi)下(xia)，可(ke)考慮機械臺;位(wei)(wei)移振(zhen)動(dong)幅(fu)(fu)值(zhi)(zhi)在±12mm以(yi)下(xia)，可(ke)考慮電動(dong)臺;位(wei)(wei)移振(zhen)動(dong)幅(fu)(fu)值(zhi)(zhi)達到±100mm，只有液壓(ya)臺。

3.負載

除了選在振動臺額定范圍內(nei)外，負載直(zhi)接影響振動幅值。特別對電(dian)動臺的負載加(jia)速度有直(zhi)接影響。

4.方向

對(dui)于較大的負載，若進(jin)行(xing)水(shui)(shui)平方向的振動(dong)，選用電動(dong)臺和液壓臺時，都需要(yao)配(pei)水(shui)(shui)平滑臺。

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