電動振動試驗系統(tǒng)的組成部分和參數(shù)要求

一、概述

與振動有關的試驗廣義上都可以稱為振動試驗。在實際的工程中振動對產(chǎn)品的主要影響有：

1.結構損壞

2.工作性能失靈

3.工藝性能破壞

為了提高產(chǎn)品的可靠性,使產(chǎn)品在使用中不發(fā)生上述的故障與破壞。振動試驗幾乎從元器件開始,就伴隨著產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程。

二、電動振動試驗系統(tǒng)

電動振動試驗系統(tǒng)是用來產(chǎn)生正弦、隨機、

正弦加寬帶隨機、窄帶隨機加寬帶隨機和

沖擊等激勵的一整套設備。它通常由電動

振動臺、功率放大器、振動控制儀及其附

屬設備組成。系統(tǒng)框圖如下：

三、振動臺組成部分

（1）電動振動臺體

電動振動臺體是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的換能器，它是整個設備的核心部分。電動振動臺其頻率范圍寬（從幾赫到數(shù)千赫），承載能力范圍較大（從數(shù)千克至數(shù)百千克），而且波形最好，控制方便，最宜于實現(xiàn)各種復雜的試驗波形和譜型。

它是在各類型振動試驗中應用最廣泛的一種振動臺。

（1）振動臺臺體

（2）智能開關式功率放大器

（3）垂直擴展臺面

（4）數(shù)字振動控制儀

四、電動振動臺工作原理與臺體結構

振動臺體是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的換能器。

基本工作原理基于載流導體在磁場中要受到電磁力作用的安培定律。

載流導體所受電磁力與導體中的電流、導體在磁場中的有效長度及導體所處磁場的磁感應強度成正比。電磁力的方向用左手定則決定。

驅(qū)動線圈置于磁體的空氣隙中，由左手定則可知驅(qū)動線圈受力F作用使臺面產(chǎn)生向下運動，如改變流過驅(qū)動線圈中電流的方向，驅(qū)動線圈受到一相反的力， 使臺面向上運動。若在驅(qū)動線圈中通一交變電流時它將使工作臺面在磁場中產(chǎn)生相對的交變運動。

通常驅(qū)動線圈中的交變電流是由可變頻率的勵信號源經(jīng)功率放大器放大后供給，而恒定磁場可以由電磁或永磁產(chǎn)生，但多用電磁產(chǎn)生。電動振動臺除振動臺本體外，還有配套的電器設備和電子儀器，如信號發(fā)生器、功率放大器、直流勵磁電源、冷卻系統(tǒng)等。信號發(fā)生器產(chǎn)生交變信號，經(jīng)功放放大后，輸入到動圈，它與磁場作用即產(chǎn)生一個交變的力F，推動可動系統(tǒng)運動。設電i=Isinωt則力值為：

F=Bli=Blisinωt(N)

其中B為環(huán)形氣隙中磁感應強度（Wb/m2），l為圈繞線的有效長度（m），I為動圈中的電流（A）。試件與臺面一起在激振力F的作用下振動，其頻率

決定于信號發(fā)生器的頻率ω，振動幅值取定于電流I.

四、振動試驗對設備的要求

振動試驗對設備的要求一般依賴于試驗

方法標準。

正弦振動試驗對設備的要求

1、基本運動：為時間的正弦函數(shù)。

2、橫向運動：垂直于主振方向的任何軸向檢測點上的最大振幅

f＜500Hz ≤25%

f≥500Hz ≤50%

3、加速度波形失真：加速度波形失真的測量應在基準點上進行，其總的均方根諧波成分不得超過25%。失真測量應包括到5000Hz的范圍或為主振頻率的5倍（取大者）

4、振幅容差：在所要求軸線上的檢測點和基準點上的實際振幅應等于所規(guī)定的值。在整個頻率范圍內(nèi)加速度幅值和位移幅值的允差為±（10—15）%

5、頻率誤差

5—50Hz ±1%

＞50Hz ±2%

6、掃頻：掃頻應是連續(xù)的，并且其頻率隨時間應按指數(shù)規(guī)律進行變化。掃頻的速率應為1倍頻程/min，其容差為10%。其他標準如有規(guī)定，頻率按時間也可按線性規(guī)律變化。

六、振動臺應具備的條件和功能

1、能承受規(guī)定的載荷，并具有相當面積的用于安裝試品的工作臺面。

2、能夠產(chǎn)生給定范圍的振動頻率和規(guī)定范圍、規(guī)定方向的位移幅值。

3、振動臺的結構應能承受規(guī)定的加速度。

4、工作臺面的運動應為正弦波且振動分布均勻。

5、能實現(xiàn)定頻振動和定幅值自動掃頻振動，并能調(diào)整掃頻范圍及掃頻速率。

6、能長時間連續(xù)工作，工作噪音盡量小。

7、應具備一定的正弦推力和隨機推力。