一. 概述 

振動(dòng)試驗(yàn)是力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)中的一種。振動(dòng)臺(tái)就是用于此類(lèi)試驗(yàn)的專(zhuān)門(mén)的力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。

二. 振動(dòng)臺(tái)的分類(lèi)、原理、特點(diǎn) 

振動(dòng)臺(tái)按它們的工作原理可以分為電動(dòng)臺(tái)、機(jī)械臺(tái)、液壓臺(tái)三種。 

電動(dòng)臺(tái)以輸出激振力為主要規(guī)格。它的頻率范圍最寬，一般為5-3000Hz。最大位移一般為±12-100mm。最大加速度一般可達(dá)100g。配以水平滑臺(tái)可以作水平振動(dòng)。配以隨機(jī)控制儀可以作隨機(jī)振動(dòng)。精度指標(biāo)好。但是它的臺(tái)面尺寸小，常須另配輔助臺(tái)面；運(yùn)行成本及價(jià)格比較高。常用于電工、電子元器件等產(chǎn)品的高頻、高加速度振動(dòng)試驗(yàn)。 

機(jī)械臺(tái)以最大負(fù)載為主要規(guī)格。頻率范圍一般為5-80Hz。最大位移一般為±3-5mm。最大加速度一般可達(dá)10g。臺(tái)面尺寸大。一般不用配水平滑臺(tái)即可作水平振動(dòng)。價(jià)格低。但它的噪音較大，也不能作隨機(jī)振動(dòng)。常用于電工、電子、光學(xué)儀器等產(chǎn)品的整機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。 

液壓臺(tái)以輸出激振力為主要規(guī)格。頻率范圍一般為1-200Hz。最大位移一般為±100-200mm。最大加速度一般可達(dá)10g。配以水平滑臺(tái)可以作水平振動(dòng)。配以隨機(jī)控制儀可以作隨機(jī)振動(dòng)。但它的噪音較大，運(yùn)行成本及價(jià)格比較高。常用于汽車(chē)等產(chǎn)品的整車(chē)振動(dòng)試驗(yàn);建筑、水利工程的地震模擬振動(dòng)試驗(yàn)。 

以上三種振動(dòng)臺(tái)在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都可達(dá)到一定的精度指標(biāo)，滿(mǎn)足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 

除了以上三種振動(dòng)臺(tái)之外，還有一種以電磁鐵原理工作的振動(dòng)臺(tái)(常稱(chēng)作振動(dòng)器)，它的位移振幅在±1-3mm左右。可作為工藝過(guò)程中的振動(dòng)試驗(yàn)。但它在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都不能作考核。

1. 電動(dòng)臺(tái)

電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)是三種振動(dòng)臺(tái)(電動(dòng)、機(jī)械、液壓)中頻率范圍最寬，性能最好的一種。它是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到安培力作用的工作原理，向處于恒定磁場(chǎng)中的動(dòng)圈輸入交變電流，從而在動(dòng)圈軸線方向產(chǎn)生交變的激振力，并通過(guò)和動(dòng)圈連成一體的振動(dòng)臺(tái)面?zhèn)鬟f給試件。改變輸入電流的頻率和幅度，即可調(diào)節(jié)輸出振動(dòng)的頻率和幅度。 

電動(dòng)臺(tái)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，能進(jìn)行指數(shù)式定位移-定速度-定加速度往復(fù)自動(dòng)掃頻振動(dòng)，其掃頻速率可調(diào)(其中包括1倍頻程/分鐘)。

(1) 激振系統(tǒng) 

激振系統(tǒng)即是電動(dòng)臺(tái)體，它主要由以下幾個(gè)部分組成。由磁鋼體、磁鋼底、磁鋼蓋、中心磁極、勵(lì)磁線圈等元件組成的磁路系統(tǒng);由臺(tái)面、驅(qū)動(dòng)線圈、臺(tái)面螺釘?shù)冉M成的動(dòng)圈系統(tǒng)。由導(dǎo)輪、軸承、導(dǎo)桿、空氣彈簧等組成的下導(dǎo)向及懸掛系統(tǒng)。由導(dǎo)輪、導(dǎo)輪座、搖臂等組成的上導(dǎo)向系統(tǒng)。由立柱、耳軸、滑桿、直線軸承、彈簧等組成的臺(tái)體懸掛系統(tǒng)。

(2) 冷卻風(fēng)機(jī) 冷卻風(fēng)機(jī)主要用于冷卻電動(dòng)臺(tái)體中動(dòng)圈和勵(lì)磁線圈在工作中所產(chǎn)生的熱量，以保證它們能長(zhǎng)期工作。冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要由特制高壓離心風(fēng)機(jī)、消聲器、風(fēng)管等組成。

(3) 振動(dòng)控制儀 振動(dòng)控制儀主要用于產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行控制(如壓縮、定頻、定時(shí)、掃頻等)。還可以借助于一個(gè)裝在振動(dòng)臺(tái)面上的傳感器，測(cè)量振動(dòng)的頻率和幅值，并形成一個(gè)閉環(huán)的振動(dòng)控制系統(tǒng)。 

振動(dòng)控制儀主要由信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)控制電路、電荷放大器、測(cè)量電路、電源等組成。

(4) 功率放大器 功率放大器主要用于將振動(dòng)控制儀所輸出的小信號(hào)放大到足以推動(dòng)電動(dòng)臺(tái)工作。并給電動(dòng)臺(tái)提供勵(lì)磁電源。功率放大器主要由前置放大器、中間放大器、末級(jí)放大器、保護(hù)電路、勵(lì)磁電源、電源等部分組成。

2. 機(jī)械臺(tái)

機(jī)械臺(tái)的特點(diǎn)是：臺(tái)面尺寸大、承載能力大、功率消耗小、容易實(shí)現(xiàn)水平振動(dòng)。缺點(diǎn)是頻率范圍窄，噪音大。

3. 液壓臺(tái)

液壓臺(tái)的特點(diǎn)是：低頻，大位移。位移可達(dá)100-200mm。主要用于模擬地震、海運(yùn)等振動(dòng)環(huán)境。

4. 振動(dòng)器 

固定頻率，無(wú)精度。

5. 輔助裝置

(1) 水平滑臺(tái) 

水平滑臺(tái)用于和振動(dòng)臺(tái)體相配合，實(shí)現(xiàn)水平振動(dòng)。它主要由以下部分組成：由臺(tái)面、臺(tái)面螺釘、聯(lián)接頭組成的臺(tái)面系統(tǒng)。由機(jī)座、大理石組成的基床系統(tǒng)。由下導(dǎo)向、節(jié)流器、液壓泵站組成的液壓系統(tǒng)。

(2) 輔助臺(tái)面

三. 性能和名詞解釋

1.推力

振動(dòng)臺(tái)的輸出激振力。

2.掃頻

振動(dòng)頻率在設(shè)定的上限和下限兩個(gè)頻率范圍內(nèi)來(lái)回變動(dòng)。

3.臺(tái)面質(zhì)量

振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面及運(yùn)動(dòng)部件的重量。

四. 產(chǎn)品選型

1.頻率

首先考慮所需的振動(dòng)頻率。頻率在80Hz以下，可考慮機(jī)械臺(tái)；頻率在1-200Hz范圍內(nèi)，可考慮液壓臺(tái)；頻率在0-3000Hz范圍內(nèi)，只有電動(dòng)臺(tái)。

2.幅值

位移振動(dòng)幅值在±5mm以下，可考慮機(jī)械臺(tái);位移振動(dòng)幅值在±12mm以下，可考慮電動(dòng)臺(tái);位移振動(dòng)幅值達(dá)到±100mm，只有液壓臺(tái)。

3.負(fù)載

除了選在振動(dòng)臺(tái)額定范圍內(nèi)外，負(fù)載直接影響振動(dòng)幅值。特別對(duì)電動(dòng)臺(tái)的負(fù)載加速度有直接影響。

4.方向

對(duì)于較大的負(fù)載，若進(jìn)行水平方向的振動(dòng)，選用電動(dòng)臺(tái)和液壓臺(tái)時(shí)，都需要配水平滑臺(tái)。

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