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| 振動試驗(yàn)臺（振動試驗(yàn)機(jī)）的分類 |
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| 時間：2012/7/14 |
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早在60年代，702所為滿足航天產(chǎn)品振動試驗(yàn)的需要，開始了振動試驗(yàn)系統(tǒng)的研制，進(jìn)入80年代，北京雅士林就開始了對振動試驗(yàn)臺的研究和生產(chǎn)，北京雅士林的振動試驗(yàn)設(shè)備不僅在航天領(lǐng)域而且在其他行業(yè)發(fā)揮著作用，成為該所的一項(xiàng)重要民品。用于振動試驗(yàn)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(yùn)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(yàn)臺和可完成正弦、隨機(jī)、正弦加隨機(jī)等振動試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)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，最大位移為6mm峰-峰值，最大加速度約10g，不能進(jìn)行隨機(jī)振動。
凸輪式振動臺運(yùn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)很大的位移，如100mm。但這種振動臺工作頻率僅限于低頻，上限頻率為20Hz左右。最大加速度為3g左右，加速度波形失真很大。該振動臺的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)精確，但價格昂貴，一般在二十多萬，而且場地要求非常嚴(yán)格。
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(bǔ)電動振動臺的不足，在未來的振動試驗(yàn)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最廣泛的一種振動設(shè)備。它的頻率范圍寬，小型振動臺頻率范圍為0～5000Hz，容易實(shí)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。振動臺驅(qū)動線圈電流的產(chǎn)生方式有直接式和感應(yīng)式。直接式就是將放大器輸出的電流直接加到驅(qū)動線圈上，這種方式是振動臺的主流。感應(yīng)式是將交變電流通入一固定線圈，然后通過感應(yīng)方式在驅(qū)動線圈產(chǎn)生電流。感應(yīng)式振動臺的驅(qū)動線圈不需要引出電纜，結(jié)構(gòu)簡單，但這種振動臺效率相對較低。國外公司的一些振動臺采用了這種結(jié)構(gòu)。北京雅士林的振動系列產(chǎn)品采用的是直接式，由于很好地解決了驅(qū)動線圈引出電纜問題，其產(chǎn)品更實(shí)用。
振動臺的磁場產(chǎn)生方式可分為永磁型和勵磁型。永磁型的恒定磁場是由永久磁鋼產(chǎn)生的，由于大體積的磁鋼制作較困難，目前這種結(jié)構(gòu)只適用于小型振動臺。勵磁型振動臺又可分為單勵磁和雙勵磁。單勵磁只有一組勵磁線圈，形成一個磁場回路，這種結(jié)構(gòu)勵磁效率低、耗電量大、漏磁很大，需要用消磁線圈來保證工作臺面有一個低的磁場。雙勵磁由兩套勵磁繞組產(chǎn)生磁場，分別置于工作磁隙的上下兩側(cè)，在工作磁隙的磁場互相疊加，而在工作臺面上的磁場互相抵消，所以工作臺面上的磁場就很小。同時由于雙勵磁磁路縮短，磁阻減小，勵磁效率比單勵磁有顯著提高。
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