怎樣選用振動(dòng)臺|振動(dòng)平臺 振動(dòng)試驗的選型|振動(dòng)平臺的原理及技術(shù)
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概述
振動(dòng)試驗是力學(xué)環(huán)境試驗中的一種。振動(dòng)臺就是用于此類(lèi)試驗的專(zhuān)門(mén)的力學(xué)環(huán)境試驗設備。
振動(dòng)的描述
1.什么叫振動(dòng)
振動(dòng)是一種波動(dòng)。 機械振動(dòng)是物體在平衡點(diǎn)附近反復進(jìn)行的機械運動(dòng)。
2.振動(dòng)的分類(lèi)
振動(dòng)可分為隨機振動(dòng)和周期振動(dòng):周期振動(dòng)包括正諧、多諧、方波、鋸齒波;周期振動(dòng)都可分解為一系列簡(jiǎn)諧振動(dòng)之和,按是否有外力推動(dòng),振動(dòng)又可分為自由振動(dòng)和強迫振動(dòng)。
3.正諧振動(dòng)的描述
(1)頻率、角頻率
頻率和角頻率都是用來(lái)描述單位時(shí)間內振動(dòng)的次數的,每秒鐘振動(dòng)的次數,稱(chēng)為振動(dòng)的頻率,常用f表示。單位是:次數/每秒,用Hz表示,假如用機械轉子激振器每秒鐘的轉動(dòng)弧度數來(lái)描述振動(dòng),稱(chēng)為振動(dòng)的角頻率,常用ω表示,單位是:弧度/每秒,頻率和角頻率之間有如下的關(guān)系:ω=2πf
(2)位移、速度、加速度
位移、速度和加速度都是用來(lái)描述振動(dòng)的幅度的,位移是指振動(dòng)時(shí)物體離開(kāi)平衡位置的***大距離,常用A表示。單位是:米(m),速度是指振動(dòng)時(shí)物體運動(dòng)的***大速度,常用v表示。單位是:米/每秒(m/s),加速度是指振動(dòng)時(shí)物體運動(dòng)的***大加速度,常用a表示。單位是:米/每秒平方(m/s2)。有時(shí)也用重力加速度g來(lái)表示:g=9.8m/s2。
在正弦振動(dòng)的情況下,且使用國際單位制時(shí),位移、速度、加速度三者之間有如下的關(guān)系:
v=ωA=2πfA
a=ωv=ω2A=(2πf)2A
振動(dòng)臺的分類(lèi)、原理、特點(diǎn)
振動(dòng)臺按它們的工作原理可以分為電動(dòng)臺、機械臺、液壓臺三種。
電動(dòng)臺以輸出激振力為主要規格。它的頻率范圍***寬,一般為5-3000Hz。***大位移一般為±12-25mm。***大加速度一般可達100g。配以水平滑臺可以作水平振動(dòng)。配以隨機控制儀可以作隨機振動(dòng)。精度指標好。但是它的臺面尺寸小,常須另配輔助臺面;運行成本及價(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。
機械臺以***大負載為主要規格。頻率范圍一般為5-80Hz。***大位移一般為±3-5mm。***大加速度一般可達10g。臺面尺寸大。一般不用配水平滑臺即可作水平振動(dòng)。價(jià)格低。但它的噪音較大,也不能作隨機振動(dòng)。常用于電工、電子、光學(xué)儀器等產(chǎn)品的整機振動(dòng)試驗。
液壓臺以輸出激振力為主要規格。頻率范圍一般為1-200Hz。***大位移一般為±100-200mm。***大加速度一般可達10g。配以水平滑臺可以作水平振動(dòng)。配以隨機控制儀可以作隨機振動(dòng)。但它的噪音較大,運行成本及價(jià)格比較高。常用于汽車(chē)等產(chǎn)品的整車(chē)振動(dòng)試驗;建筑、水利工程的地震模擬振動(dòng)試驗。
以上三種振動(dòng)臺在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都可達到一定的精度指標,滿(mǎn)足相應的標準。
除了以上三種振動(dòng)臺之外,還有一種以電磁鐵原理工作的振動(dòng)臺(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。但它在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都不能作考核。
電動(dòng)振動(dòng)臺是三種振動(dòng)臺(電動(dòng)、機械、液壓)中頻率范圍***寬,性能***好的一種。它是根據通電導體在磁場(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(xiàn)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)臺面傳遞給試件。改變輸入電流的頻率和幅度,即可調節輸出振動(dòng)的頻率和幅度。
電動(dòng)臺在規定的頻率范圍內,能進(jìn)行指數式定位移-定速度-定加速度往復自動(dòng)掃頻振動(dòng),其掃頻速率可調(其中包括1倍頻程/分鐘)
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