怎樣選用合適的振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)
振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)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。
振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以輸出激振力為主要規(guī)格。它的頻率范圍zui寬,一般為5-3000Hz。zui大位移一般為±12-25mm。zui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zui大負(fù)載為主要規(guī)格。頻率范圍一般為5-80Hz。zui大位移一般為±3-5mm。zui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。zui大位移一般為±100-200mm。zui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。常用于汽車等產(chǎn)品的整車振動(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。
振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)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.加速度幅值
若選用電動(dòng)臺(tái)或液壓臺(tái),需將試驗(yàn)負(fù)載的質(zhì)量和振動(dòng)臺(tái)活動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量相加,再乘以所需的加速度幅值,所得的積即為所需的激振力。即應(yīng)滿足:F>ma 。
例如:負(fù)載(包括夾具)質(zhì)量為20kg,需做頻率為500Hz,加速度為5g的水平振動(dòng),需要的臺(tái)面尺寸為500X500mm。
因頻率>80Hz,選用電動(dòng)臺(tái)。
500X500mm的水平滑臺(tái)質(zhì)量為18kg,初選300kgf推力的電動(dòng)臺(tái),其活動(dòng)系統(tǒng)重量為3kg,故總質(zhì)量為:20+18+3=41kg,
所需推力為:41X5=205kgf。
故可選用300kg推力的電動(dòng)臺(tái)。
3.位移幅值
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±25mm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)。
對(duì)有位移要求的試驗(yàn)規(guī)范,需驗(yàn)算在zui高頻率時(shí)的加速度幅值,是否超出試驗(yàn)臺(tái)的能力。
例如: 負(fù)載(包括夾具)質(zhì)量為10kg,需做頻率為10-50Hz,位移為5mm振動(dòng)試驗(yàn)。
驗(yàn)算高頻時(shí)的加速度: a=ω2A=(2πf)2A=(2*3.14*50)*(2*3.14*50)*0.005= 492.98(m/s2)=50.3g
這已經(jīng)超出了一般機(jī)械臺(tái)的能力,故選用電動(dòng)臺(tái)。
所需推力為:10*50.3=503kgf 初選1000kgf推力的電動(dòng)臺(tái),其活動(dòng)系統(tǒng)重量為8.3kg。
驗(yàn)算推力為:(10+8.3)*50.3=920.5kgf 。選型合適。
3.負(fù)載 除了選在振動(dòng)臺(tái)額定負(fù)載范圍內(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)。
振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)適用標(biāo)準(zhǔn):
GB2423.10-95 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Fc: 振動(dòng)(正弦)試驗(yàn)方法 IEC68-2-6
電工委員會(huì) 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn) Fc: 振動(dòng)(正弦)