目前很多企業做(zuò)振動試驗對產品的可(kě)靠性進行檢(jiǎn)測,而電動振動台就是目前使用最廣泛的振動測試設備。其頻率範圍寬,小型振動台的頻率範圍為5~200Hz,大型振(zhèn)動台的頻率範(fàn)圍為5~3000Hz;動態範圍寬,易於實現自動或手動控製;加速度波形好,適合產生隨機波;加速。電動(dòng)振動台(tái)是根據電磁感(gǎn)應原理(lǐ)設計的。當通電導體處於恒定磁場時它會受到力的作用。當(dāng)交流電流通過導體時,將產生振動。振動(dòng)台的驅動(dòng)線(xiàn)圈正式(shì)處於(yú)高磁感應強度的間隙中。當從信號發生器或振動控製器產生所需的振動信號並由功率(lǜ)放大器放大時,它被傳遞到驅動線圈,這(zhè)時候就(jiù)會產生振動波形(xíng)。
電動振動台基本上由一個驅動線圈和一個運動部件、的運動部件懸(xuán)掛和引導裝置、激勵和消磁單元、表體和支撐裝置組成。驅動線圈和運(yùn)動部件是振動台(tái)的核心(xīn)部件。其一(yī)階諧振頻率決定了振動台的(de)頻率範圍。由於運動部件的複雜結構(gòu),一階諧(xié)振頻(pín)率的計算非常困難。一般(bān)基於經驗(yàn)估計,這通常會(huì)導致設計的誤區。在20世紀80年代末,使用有(yǒu)限元方法計算電動振動台的運(yùn)動部件的共振頻率。它不僅提高了計算結果的準確性,而且便於結構的優化,大大提高了振動台的設計可(kě)靠性。
注(zhù)圖為:(電(diàn)動振動台風冷式)
振動台驅動線圈電流以直(zhí)接和電感方式產生(shēng)。直接模式是將放大器(qì)的電流輸(shū)出直接添加到(dào)驅動線圈,這是振動器的主流(liú)。電(diàn)感是將交流電流傳遞到固定線圈,然後在驅動線圈中感應產生電流。感應振動台的驅動線圈不(bú)需要引導電纜,結構簡單,但振(zhèn)動台效率較低。
振動台(tái)通過自然冷卻冷卻、強製風冷、水(shuǐ)冷和油冷幾(jǐ)種方式進行冷卻(què)。自然冷卻僅適用於低功率的小型激勵器。由於油冷卻方法結構複雜,新開發的振動台很少見。仍在使用的油冷式振動台應注意保持油的質(zhì)量和(hé)數量。強製風冷是小(xiǎo)型和中型振動台的常用冷卻(què)方法。它(tā)使(shǐ)用高壓風扇連續(xù)從平台提取熱空氣以(yǐ)實(shí)現冷卻。這樣冷卻時,驅(qū)動線圈和勵磁線圈的結構比較簡單(dān),設備安裝方便,成本低(dī),不會造(zào)成普通漏水站、的漏(lòu)水。然而,高壓風扇工作非常大,對操(cāo)作(zuò)員有很大的影響。風冷冷卻效率相對較低,不適合冷卻大型振動台。水冷是大中型(xíng)振動(dòng)台的常用冷卻方法。通常,水冷台的繞組用中空漆包線纏繞(rào),冷(lěng)卻水直接引入(rù)中(zhōng)空漆包線進行冷卻,冷卻效率高,不太大。噪音。然而,振動台(tái)的結構相對(duì)複雜,冷(lěng)卻水的水質較高,通常使(shǐ)用蒸餾水或去離子水。在水冷站,美國、英(yīng)國公司的設備存在嚴(yán)重缺陷,即驅動線圈引出電纜和水管的結構不合理,勵磁線圈的磁路不合理。這(zhè)種結(jié)構經(jīng)常泄漏並且需要高水質,總是換水。電動振動台的水回路並聯連接(jiē)、電路係列、水電(diàn)接頭均采用新型結構(gòu)繞組(zǔ)與螺(luó)紋連接解決(jué)。它的水質要求低,水(shuǐ)壓低,漏(lòu)水少。功率放(fàng)大器是電動振動(dòng)台係統的重要組成部分,其(qí)性能和與振動台的匹配狀態直接關係到係統的性能。功率放大器(qì)已發展到三代,從電子管放大器到晶體管線性放大器再到數字開關(guān)放大器。電子管放大器基本上用於新生產的設(shè)備。近年來,開關放大器已在(zài)國外開(kāi)發。它利(lì)用了晶體管的開關特性,並且管消耗小,效率可高(gāo)達90%,並且是普通線性放大器的效率。隻有(yǒu)約50%。正是因為開關(guān)放(fàng)大器本身產生的熱量較少,其冷卻非常簡單,輸出功率為幾十千伏的放大器隻需一個小型軸流風扇即可冷卻,因此設備結構簡單可(kě)靠(kào)。相同的線性放大器必須用水冷卻並具(jù)有複雜的結構。開關放大器在低功率輸出時具有相對高的失真,並且機箱需要更好的電磁屏(píng)蔽,這會對(duì)周圍設備造(zào)成(chéng)電磁幹擾。
注圖為:(電動振動台(tái)水冷式)
電動振動台的技術規格為:額定正弦推力、隨機推力RMS、工作頻(pín)率範圍、最大加(jiā)速度、最大速度、最大位移、運動部件有效質量、工作麵允許直接軸承質量(liàng)、工作麵允許(xǔ)偏心扭矩、散射磁場、加速度波形失真度、工作麵(miàn)加速度均勻性和橫向振動比(bǐ)。振動台的推力是指運動部件的質量和在質量下可以實現的(de)加速度的乘積,而不是試件(jiàn)的(de)重量。額定正弦推力(lì)是運動部件(jiàn)的有效質量(liàng)和(hé)最大加速度的峰值的乘積。當根據標準規定的功率譜密度曲線(例如ISO5344)測試振動台時,隨(suí)機推力的有效值是運動部件的有效(xiào)質量和振動的可實現的(de)最大有效值的產品。
電動振動台仍將是未來振動試驗的核心設備,其製造技術將在兩個方麵發展。首先,新材料的應用,隨著(zhe)大型磁性(xìng)材料成本的降低,大型永磁振動台將成為可能,這種振動台結構簡單,節(jiē)能,可靠性高。功率放大器使用更多數字和模(mó)塊化電路,更小,更高效。第二個是新方法的應用。隨著有限元方法(fǎ)的普及,可以快速準確地計算複雜(zá)結構的動態特(tè)性。由於振動台與汽車和其他產品相比非常(cháng)小(xiǎo),因此隻能小批量(liàng)生產。這使得設計不同用戶、的不同測試件變得容易,以實現移動部件和夾具的集(jí)成設計。實(shí)驗係統實現了最佳性能。
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