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          揭秘電動振動臺為什么一直是核心的試驗設備!

          返回列表 來源:劍喬儀器 瀏覽: 52 發布日期:2019-03-16
            目前很多企業做振動試驗對產品的可靠性進行檢測,而電動振動臺就是目前使用最廣泛的振動測試設備。其頻率范圍寬,小型振動臺的頻率范圍為5~200Hz,大型振動臺的頻率范圍為5~3000Hz;動態范圍寬,易于實現自動或手動控制;加速度波形好,適合產生隨機波;加速。電動振動臺是根據電磁感應原理設計的。當通電導體處于恒定磁場時它會受到力的作用。當交流電流通過導體時,將產生振動。振動臺的驅動線圈正式處于高磁感應強度的間隙中。當從信號發生器或振動控制器產生所需的振動信號并由功率放大器放大時,它被傳遞到驅動線圈,這時候就會產生振動波形。
           
            電動振動臺基本上由一個驅動線圈和一個運動部件、的運動部件懸掛和引導裝置、激勵和消磁單元、表體和支撐裝置組成。驅動線圈和運動部件是振動臺的核心部件。其一階諧振頻率決定了振動臺的頻率范圍。由于運動部件的復雜結構,一階諧振頻率的計算非常困難。一般基于經驗估計,這通常會導致設計的誤區。在20世紀80年代末,使用有限元方法計算電動振動臺的運動部件的共振頻率。它不僅提高了計算結果的準確性,而且便于結構的優化,大大提高了振動臺的設計可靠性。
           

          注圖為:(電動振動臺風冷式)
           
            振動臺驅動線圈電流以直接和電感方式產生。直接模式是將放大器的電流輸出直接添加到驅動線圈,這是振動器的主流。電感是將交流電流傳遞到固定線圈,然后在驅動線圈中感應產生電流。感應振動臺的驅動線圈不需要引導電纜,結構簡單,但振動臺效率較低。
           
            振動臺通過自然冷卻冷卻、強制風冷、水冷和油冷幾種方式進行冷卻。自然冷卻僅適用于低功率的小型激勵器。由于油冷卻方法結構復雜,新開發的振動臺很少見。仍在使用的油冷式振動臺應注意保持油的質量和數量。強制風冷是小型和中型振動臺的常用冷卻方法。它使用高壓風扇連續從平臺提取熱空氣以實現冷卻。這樣冷卻時,驅動線圈和勵磁線圈的結構比較簡單,設備安裝方便,成本低,不會造成普通漏水站、的漏水。然而,高壓風扇工作非常大,對操作員有很大的影響。風冷冷卻效率相對較低,不適合冷卻大型振動臺。水冷是大中型振動臺的常用冷卻方法。通常,水冷臺的繞組用中空漆包線纏繞,冷卻水直接引入中空漆包線進行冷卻,冷卻效率高,不太大。噪音。然而,振動臺的結構相對復雜,冷卻水的水質較高,通常使用蒸餾水或去離子水。在水冷站,美國、英國公司的設備存在嚴重缺陷,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。這種結構經常泄漏并且需要高水質,總是換水。電動振動臺的水回路并聯連接、電路系列、水電接頭均采用新型結構繞組與螺紋連接解決。它的水質要求低,水壓低,漏水少。功率放大器是電動振動臺系統的重要組成部分,其性能和與振動臺的匹配狀態直接關系到系統的性能。功率放大器已發展到三代,從電子管放大器到晶體管線性放大器再到數字開關放大器。電子管放大器基本上用于新生產的設備。近年來,開關放大器已在國外開發。它利用了晶體管的開關特性,并且管消耗小,效率可高達90%,并且是普通線性放大器的效率。只有約50%。正是因為開關放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只需一個小型軸流風扇即可冷卻,因此設備結構簡單可靠。相同的線性放大器必須用水冷卻并具有復雜的結構。開關放大器在低功率輸出時具有相對高的失真,并且機箱需要更好的電磁屏蔽,這會對周圍設備造成電磁干擾。
           

          注圖為:(電動振動臺水冷式)
           
            電動振動臺的技術規格為:額定正弦推力、隨機推力RMS、工作頻率范圍、最大加速度、最大速度、最大位移、運動部件有效質量、工作面允許直接軸承質量、工作面允許偏心扭矩、散射磁場、加速度波形失真度、工作面加速度均勻性和橫向振動比。振動臺的推力是指運動部件的質量和在質量下可以實現的加速度的乘積,而不是試件的重量。額定正弦推力是運動部件的有效質量和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)測試振動臺時,隨機推力的有效值是運動部件的有效質量和振動的可實現的最大有效值的產品。
           
            電動振動臺仍將是未來振動試驗的核心設備,其制造技術將在兩個方面發展。首先,新材料的應用,隨著大型磁性材料成本的降低,大型永磁振動臺將成為可能,這種振動臺結構簡單,節能,可靠性高。功率放大器使用更多數字和模塊化電路,更小,更高效。第二個是新方法的應用。隨著有限元方法的普及,可以快速準確地計算復雜結構的動態特性。由于振動臺與汽車和其他產品相比非常小,因此只能小批量生產。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成設計。實驗系統實現了最佳性能。

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