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如何选择振动试验设备|振动试验机的选型指南|立信环试

      
 
        我们说的产品振动试验,是对受到某种程度的振动后可能产品会出问题(如产品质量出故障、包装破裂使食品受损或变质等等)才要做的试验。而对那些无电子电路的玩具等是谈不上做振动试验的。

一个产品从生产出来到用户手中,必然经过搬运与运输过程,有搬运和运输就必定经历振动过程,而这种振动是各种各样。最简单而又明显的是产品做出后,工人将产品包装后把产品往地上一放,就是一个产生振动的过程,只是根据所施加的力度大小不同,产品受的振动大小不同,一般来说,这种振动是很轻微的,对产品影响几乎为零。但产品出厂后,就要运输,情况不同,影响就大不相同。比如说,产品装到汽车上,要经过高低起伏的路面,就要经历颠簸的考验,而这种考验也因道路的不同,产品被颠簸的程度也就不同。有的产品要远洋运输到外国,运输的条件会有多种,受到的振动就会有多种。就算航空运输,飞机在天空中也不是不会有振动,当碰到气流,飞机就会上下波动;当降落时,有个别的飞机在个别的条件下(一般是拐弯时)还会产生机身颤抖的现象。所以说,任何产品到用户手中都会经过振动过程。随着我国进入世贸WTO,对产品的振动试验必不可少。振动试验还包括跌落试验、冲击试验等,这些需要根据要求而定。

如何选择振动试验设备呢,这是许多厂家还不太清楚。如果最终用户对生产厂有指引,问题好办。如没有,就要自己考虑产品会经历哪些振动过程。比如说,产品远洋运输是从厂出去后,是走平坦的公路,再到轮船上,到了用户港口后,也是走平坦公路到用户手中。这时,只需用电动振动台对产品做振动试验就可以。如果运输中会遇到高低不平的道路,就要考虑做模拟汽车运输颠簸试验台或低频运输试验振动台。如果产品是装到航天飞行器上,更需要根据要求做更严格的试验,因这时产品会受到很大的冲击和振动。

        各国各用户对产品振动试验的要求也各不相同,有的只需做一般的电振动试验,有的还要在高低温湿热的条件下做振动试验,美国还将军用的冷热冲击试验条件振动试验设备拿到了国际市场(世界上只有这一家能做到)。有的产品要做随机振动试验,控制器就比没有随机的复杂。有的产品还要做冲击试验(特别是航天用的产品)。有的要求试验频率能达到每秒一次以下或二次左右,因为这种频率在实际中会有的。做的要求越高,成倍增长。所以,一般只要满足用户要求即可,不可盲目添置设备,但又不能没有一定的试验设备,否则,在都要求产品可靠的世界里会有被淘汰的可能。

振动试验设备简介:

1. 工频(或变频,有人将此与机械振动台算为一类)式:早期的一种振动试验设备,只能小幅度按电源的正弦波来上下或水平方向振动,振动幅度一般只有几毫米(与国家标准、国际上的各种标准25.4mm51mm或更大幅度要求相差很远),振动频率最高也只有200/秒或300/秒。与产品真正会遇的一两千次相差甚远。尽管有的厂家将设备的振动频率做成可调,但并不等于能达到振动试验(幅度等)的要求。这类产品并没有国家标准,更无国际标准。所以,这类振动试验设备不能满足出口产品振动试验的要求。因此,大型振动试验设备厂家已将此种产品淘汰,在其新的产品手册中已不再登出。
2. 机械式:靠电机带动的振动来实现振动试验。此种振动试验设备的垂直方向上的振动幅度能达到10mm,而且有了扫频的功能(振动的频率来回从某个范围变到另一个范围作振动),可做水平和垂直方向的振动试验。这种试验方法虽然不一定能满足国标或国际标准,但比上一种有了很大的进步,可以对产品进行一定的振动试验。能适合一些中小企业的要求。这类产品因能满足简单的要求(不是严格的要求),还是有国家标准(GB)和国际电工标准IEC)。
3. 电动振动式:这是国际上常用的振动试验装置。振动频率可以从2/秒到20003000/秒,幅度可达51mm2英寸),垂直方向还可一有加速度的上下振动。载人航天飞船的振动试验也用此种设备进行,我国突破了西方世界对我们的禁运,自己成功地制造出可做5吨以上的振动试验设备。这里要注意是,当要求低频到2/秒时,设备的上限频率受阻,一般只能到2000/秒。有的厂家将此类单独称为低频振动试验台。
4.电子液压式:此种能产生更大的振动推力,可达100吨以上,频率也可以低与2/秒,一般用在模拟汽车、船只运输的振动试验。

 由于电动振动式(系统)是国际上常用的标准,现简单介绍选用方法。

1.首先要认定测试标准。是按国标,还是UL(美国)、IEC(国际电工)、JIS(日本标准)等等。认定标准后,从该标准中查出自己产品做试验所要求的加速度a和振幅D
2.根据加速度来找振动试验所需要的推力:
           牛顿定律:    F=ma
      如果当看的标准没提到加速度a时,需要按以下公式计算:
        a=2пf)²хD(/1000)
公式中的频率f和振幅D是已知的(振动试验要求)。
     公式中的质量m包括:产品质量(“重量”)、振动设备中的动圈质量、放产品的辅助台面的质量(共三个质量)。
每个生产厂都列有表可查辅助台面的质量,按自己产品尺寸大小,从表中可以查出质量。
在不知道动圈质量的情况下(一般可从厂家产品手册中查出),可以暂不计算其质量。
将两个质量(“重量”)代入公式 F=ma,算出推力F
   从表中查最大(或额定)正弦激振力,F必需小于或等于该推力的型号,即是要求的型号。
 
电动振动台、机械振动台、电子液压振动台的主要性能比较
实际使用中以电动式振动台应用范围最广,约占在役的振动台的百分之八十以上,特别在宽带随机振动试验领域,电动振动台更是独领风骚,但是随着使用目的与要求的不同,用户在选择振动台时还需注意以下一些问题。
作为计量标准的振动试验台通常使用电动振动台,而且一般选用永磁式振动台,当需要标定质量或体积较大的传感器时也可以用激磁电动振动台式,其原因是电动振动台波形失真度最小,在很宽的范围内可达到1%~3%,甚至更低,而且信噪比高。
推力超过200KN,频率用到超低频(1Hz以下)应考虑选择电子液压台,大推力、超低压、长冲程,重负载是电子液压台的四大优点。在振动台选型时,请特别注意“0”的概念,许多厂商对自己振动台的工作频率都写“0~3KHz”或“0~5KHz”,这个“0”给人以极大的迷惑,一方面振动台不可能在零频工作,另一方面对于1KHz的振动参数指标(位移、速度、加速度)也需要明确。

机械台只能用于几Hz80Hz,直接驱动(凸轮式等)的范围更窄。离心式可开车调幅。机械式振动台比较容易转换垂直、水平振动或倾向振动等振动方向,而且机械台结构牢固,价格低廉,但它一般只能用于正弦试验。

电动振动台、机械振动台、电子液压振动台的主要性能比较
       
电动振动系统
电子液压振动系统
机械振动系统
负载重量
中等、几公斤到几吨
大,几吨到百吨以上
中等、几百公斤到几吨
频率范围
2~1000Hz左右
甚低频-500Hz左右(可达到1000Hz
1~100Hz左右
振幅范围
小,可达50mm左右
大,可达100mm左右
中等,1~10mm左右
波形种类
正弦、随机、冲击
正弦、冲击、冲击
正弦或近似正弦
波形质量
中等,满载时波形优于空载
失真大
控制范围
定振幅、速度、加速度
定振幅、速度、加速度
定振幅
噪音
泵房噪音大
漏磁
对地基要求
可无专用地基
需专用地基
一般需要专用地基
抗偏载能力
中等
中等
特点
适用面宽,使用条件简单
可工作于1Hz以下的低频、甚低频
价廉、有开车调幅与停车调幅之分
可否采用反馈控制
不可
 
三种振动台性能比较
序号
项目
 
1
价格
机械
电动
电子液压
2
最大推力
机械
电动
电子液压
3
最宽频带
机械
电动
电子液压
4
超低频
机械
电动
电子液压
5
波形失真
机械
电动
电子液压
6
波形控制与种类
机械
电动
电子液压
7
水平、垂直换向
机械
电动
=
电子液压
8
横向承载能力
机械
电动
电子液压
9
剩余磁场
机械
电动
电子液压

 

 振动台的一般工作原理

加速度、速度、位移的关系
加速度 a[m/s2] =(2πf)2d/1000
=2πfV
a[m/s20.0394df2
6.28fV
速度   v[m/s]   =2πfd/1000
=a/2πf
v[m/s] 0.00628fd
0.159a/f
位移 d[mm]    =1000a/(2πf)2
=1000v/2πf
d[mm] 25.5a/f2
159.2V/f
d:    位移(0-p)mm
v:     速度(m/s)
a:    加速度(m/s2)
f:     频率(Hz)

        如用户再有什么疑问,可随时来电咨询。深圳市立信试验设备有限公司|以上仅供参考|深圳立信试验设备有限公司专业生产振动试验设备|振动试验机|振动试验台|拉力试验机|高低温试验箱|恒温恒湿试验箱|可程式恒温恒湿试验机|可程式高低温试验机|高低温交变湿热试验箱|温度冲击试验箱|冷热冲击试验机|光学试验设备|老化试验机|步入式老化房|恒温房|维修各种环境试验设备|环境仪器|臭氧老化试验箱|氙灯耐气候试验箱|淋雨试验箱|砂尘试验箱|盐雾试验机|复合盐雾试验箱|低温储存箱|超低温储存箱|各种试验设备配件平价销售|高品质低价格|深圳环试引领中国环试|打造环试第一品牌|立足市场|信守承诺!

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