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电动振动试验系统基本原理及选型方法

大西洋仪器网  2016-08-19 10:44   点击 605

振动实验系统的选型涉及实验规范、实验标准、试验样品、试验夹具、振动实验系统、振动控制仪和测量传感器等多种参数,比较繁琐,又比较重要。

电动振动试验系统工作原理

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电动振动系统的工作原理是:由固定磁场和装在该磁场中通以电流的动圈相互作用作用产生激振力,当动圈线圈通以交变电流时,动圈就会产生对应的交变运动。

电动振动试验系统的选型

确定所需激振力

振动试验所需的激振力等于运动部件质量和试验加速度的乘积:F=mA。如果振动台动圈质量为m0、附加台面(或水平滑台)和夹具的质量为mf、振动试验样品质量为mS时,所需振动激振系统提供的激振力为:F=(m0+mf+mS)

运动部件的质量和附加台面或水平滑台的质量应该由制造商提供,这样用户就可以根据计算的激振力来选择对应振动系统最大的激振力。例如,用户试验样品重量是30kg,附加台面和夹具重量是20kg,振动最大加速度是15g,所选电动振动系统的运动部件重量是10kg,则可得出系统的推力为:F=(m0+mf+mS)=30+20+10x15=900kg

由于振动夹具和用户试验样品的频率响应特性因素影响,用户选择振动推力时,应留有10%以上的余量。

※加速度、速度、位移和频率范围等参数的考虑

空载最大加速度:振动系统空载条件下能够产生的最大加速度值,该值一般为振动系统激振力除以运动部件质量。

最大速度:振动试验系统能够达到的最大速度,该值通常受动圈绕组线长和功率放大器输出电压限制。

振动系统的最大位移:振动系统能够产生的最大位移,该值通常受位移保护装置的限制,用单振幅0-p或峰-峰振幅p-p表示。

频率范围:振动实验系统对应于某些变量可以应用的频率范围,例如最大位移、最大速度、最大加速度。

最大加速度、最大速度、最大位移和频率的关系:正弦振动时,频率(f)、位移(D)、速度(V)和加速度(A)有如下关系式:

V=(2πf/1000)xD

A=(2πf)xV=【(2πf2/1000xD

 

振动系统的额定激振力:振动系统所能产生的额定推力。正弦振动时该值指的是峰值推力;随机振动时,该值指的是有效值rms。该值受动圈线圈可以通过的最大电流限制。

最大试验载荷:振动台所能加载的最大试验载荷。该值受振动台动圈支撑气囊限制,但通过辅助支撑等方法可以大大扩展振动台的承载能力。

※振动控制仪的选择

选择振动主要考虑试验的类型和功能,根据实验规范或产品试验标准确定所需振动试验的类型。振动实验类型一般有:正弦振动试验、随机振动试验、经典冲击试验、波形再现等。

另外还要考虑:需要几个控制点和几个测试点,确定几个输入通道、几个输出通道,所用传感器是IEPE或电荷输入型等因素。

※选配件的选择

一般选件有:中心保持装置、附加台面、水平滑台、辅助支撑装置、辅助导向装置、振动台体电动移动装置、振动台体电动转向装置、远程控制装置等。用户可以根据试验要求进行选择。

来源:大西洋仪器网    编辑:jiang
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