振动台

振动台
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概念
振动台又称振动激励器或振动发生器。它是一种利用电动、电液压、压电或其他原理获得机械振动的装置。其原理是将激励信号输入一个置于磁场中的线圈，来驱动和线圈相联的工作台。电动式振动台主要用于10Hz以上的振动测量，最大可激发200N的压力。在20Hz以下的频率范围，常使用电液压式振动台，这时振劝信号的性质由电伺服系统控制。液压驱动系统可以给出较大的位移和冲击力。振动台可以用于加速度计的校准，也可用于电声器件的振动性能测和其耸的振动试验。对于不同的测试物和技术指标，应注意选用不同结构和激励范围的振动台。 
控制系统
（1）显示器采用台湾高精度数显仪表；
（2）精密度频率可显示到0.01Hz至0.1Hz；
（3）程序容量具有120组程式，每组99段，每段可循环999步骤的容量，每段时间设定最大值为99小时59分。
振动功能
（1）调频功能：在频率范围内任频率必须在（最大加速度<20g最大振幅<5mm）；
（2）可程式功能：15段每段可任意设定（频率/时间）可循环；
（3）对数功能：①下到上频 ②上到下频，3种模式对数/可循环。
类型
垂直水平
（1）产品名称
电动振动试验机垂直扩展台面
（2）产品说明
电动振动试验机垂直扩展台面在做振动试验时，测试样品或夹具可能会大于电动振动台动圈台面，这样就需要对原来的台面进行扩展，常用的办法是安装一个辅助台面（扩展台）。在做振动试验时，如果有些测试样品需要特殊的安装，这样就需要订制的夹具来满足这种试验的要求。
（3）产品特点
● 经过精确计算、精心设计，台面质地坚固，表面均匀，外形美观。
● 台面设计科学，上限工作频率高，安装方便。
● 标准规格种类齐全，也可按客户要求“订身量制”。
● 镁铝合金或镁合金重力铸造。
电动
（1）产品说明
水平台是电动振动台实现三向振动试验的一种型式，分为联体式和分体式。一般情况下，选择联体式有助于整体刚性，方便安装。
水平台由水平台面、V型导轨、连接头、花岗岩平板、水平台基座、内置式静压油源所组成。
水平台面的面积、厚度决定活动系统的质量，也影响台面的上限频率，以下列出的台面指标，属标准产品，如有特殊要求，可商议。
配置水平台的振动系统可实现航天、航空、船舶、汽车、电子等部件或整机完成二维、三维方向的振动试验。也可配合温、湿试验箱形成复合环境试验系统。
（2）产品特点
● 以较小的载体（台面）质量实现较高的加速度和较高的工作频率，提高整体负载能力及性能。
● 与振动台一体设计（整体式），刚度好，安装调试方便。
● 采用V型导轨进行导向，导向性能好，抗倾覆和抗偏载能力强。
● 采用花岗石平板和低压供油形成的油膜具有较大的承载能力，抗压强度高，并且耐磨性能好。
● 加固的焊接台体具有良好的反作用质量和阻尼效果。
● 内置隔振系统可以减少到地面的振动传播，防止试验设备间的干扰。
扫频式
（1）产品说明
电磁式振动试验机系列广泛适用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家用电等行业。该类型设备用于发现早期故障，模拟实际工况考核和结构强度试验，产品应用范围广泛、适用面宽、试验效果显著、可靠。
（2）产品特点
●精密型设计制造、体积小、超静音工作 电磁式振动试验机。
●机台底座采用优质材料，安装方便，运行平稳，无需安装地脚螺丝。
●控制电路数字化控制与显示频率，PID调节功能，使设备工作更为稳定、可靠。
●控制系统采用了日本日立公司提供的原装LCD触摸屏控制技术，控制频率更精确、平衡，长期运转不漂移。
●扫频及定频操作方式，适应不同行业测试要求。
●人性化的控制理念、线条流畅的外型设计，使您的产品质量有了强有力的可靠保证，技术已达到国际先进水平。
●增加抗干扰电路，解决因强电磁场对控制电路干扰。
●增加工作时间设定器，使测试产品达到准确测试时间。
模拟路况
（1）产品名称
模拟路况振动台
（2）产品说明
模拟汽车运输试验系统本设备对特定负荷的各类物品在公路汽车运输过程中承受实际路况能力的考核，以在实验室获取实际路况对于物品的影响，从而对物品及物品的包装给予评定或确认的依据。
（3）产品特点
模拟汽车运输试验系统将试汽车在公路上行驶过程中的振动环境在实验是的再现。采用分频段接近的方法来模拟宽带随机振动。每个分频段里包含一个主固有频率，并满足分频段的功率谱。振动量级运输台振动参数与实际路谱一致，试验台动转时间与实际时间相等。 
振动功能
调频功能：在频率范围内任频率必须在（最大加速度<20g最大振幅<5mm）
扫频功能：（上频率/下频率/时间范围）可任意设定真正标准来回扫频
可程式功能：15段每段可任意设定（频率/时间）可循环
频功能：15段成倍数增加，①.低到高频 ②.高到低频 ③.低到高再到低频/可循环
对数功能：①.下到上频 ②.上到下频 （两种模式对数/可循环）
全功能电脑控制：含液晶电脑及打印机（有控制、储存、记录、打印之功能）（选配）
正弦振动
振动试验台是用于在实验室内模拟真实振动环境效应的试验设备，振动试验是在振动台上采用不同的输入信号激励样品。振动试验主要分为正弦和随机振动，由于两者的物理过程不同，在两者之间没有严格的等效关系，所以在选择试验方式时，切勿进行正弦到随机的严酷度等级转换。
正弦振动试验使用固定或变化的频率和幅值的正弦信号，在每一瞬间时仅施加一个频率，试验条件包括频率范围或固定频率、振幅和试验持续时间。
真实环境中正弦振动很少一单一频率的振动形式独立出现。即使在旋转的机械上直接测量加速度时也是这样。如齿轮和轴承，实际存在的公差和间隙，通常导致在频率上有微小的变化。旋转机械的随机特性也会发生某种形式的随机振动。
正弦振动可以描述为确定性运动，遵循确定的规律，完全可以从过去的状态来确定未来任意指定时间的状态。在进行正弦扫频试验过程中，改方法通常用来确定出现失效的时刻，因为这个失效很可能是和特定频率密切相关的，而用随机振动试验试验方法这种相关效果不是很明显。当然，相对于随机试验方法，正弦试验方法通常需要用更长的时间激发出失效，这是因为每次扫频过程中，在每个共振点上只作用很短的时间。尽管在任一时刻只施加一个频率，如果扫频速率足够慢，确实可以使得样品的特定共振峰达到最大。也可以用来发现潜在的破坏性共振点，尤其是在设计和研制试验中。
正弦振动试验的另一个用途是在以下频率上的驻留试验：
A、已知的强迫频率；B、样品的谐振频率
随机振动
振动台的随机振动试验(GB/T2423.56-2006)的激励使用一个无规则的随机输入信号，该信号在所有时间内包括规定规格频率范围(宽带)内的所有频率分量。其瞬间值服从正态(高斯)分布。在频率范围内的分布用加速度谱密度(ASD)曲线表示。
随机振动是发生在真实环境中最常见的激励类型。它在未来瞬间值是不能以过去的状态来预知的，只能基于概率进行预测。事实上，这些特性适用于疲劳、交变应力等大多数与随机振动相关的计算中。
与正弦试验不同，振动试验台在持续时间内随机振动始终在激励谐振，尽管达不到最大值。实验室的大部分随机信号有3倍均方根值，这意味着在试验频率范围内激励的瞬间值可以从零延伸到3倍总均方根值(r.m.s)。对随机激励要考虑的更大的不同是在过零交叉点之间会出现大量的应力交变，既有正向也有负向。这个性质将影响疲劳损伤从而影响发生失效的预期寿命。
无论是正弦振动，还是随机振动，只有更了解的产品的生产、运输、使用环境以及试验设备的属性特点，才可以更恰当的选择自己合适的振动方式，从而筛选优质的产品，改进有缺陷产品的性能。 
产品用途
振动台适用于汽车零部件、电子元器件、组件、医药、食品、家具、礼品、陶瓷、包装等行业实验室及生产线上对样品进行相关振动试验。如环境接收试验，品质鉴定试验，可靠性鉴定试验，耐久试验，振动模拟分析，材料特性试验，疲劳试验，振动防止改善等。模拟产品在制造、组装、运输及使用过程中所遭受的振动环境，以评定其结构的耐振性、可靠性和完好性。
用于模拟电工、电子、汽车零部件以及其它涉及到运输的产品和货物在运输过程中的环境，检测其产品的耐振性能。实现振动试验需要的所有功能：正弦波、调频、扫频、可程式、倍频、对数、最大加速度，调幅、时间空制，通过升级可实现全功能电脑控制，简易定加速度/定振幅。设备通过连续无故障运转3个月测试，性能稳定，质量。
选择指南
选择振动台面尺寸选择振动台负载选择振动台振动频率选择振动台振动振幅选择振动试验方式垂直、水平选择振动台振动方式是一体机还是分开台体确定试验设备安装场地尺寸、电源确定所选设备是否能通过门、电梯、楼道等通道，顺利运输到安装场地组成部份。
振动试验的目的在于确定所设计、制造的机器、构件在运输和使用过程中承受外来振动台或者自身产生的振动而不到破坏，并发挥其性能、达到能预定寿命的可靠性。随着对产品，产其是航空航天产品可靠性要求的提高，作为可靠性试验关键设备的振动试验系统的发展显得越来越重要。
分类举例
机械式
机械式振动台可分为不平衡重块式和凸轮式两类。不平衡重块式是以不平衡重块旋转时产生的离心力来激振振动台台面，激振力与不平衡力矩和转速的平方成正比。这种振动台可以产生正弦振动，其结构简单，成本低，但只能在约5Hz~100Hz的频率范围工作，最大位移为6mm峰-峤值，最大加速度约10g，不能进行随机振动，凸轮式振动台运动部分的位移取决于凸轮的偏心量和曲轴的臂长，激振力随运动部分的质量而变化。这种振动台在低频域内，激振力大时，可以实现很大的位移，如100mm。但这种振动台工作频率仅限于低频，上限频率为20Hz左右。最大加速度为3g左右，加速度波形失真很大。机械式振动台由于其性能的局限，今后用量会越来越小。
电液式
电液式振动台的工作方式是用小的电动振动台驱动可控制的伺服阀，通过油压使传动装置产生振动。这种振动台能产生很大的激振力和位移，如激振力可高达10⁴kN，位移可达2。5m，而且在很低的频率下可得到很大的激振力。大激振国的液压台比相同推力的电动式振动台价格便宜。电液台的局限性在于其高频性能较差，上限工作频率低，波形失真较大。虽然可以做随机振动，但随机振动激振力的rms额定值只能为正弦额定值的1/3以下。这种振动台因其大推力、大位移可以弥补电动振动台的不足，在未来的振动试验中仍然发挥作用，尤其是在船舶和汽车行业会有一定市场。
电动式
电动式振动台是使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽，小型振动台频率范围为0~10kHz，大型振动台频率范围为0~2kHz，动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。电动式振动台是根据电磁感应原理设直的，当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用，半导体中通以交变电流时将产生振动。振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中，当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上，这时振动台就会产生需要的振动波形。
电动振动台基本上由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂及导向装置、励磁及消磁单元、台体及支承装置五部分组成。驱动线圈和运动部件结构复杂，一阶共振频率计算非常困难，要靠经验估算，这常常造成设计失误。702所在80年代未首次将有限元方法用于电动振动台运动部件共振频率的计算，不仅提高了计算结果的准确度，而且便于对结构进行优化设计，大大增加了振动台的设计可靠性。
操作规范
设备检查
1、检查隔振机构位置；让振动台的磁钢处于合理位置；
2、检查控制仪信号激励输出线是否可靠连接；
3、如果作水平试验，按照设备的使用说明书相关内容将台体翻转至水平状态并作相应的检查；
试件安装
1、打开气泵，手动调节中心气囊气压到中心位置；
2、夹具，试件的安装严格按照试验任务书要求进行安装；
3。传达室感器的安装严格按照试验任务书要求进行粘贴，并作为指定的用途；
4、用相应的信号线将传感器连接到试验任务书指定的控制仪通道；
开机顺序
1、接通系统电源，确定增益开关处于复位位置，合上功放漏电断路开关；
2、按试验任务收要求正确设定试验参数，并保存，如果调用试验数据必须检查试验设置是否与试验任务书一致；
3、按下电源通按钮，风机启动后。打开增益旋钮至合适位置（参照使用说明书）/此时“准备”“启动”“电源”灯亮，系统进入待运行状态。
4、运行试验，实时记录试件状态和试验设备状态，保存相应试验数据。 
标准
GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第二部分: 试验方法 试验Fc和导则: 振动(正弦)；
GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fd: 宽频带随机振动--一般要求；
GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fda: 宽频带随机振动--高再现性；
GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fdb: 宽频带随机振动中再现性；
GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fdc: 宽频带随机振动低再现性；
GB/T 2423.35-1986 电工电子产品基本环境试验规程 试验Z/AFc:散热和非散热试验样品的低温/ 振动(正弦)综合试验方法；
GB/T 2423.36-1986 电工电子产品基本环境试验规程 试验Z/BFc:散热和非散热样品的高温/ 振动(正弦)综合试验方法；
GB/T 2423.48-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Ff: 振动--时间历程法；
GB/T 2423.49-1997 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fe: 振动--正弦拍频法；
GB/T 2424.22-86电工电子产品基本环境试验规程 温度（低温、高温）和振动（正玄）综合试验导则；
GB/T 2424.24-1995 电工电子产品基本环境试验规程 温度（低温、高温）/低气压/振动（正玄）综合试验导则。 
振动台特点
1、振动试验台的工作温度：5℃~35℃。
2、振动试验台的环境湿度：不大于85%RH。
3、电子式控制、振动频率、振幅可调，推动力大，杂音小。
4、高效率、高负载、高频宽，低故障。
5、振动试验台的控制器易操作，全闭封，极安全。
6、效率振动型态。
7、移动式工作基架，易于放置，美观大方。
8、振动试验台适合生产线、流水线做全检。
模拟振动台
用途
模拟运输振动台广泛用于玩具、电子、家具、礼品、陶瓷、包装运输业等对产品的包装进行检测试验。
设计标准：ISTA美国安全运输标准。
特点
应用自主研发单片机控制方式，选用东元变频马达\台达变频器，内部设定精准速度，数控加工部件，同心度高，采用同步带传动，减小机械噪音。 
技术参数
振动频率：
30－300RPM(内部任意设定)
时间设定范围：
0~9999（H/M/S);
速度显示精度：
0.1RPM(转/分钟;
振动方式：
往复式同步带传动;
振幅（P-P）：
25mm(1英寸);
载 重：
100kg;
电机功率：
变频马达;
调速方式：
变频调速;
机台结构：
防振脚垫，铝型材调整固定架，美观；
有效工作台面尺寸：
980×1200mm；
最大外形尺寸：
1110×1310×650mm；
电 源：
220V 50Hz

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