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如何知道電磁振動試驗臺是否滿足試驗條件

 更新時間:2022-05-16 點擊量:2023

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  振動試驗項目開展之前,需要拿到測試條件,清楚的明確你想要的結果,這個時候就要判定你所選擇的振動臺設備能否滿足要求,需要進行精確的計算。對于剛剛接觸振動試驗臺的新人又會覺得無從下手,本文從實際應用的角度簡單介紹如何判定。

  一、了解振動臺的原理和結構

  電磁振動試驗臺系統有幾大部分組成,臺體、控制儀、功率放大器(簡稱功放)、振動臺、制冷單元(有風冷、水冷、油冷多種形式)、傳感器。

  驅動線圈中通入交流電,動圈將受到磁場交變力的作用,使活動系統產生運動,即電→磁→力。由于試樣尺寸及安裝方式的不同,一般都需要安裝垂直擴展臺面。又因為試驗要求水平方面的振動臺,一般也需要有水平滑臺。

  垂直擴展臺面(方形,圓形)

  水平滑臺的組成:導軌、花崗巖平臺、金屬臺面、連接頭、油壓系統等。通過油壓系統在花崗巖平臺和金屬臺面之前泵入潤滑油形成油膜,便于減小金屬臺面沿著導軌在水平向運動的摩擦力。金屬臺面通過連接頭與振動臺連接。

  二、振動試驗需要考慮的條件

  最重要最基本的一個公式:

  f=ma

  1、推力(f) 單位是牛(N)

  推力一般有振動臺標稱最大推力,平常所說的多少噸臺子,或者多少公斤的臺子。推力的單位是牛頓(N),力的單位換算成質量單位就是噸或者千克,比如標稱20KN的振動臺通常稱作2噸推力的振動臺。

  2、質量(m) 單位是千克(kg)

  質量分為以下幾個可能的部分

  1)試樣的質量m1

  2)夾具的質量m2

  3)連接頭的質量(一般是水平向試驗時需要計入)m3

  4)擴展臺面的質量(水平滑臺或者垂直擴展臺面的質量)m4

  5)動圈的質量(這是基本是一個恒定值)m5

  所以m=m1+m2+m3+m4+m5+…

  3、試驗要求的最大加速度(a)單位:m/s^2或者g

  換算關系:10*m/s^2=g

  隨機振動中用加速度均方根值(Grms 單位:g)

  Grms由ASD或者PSD通過復雜的計算得到。

  PSD曲線圖例

  功率譜密度(PSD單位:g^2/Hz)

  加速度譜密度(ASD 單位:(m/s^2)^2/Hz)

  兩者換算關系:

  1 g^2/Hz=(9.8 m/s^2)^2/Hz=96.04 m^2/s^3

  4、位移,單位mm

  一般振動臺都會標稱比如:最大位移(p‐p):76mm,只要不超過這個就可以了。

  5、頻率范圍,一般的電動振動臺的頻率雖然標稱頻率范圍:2~2700Hz,但是實際一般工作頻率在5~2500Hz范圍,如果低于5Hz或者高于2500Hz就有可能做不了。

  根據經驗:客戶給到的振動試驗條件,一般能夠給到的較多的是試樣質量(重量),最大加速度值或者Grms值ASD或PSD。這樣我們就可以計算現有設備能否滿足相關條件,同時還要考慮瞬間超載的情況,通常這個系數為0.8。

  因此f=ma就必須細化為:

  f=(m1+m2+m3+m4+m5+…)a/0.8