電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)介紹.doc

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1、電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)介紹電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)是目前使用最廣泛的一種振動(dòng)設(shè)備。它的頻率范圍寬，小型振動(dòng)臺(tái)頻率范圍為0～10kHz，大型振動(dòng)臺(tái)頻率范圍為0～2kHz。電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的,當(dāng)通電導(dǎo)體處在恒定磁場(chǎng)中將受到力的作用，當(dāng)導(dǎo)體中通以交變電流時(shí)將產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)線圈正式處在一個(gè)高磁感應(yīng)強(qiáng)度的空隙中，當(dāng)需要的振動(dòng)信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器或振動(dòng)控制儀產(chǎn)生并經(jīng)功率放大器放大后通到驅(qū)動(dòng)線圈上，這時(shí)振動(dòng)臺(tái)就會(huì)產(chǎn)生需要的振動(dòng)波形。　　驅(qū)動(dòng)線圈和運(yùn)動(dòng)部件是振動(dòng)臺(tái)的核心部件，它的一階共振頻率決定著振動(dòng)臺(tái)的使用頻率范圍。振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)線圈電流的產(chǎn)生方式有直接

2、式和感應(yīng)式。直接式就是將放大器輸出的電流直接加到驅(qū)動(dòng)線圈上，這種方式是振動(dòng)臺(tái)的主流。感應(yīng)式是將交變電流通入一固定線圈，然后通過(guò)感應(yīng)方式在驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生電流。感應(yīng)式振動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)線圈不需要引出電纜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但這種振動(dòng)臺(tái)效率相對(duì)較低。美國(guó)的UD公司的一些振動(dòng)臺(tái)采用了這種結(jié)構(gòu)。702所和其他公司的產(chǎn)品采用的是直接式，由于很好地解決了驅(qū)動(dòng)線圈引出電纜問(wèn)題，其產(chǎn)品更實(shí)用。振動(dòng)臺(tái)的磁場(chǎng)產(chǎn)生方式可分為永磁型和勵(lì)磁型。永磁型的恒定磁場(chǎng)是由永久磁鋼產(chǎn)生的，由于大體積的磁鋼制作較困難，目前這種結(jié)構(gòu)只適用于小型振動(dòng)臺(tái)。如702所生產(chǎn)的2202型振動(dòng)臺(tái)和B&K（

3、丹麥Brüel&Kj?r）公司的4808型振動(dòng)臺(tái)都屬于永磁型。而對(duì)于大型振動(dòng)臺(tái)則需要在勵(lì)磁線圈中通以直流電流來(lái)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，這就是勵(lì)磁型振動(dòng)臺(tái)。勵(lì)磁型振動(dòng)臺(tái)又可分為單勵(lì)磁和雙勵(lì)磁。單勵(lì)磁只有一組勵(lì)磁線圈，形成一個(gè)磁場(chǎng)回路，這種結(jié)構(gòu)勵(lì)磁效率低、耗電量大、漏磁很大，需要用消磁線圈來(lái)保證工作臺(tái)面有一個(gè)低的磁場(chǎng)。雙勵(lì)磁由兩套勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，分別置于工作磁隙的上下兩側(cè)，在工作磁隙的磁場(chǎng)互相疊加，而在工作臺(tái)面上的磁場(chǎng)互相抵消，所以工作臺(tái)面上的磁場(chǎng)就很小。同時(shí)由于雙勵(lì)磁磁路縮短，磁阻減小，勵(lì)磁效率比單勵(lì)磁有顯著提高。702所的2104系列振動(dòng)臺(tái)、美

4、國(guó)LING和英國(guó)LDS的一些大型振動(dòng)臺(tái)都屬于雙磁場(chǎng)勵(lì)磁。同樣是雙勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，702所的振動(dòng)臺(tái)上下兩組磁場(chǎng)是非對(duì)稱的，而其他的振動(dòng)臺(tái)卻是對(duì)稱的。振動(dòng)臺(tái)的冷卻方式有自然冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷和油冷等幾種方式。強(qiáng)制風(fēng)冷是用于中小型振動(dòng)臺(tái)的常用冷卻方式。水冷是大中型振動(dòng)臺(tái)常用的冷卻方式。功率放大器是電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的重要組成部分，它本身的性能和與振動(dòng)臺(tái)的匹配狀況直接關(guān)系著系統(tǒng)的性能。功率放大器發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)歷了三代，從電子管放大器到晶體管線性放大器再到數(shù)字式開(kāi)關(guān)放大器。開(kāi)關(guān)式放大器在低功率輸出時(shí)失真度相對(duì)較大，而且機(jī)殼需要較好的電磁屏蔽，否則會(huì)對(duì)周圍

5、設(shè)備造成電磁干擾。電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)有：額定正弦推力、隨機(jī)推力有效值、工作頻率范圍、最大加速度、最大速度、最大位移、運(yùn)動(dòng)部件有效質(zhì)量、工作臺(tái)面允許直接承載質(zhì)量、工作臺(tái)面允許偏載力矩、雜散磁場(chǎng)、加速度波形失真度、工作臺(tái)面加速度均勻度及橫向振動(dòng)比等。振動(dòng)臺(tái)的推力是指其運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量與在該質(zhì)量下能達(dá)到的加速度的乘積，而不是指試件的重量。額定正弦推力是運(yùn)動(dòng)部件有效質(zhì)量與最大加速度峰值的乘積，隨機(jī)推力有效值是振動(dòng)臺(tái)按標(biāo)準(zhǔn)（如ISO5344）規(guī)定的功率譜密度曲線實(shí)驗(yàn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)部分有效質(zhì)量與可達(dá)到的最大加速度有效值的乘積。電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)仍將是未來(lái)振動(dòng)試驗(yàn)

6、的主要設(shè)備，其制造技術(shù)會(huì)在兩個(gè)方面有所發(fā)展。一是新材料的應(yīng)用，隨著大型磁性材料成本的降低，大型的永磁振動(dòng)臺(tái)將成為可能，這種振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，且有高可靠性。功率放大器會(huì)采用更多的數(shù)字化和模塊化的電路，體積越來(lái)越小，效率越來(lái)越高。二是新方法的應(yīng)用，隨著有限元方法的推廣，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性可以準(zhǔn)確、快速的計(jì)算出來(lái)。