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如何判斷振動臺是否滿足給出的要求？
點擊次數(shù)：5242 發(fā)布時間：2016-10-20
振動試驗開展之前，拿到一個條件，常常需要判定現(xiàn)有振動臺設(shè)備能否滿足要求，需要進行的計算。對于剛剛接觸振動試驗的新手又會覺得無從下手，本文從實際應(yīng)用的角度簡單介紹如何判定。
一、振動臺的原理和結(jié)構(gòu)
振動系統(tǒng)的組成
振動臺系統(tǒng)有幾大部分組成，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(qū)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(tǒng)產(chǎn)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
水平滑臺的組成：導(dǎo)軌、花崗巖平臺、金屬臺面、連接頭、油壓系統(tǒng)等。通過油壓系統(tǒng)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(dǎo)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
zui重要zui基本的一個公式：
f=ma
、推力(f) 單位是牛（N）
推力一般有振動臺標稱zui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(zhì)量單位就是噸或者千克，比如標稱80KN的振動臺通常稱作8噸的臺子。
2、質(zhì)量(m) 單位是千克（kg）
質(zhì)量分為以下幾個可能的部分
1）試樣的質(zhì)量m1
2）夾具的質(zhì)量m2
3）連接頭的質(zhì)量（一般是水平向試驗時需要計入）m3
4）擴展臺面的質(zhì)量（水平滑臺或者垂直擴展臺面的質(zhì)量）m4
5）動圈的質(zhì)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zui大加速度（a）單位：m/s^2或者g
換算關(guān)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(fù)雜的計算得到。
PSD曲線圖例
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(guān)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：zui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(jù)經(jīng)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(zhì)量（重量），zui大加速度值或者Grms值A(chǔ)SD或PSD。這樣我們就可以計算現(xiàn)有設(shè)備能否滿足相關(guān)條件，同時還要考慮瞬間超載的情況，通常這個系數(shù)為0.8。
因此f=ma就必須細化為:
f=(m1+m2+m3+m4+m5+…)a/0.8
實例：
客戶給出條件：1kg試樣，加上夾具不會超過5kg，zui大加速度要30g，問8噸推力振動臺能否滿足X、Y、Z三向振動試驗要求？
逐一確認上式中（所列數(shù)據(jù)均時臨時假定）：
m1=1kg（試樣）
m2=4kg（夾具）
m3=15kg（連接頭，水平方向需要計入）
m40=50kg(垂直擴展臺)
m41=300kg(水平臺面)
m5=60kg（動圈）
X、Y向一般定義為水平向，Z向定義為垂直向。
水平向計算驗證：
f=(m1+m2+m3+m41+m5+…)a/0.8
=(1+4+15+300+60)*30/0.8
=14250kg
=142500N>80000N
該值大于8噸的推力，所以不能滿足。
垂直向計算驗證：
f=(m1+m2+m40+m5+…)a/0.8
=(1+4+50+60)*30/0.8
=4312.5kg
=43125N<80000N
該值小于8噸的推力，所以可以滿足。