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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-12-23 14:36
振動試驗及常用試驗標準
振動試驗是評定元器件、零部件及整機在預期的運輸及使用環(huán)境中的抵抗能力,根據(jù)產(chǎn)品所承受的環(huán)境不同,振動試驗分以下種類:
1. 正弦定頻試驗
在選定的頻率上(可以是共振頻率,特定頻率,或危險頻率)按規(guī)定的量值進行正弦振動試驗,并達到規(guī)定要求的時間。
2. 正弦掃頻試驗
在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),按規(guī)定的量值以一定的掃描速率由低頻到高頻,再由高頻到低頻作為一次掃頻,直到達到規(guī)定的總次數(shù)為止。
掃頻試驗分線性掃頻試驗和指數(shù)掃頻試驗。線性掃頻速度由掃頻速率(Hz/s)或單次掃頻時間決定;指數(shù)掃頻速度的掃頻速率一般為每分鐘一個倍頻乘,單次掃頻時間為
3. 窄帶隨機掃描試驗
在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),用某一中心頻率上某一帶寬的窄帶隨機信號作由低頻到高頻,再由高頻到低頻的掃描,并達到規(guī)定要求的時間。
4. 寬帶隨機振動試驗
在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),按規(guī)定的譜形狀和總均方根值(GRMS)作寬帶隨機振動,并達到規(guī)定要求的時間。
5. 寬帶隨機疊加正弦振動試驗
在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),在隨機振動的基礎上疊加有若干個頻率的正弦振動,按規(guī)定量級規(guī)定時間完成試驗。
6. 寬帶隨機疊加窄帶隨機掃描振動試驗
在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),在寬帶隨機振動的基礎上疊加有若干窄帶隨機峰值,按規(guī)定量級規(guī)定時間完成試驗。
7. 跑車試驗
在選定的路面上,將試驗樣品裝在運輸車上,以一定的車速行駛?cè)舾纱危脕砟M在不同路面上的振動情況。
以上振動試驗的量值GB2423及GJB150、GJB360、根據(jù)不同的使用環(huán)境規(guī)定了相應的試驗量值。
GB2423是對電工電子產(chǎn)品的基本環(huán)境試驗所作的規(guī)定。
GJB150是對軍用設備環(huán)境試驗方法所作的規(guī)定。
GJB360是對軍用電子及電氣元器件試驗方法所作的規(guī)定。
GJB548是對軍用微電子器件試驗方法所作的規(guī)定。
振動試驗設備的基本參數(shù)及選型
1. 振動試驗設備的基本參數(shù)
① 最大載荷
最大載荷是振動試驗設備的承受載荷的能力,振動試驗設備承受載荷的能力決定于承載彈簧和導向系統(tǒng)的強度,其中還包括最大允許的重心高度及最大允許偏載力矩。
② 最大推力
振動試驗設備所能產(chǎn)生的最大激振力是試驗設備的最大推力。衡量推力的物理量是加速度,計算公式為:
F=Ma
其中:
F最大推力,單位:kg
M=M1+M2
M1:為活動系統(tǒng)重量
M2:為負載重量,單位:kg
③ 頻率范圍
振動試驗設備允許的工作頻率范圍,振動試驗設備的頻率范圍主要決定于活動系統(tǒng)的一階諧振頻率范圍,尤其對于電動振動臺,其額定上限頻率約為一階諧振頻率的1.2倍左右。如下圖所示:
④ 最大位移
機械振動臺的最大位移決定于激振器的偏心力矩,受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制最大位移一般為5mm,峰峰值為10mm。
電動振動臺的最大位移決定于動圈的活動空間及承載簧的線性行程,目前的電動臺最大位移一般為25.4mm,峰峰值為51mm。
⑤ 最大速度
機械振動臺不受最大速度的限制,只受最大位移及最大加速度的限制。
電動振動臺由于受功放最大輸出電壓的限制,存在最大速度,因為在最大速度時動圈繞線切割磁力線產(chǎn)生的反電動勢要消耗功放電壓。目前的電動臺允許的最大速度為1.2-2m/s。
⑥ 最大加速度
最大加速度是振動試驗設備空載時的加速度,是衡量振動試驗設備推力的一項參數(shù)。
2. 常用的振動試驗設備
振動試驗設備分機械振動試驗臺、電液振動試驗臺、電動振動試驗臺、模擬汽車運輸試驗臺。
① 機械式振動試驗臺
機械式振動試驗臺屬低頻大載荷振動試驗臺,頻率為5-80Hz,載荷從50kg-1000kg,位移為5mm左右,加速度為3-20g。適宜于低頻定振試驗或低頻定位移掃頻試驗,不能作定加速度掃頻試驗,機械式振動試驗臺是一種開環(huán)式振動試驗設備。一次裝夾可實現(xiàn)垂直和水平兩方向振動。
② 電液式振動試驗臺
電液式振動試驗臺屬中低頻大位移、大推力振動試驗臺,頻率為2-200Hz,推力可達數(shù)十噸,位移可達50mm左右。適宜于低頻定振試驗或中低頻掃頻試驗及隨機試驗和沖擊實驗。電液式振動試驗臺是一種閉環(huán)式振動試驗設備。
③ 電動式振動試驗臺
電動式振動試驗臺屬高頻、大位移、大推力振動試驗臺,頻率范圍為5-3000Hz,推力可達十六噸,位移可達25.4mm。適宜于任何形式的給定信號的振動及沖擊試驗。電動式振動試驗臺是一種閉環(huán)式振動試驗設備。
④ 模擬汽車運輸試驗臺
可代替實際跑車試驗。
3. 振動試驗設備的選型及使用
首先應根據(jù)所做試驗的頻率范圍及掃頻方式選擇振動臺的類型(機械式振動臺或電動式振動臺)
(1)機械振動臺的選型
機械式振動臺是按載荷大小命名的,一般技術指標包括:
載荷:15-1000kg
臺面尺寸:一般為方臺面
最大位移:5mm
最大加速度:5-20g
頻率范圍:5-80Hz
試驗方式:定頻、定位移線性或指數(shù)掃頻
振動方向:垂直和水平
機械振動臺的選型:根據(jù)試品重量、試品大小、及試品需要振動的方向選擇振動臺的型號。
(2)電動振動臺的選型與使用
電動振動臺是以推力大小命名,一般技術指標包括:
推力
載荷
臺面尺寸
空載加速度
最大位移
頻率范圍:一般為5-3000Hz
振動方向:可帶水平滑臺
電動臺的選型:
電動臺的選擇一般需要考慮推力的大小、功率放大器、傳感器和電荷放大器等幾個方面的因素。推力大小的計算公式為:
F=(M1+M2)a
式中:
F:試驗所需推力
M1:活動系統(tǒng)重量
M2:試品重量
a:試驗加速度
典型振動試驗系統(tǒng)原理
(3)模擬汽車運輸試驗臺的選型及使用
模擬汽車運輸試驗臺是以載荷大小命名的。模擬汽車運輸試驗臺是實際跑車試驗在實驗室的真實再現(xiàn)。其一般指標包括
載荷
臺面大小
加速度總均方根值
強化等級
來源:Internet