振動試驗是力學環境試驗中的一種。振動臺就是用于此類試驗的專門的力學環境試驗設備。振動試驗機模擬產品在制造,組裝運輸及使用過程中所遭遇的各種環境,用以鑒定產品是否忍受環境振動的能力,適用于電子、機電、光電、汽機車、玩具……等各行各業的研究、開發、品管、制造。
一、振動的描述
1、什么叫振動
振動是一種波動。機械振動是物體在平衡點附近反復進行的機械運動。
2、振動的分類
振動可分為隨機振動和周期振動。
周期振動包括正諧、多諧、方波、鋸齒波。
周期振動都可分解為一系列簡諧振動之和。
按是否有外力推動,振動又可分為自由振動和強迫振動。
二、正諧振動的描述
2.1 頻率、角頻率
頻率和角頻率都是用來描述單位時間內振動的次數的。
每秒鐘振動的次數,稱為振動的頻率,常用f表示。單位是:次數/每秒,用Hz表示。
假如用機械轉子激振器每秒鐘的轉動弧度數來描述振動,稱為振動的角頻率,常用ω表示。單位是:弧度/每秒。
頻率和角頻率之間有如下的關系:
ω=2πf
3.2 位移、速度、加速度
位移、速度和加速度都是用來描述振動的幅度的。
位移是指振動時物體離開平衡位置的zui大距離,常用A表示。單位是:米(m)。
速度是指振動時物體運動的zui大速度,常用v表示。單位是:米/每秒(m/s)。
加速度是指振動時物體運動的zui大加速度,常用a表示。單位是:米/每秒平方(m/s2)。有時也用重力加速度g來表示:g=9.8m/s2。
在正弦振動的情況下,且使用單位制時,位移、速度、加速度三者之間有如下的關系:
v=ωA=2πfA
a=ωv=ω2A=(2πf)2A
三、使用振動試驗機的優點:
1、設計時,可分析破壞點、易不良點,
2、質量時,可分析每一批產品所產生的不同點和不良點,
3、生產時,可*一邊振動一邊測量,使產品不良率早發現,
4、耐久測量,讓產品耐久使用、使不耐久的組件提早改進,公司品牌口碑即會更好。
四、振動臺的分類、原理、特點
振動臺按它們的工作原理可以分為電動臺、機械臺、液壓臺三種。
電動臺以輸出激振力為主要規格。它的頻率范圍zui寬,一般為5-3000Hz。zui大位移一般為±12-25mm。zui大加速度一般可達100g。配以水平滑臺可以作水平振動。配以隨機控制儀可以作隨機振動。精度指標好。但是它的臺面尺寸小,常須另配輔助臺面;運行成本及價格比較高。常用于電工、電子元器件等產品的高頻、高加速度振動試驗。
機械臺以zui大負載為主要規格。頻率范圍一般為5-80Hz。zui大位移一般為±3-5mm。zui大加速度一般可達10g。臺面尺寸大。一般不用配水平滑臺即可作水平振動。價格低。但它的噪音較大,也不能作隨機振動。常用于電工、電子、光學儀器等產品的整機振動試驗。
液壓臺以輸出激振力為主要規格。頻率范圍一般為1-200Hz。zui大位移一般為±100-200mm。zui大加速度一般可達10g。配以水平滑臺可以作水平振動。配以隨機控制儀可以作隨機振動。但它的噪音較大,運行成本及價格比較高。常用于汽車等產品的整車振動試驗;建筑、水利工程的地震模擬振動試驗。
以上三種振動臺在失真度、橫向振動、均勻度等方面都可達到一定的精度指標,滿足相應的標準。
除了以上三種振動臺之外,還有一種以電磁鐵原理工作的振動臺(常稱作振動器),它的位移振幅在±1-3mm左右。可作為工藝過程中的振動試驗。但它在失真度、橫向振動、均勻度等方面都不能作考核。
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