激振器资料课件.ppt
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- 激振器 资料 课件
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1、第三部分 激振设备振动理论振动理论激振设备常用的激振器有常用的激振器有电动式电动式、机械式机械式和和电液式电液式三种,此外还有用于小型、薄壁结构的压三种,此外还有用于小型、薄壁结构的压电晶体激振器、磁电式激振器、高频激振电晶体激振器、磁电式激振器、高频激振的磁致伸缩激振器和高声强激振器等。的磁致伸缩激振器和高声强激振器等。激振设备的分类按使用方式按使用方式振动台振动台 机械式、电动式、液压式机械式、电动式、液压式激振器激振器 机械式、电动式、液压式机械式、电动式、液压式分布力分布力集中力集中力 按工作原理按工作原理机械式、电动式、液压式、压电式、磁吸式机械式、电动式、液压式、压电式、磁吸式 按
2、振动方向按振动方向单方向单方向 垂直、水平、扭转垂直、水平、扭转 一维振动一维振动多方向多方向 垂直、水平垂直、水平 二维平面或三维空间振动二维平面或三维空间振动 按振动波形按振动波形简谐振动、冲击振动、随机振动、任意波形振动简谐振动、冲击振动、随机振动、任意波形振动激振设备的基本特性参数1、最大激振力最大激振力2、最大负荷最大负荷3、最大空载和满载加速度最大空载和满载加速度4、最大位移和最大速度最大位移和最大速度5、使用频率范围使用频率范围6、失真度失真度7、台面的均匀度台面的均匀度8、台面的横向运动台面的横向运动机械式振动台与激振器1、直接驱动式直接驱动式当它们的主轴由电机当它们的主轴由电
3、机带动旋转时,台面即带动旋转时,台面即产生确定的振动产生确定的振动台面是由主轴台面是由主轴经过一个机构经过一个机构直接驱动的直接驱动的e曲柄滑块机构曲柄滑块机构e 正弦机构正弦机构e凸轮顶杆机构凸轮顶杆机构台面的位移台面的位移sinxet机械式振动台与激振器振幅的大小由偏心距确定振幅的大小由偏心距确定振动频率由偏心轮回转速度确定振动频率由偏心轮回转速度确定转速是可调的转速是可调的频率范围窄,下限频率决定于调速机构在低频率范围窄,下限频率决定于调速机构在低速时稳定程度,上限频率受轴承磨损等因素速时稳定程度,上限频率受轴承磨损等因素的影响,不会太高,一般在的影响,不会太高,一般在50-6050-6
4、0赫兹。赫兹。输出波形较差输出波形较差直接驱动式振动台的特点直接驱动式振动台的特点2 2、离心式振动台、离心式振动台工作原理工作原理试验物体台面台体两个转轴通过一对齿轮齿和,并由电两个转轴通过一对齿轮齿和,并由电机带动以相等的角速度、相反的转向机带动以相等的角速度、相反的转向转动,每一轴上有一质量为转动,每一轴上有一质量为m m、偏心距、偏心距为为e e的偏心块,每一偏心块就有一离心的偏心块,每一偏心块就有一离心力作用在转轴上,如果两偏心块的相力作用在转轴上,如果两偏心块的相对位置配置的好,则两个力的水平分对位置配置的好,则两个力的水平分力相互平衡,而垂直分力合成为一合力相互平衡,而垂直分力合
5、成为一合力,若转轴以等角速度转动,则合力力,若转轴以等角速度转动,则合力呈简谐变化,这个力通过激振器的外呈简谐变化,这个力通过激振器的外壳作用于被试验的物体上。壳作用于被试验的物体上。激振力的大小激振力的大小22sinpmet机械式振动台与激振器离心式振动台的特点离心式振动台的特点振动台的位移振动台的位移激振力与振动频率平方成正比激振力与振动频率平方成正比振幅在振幅在。时只与偏心块质量、偏心距及台面总质量有时只与偏心块质量、偏心距及台面总质量有关,而与振动频率几乎无关。关,而与振动频率几乎无关。频率范围窄,一般为频率范围窄,一般为10-10010-100赫兹之间赫兹之间传到基础上的激振力小传到
6、基础上的激振力小输出波形较好输出波形较好22202()meAM机械式振动台与激振器机械式振动台与激振器 机械振动试验台用于各类产品进行垂直、水平振动试验,并可自动调节振幅和无级调节振动频率,模拟试件在实际工况中所经受的振动环境,试验其耐振性和可靠性。机械式振动台与激振器 工频振动试验台适用于实验室及生产线上在垂直状态下对电子元器件、组件、机电产品、仪器仪表等试件进行耐振检查及工艺试验,该试验台结构合理,工作可靠,操作简便。电动式振动台组成:运动系统组成:运动系统-线圈骨架、线圈、连杆、支撑弹簧和台面线圈骨架、线圈、连杆、支撑弹簧和台面 磁路系统磁路系统-励磁线圈(永久磁铁)、环形空气隙和外壳励
7、磁线圈(永久磁铁)、环形空气隙和外壳动圈台面励磁线圈磁路动圈台面励磁线圈磁路动圈台面励磁线圈磁路芯杆abc电动式振动台工作原理:利用带电导体在磁场中受到磁场力工作原理:利用带电导体在磁场中受到磁场力的作用而产生运动。当由励磁电源供以直流电的作用而产生运动。当由励磁电源供以直流电流后,就在磁路的环形气隙中形成一个强大的流后,就在磁路的环形气隙中形成一个强大的恒定磁场,信号发生器产生交变信号,经功率恒定磁场,信号发生器产生交变信号,经功率放大器放大后,输入到动圈,它与磁场作用即放大器放大后,输入到动圈,它与磁场作用即产生一个交变的力,推动可动系统运动。若输产生一个交变的力,推动可动系统运动。若输入
8、电流呈简谐变化时,则力的大小为:入电流呈简谐变化时,则力的大小为:sinFBlit电动式振动台频率特性频率特性 ekecsksc1m2m1 1、力学模型如图所示,其中、力学模型如图所示,其中1m2m 和和 分别为台面和动圈质量分别为台面和动圈质量ekec 和和 分别为台面相对动圈的刚度分别为台面相对动圈的刚度和阻尼系数和阻尼系数sk 和和 分别支撑弹簧的刚度和分别支撑弹簧的刚度和 阻尼系数阻尼系数sc电动式振动台2 2、运动方程、运动方程 sksc12mm0j tFexa当当 较低时,由于较低时,由于 ,m m1 1和和m m2 2可看可看作是刚体连接,系统可简化为如图作是刚体连接,系统可简化
9、为如图a a所示的单所示的单自由度系统,其运动方程为:自由度系统,其运动方程为:eskk120()j tssmm xc xk xF e0222211(1)(2)smFkx 令令j tmxx e则有则有其中其中112skmm122()ssck mm电动式振动台 ekec1m2m0jtF e1x2xb当当 较高时,由于较高时,由于 ,可忽略,系统可简化为如图,可忽略,系统可简化为如图b b所所示的两自由度系统,其运动方程为:示的两自由度系统,其运动方程为:sekk111102122000eeeej teeeecckkmxxxcckkF emxxx则有则有2221(1)eeekkmmmm将两种情况结
10、合起来得振动台频率特性曲线为将两种情况结合起来得振动台频率特性曲线为12ABCD电动式振动台磁场产生的方式磁场产生的方式支撑弹簧支撑弹簧驱动线圈的阻抗特性驱动线圈的阻抗特性冷却方式冷却方式特点:特点:1 1、频率范围宽,下限、频率范围宽,下限1-10Hz1-10Hz,上限,上限 上万上万HzHz。2 2、输出加速度波形好、输出加速度波形好3 3、输出推力大,易调节和控制、输出推力大,易调节和控制4 4、操作方便,可实现多种波形振动、操作方便,可实现多种波形振动5 5、造价高、造价高电动式振动台电动式振动台电动式振动台-水平滑台系列水平滑台系列电动式振动台-水平滑台系列水平滑台系列 电动振动台配
11、置水平滑台可实现三向振动试验。水平电动振动台配置水平滑台可实现三向振动试验。水平滑台以较小的载体(台面)质量提高了整体负载能力,滑台以较小的载体(台面)质量提高了整体负载能力,能够支撑更大尺寸和更大质量的负载。水平滑台按连接能够支撑更大尺寸和更大质量的负载。水平滑台按连接方式划分为联体式和分体式;按导向方式分为方式划分为联体式和分体式;按导向方式分为LTLT和和LTBLTB系系列,列,LTLT系列为系列为V V型导轨导向方式,型导轨导向方式,LTBLTB系列为静压轴承导系列为静压轴承导向方式。向方式。配置水平滑台的振动系统可分别完成部件或整机的配置水平滑台的振动系统可分别完成部件或整机的X X
12、、Y Y和和Z Z方向的振动试验,也可以配合温、湿试验箱形成方向的振动试验,也可以配合温、湿试验箱形成复合环境试验系统。复合环境试验系统。滑板的面积、厚度决定活动系统的质量,也会影响滑板的面积、厚度决定活动系统的质量,也会影响台面的上限频率台面的上限频率 电动式激振器电动式激振器电动式激振器的结构如图所示,驱动线圈电动式激振器的结构如图所示,驱动线圈7 7固装固装在顶杆在顶杆4 4上,并由支承弹簧上,并由支承弹簧1 1支承在壳体支承在壳体2 2中,线中,线圈圈7 7正好位于磁极与铁芯正好位于磁极与铁芯6 6的气隙中。当线圈的气隙中。当线圈7 7通通过经功率放大后的交变电流过经功率放大后的交变电
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