怎样选用合适的振动台：从振动台原理到产品选型

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　　一. 概述
　　振动试验是力学环境试验中的一种。振动台就是用于此类试验的专门的力学环境试验设备。

　　二. 振动台的分类、原理、特点
　　振动台按它们的工作原理可以分为电动台、机械台、液压台三种。

　　电动台以输出激振力为主要规格。它的频率范围最宽，一般为5-3000Hz。最大位移一般为±12-25mm。最大加速度一般可达100g。配以水平滑台可以作水平振动。配以随机控制仪可以作随机振动。精度指标好。但是它的台面尺寸小，常须另配辅助台面;运行成本及价格比较高。常用于电工、电子元器件等产品的高频、高加速度振动试验。

　　机械台以最大负载为主要规格。频率范围一般为5-80Hz。最大位移一般为±3-5mm。最大加速度一般可达10g。台面尺寸大。一般不用配水平滑台即可作水平振动。价格低。但它的噪音较大，也不能作随机振动。常用于电工、电子、光学仪器等产品的整机振动试验。

　　液压台以输出激振力为主要规格。频率范围一般为1-200Hz。最大位移一般为±100-200mm。最大加速度一般可达10g。配以水平滑台可以作水平振动。配以随机控制仪可以作随机振动。但它的噪音较大，运行成本及价格比较高。常用于汽车等产品的整车振动试验;建筑、水利工程的地震模拟振动试验。

　　以上三种振动台在失真度、横向振动、均匀度等方面都可达到一定的精度指标，满足相应的标准。

　　除了以上三种振动台之外，还有一种以电磁铁原理工作的振动台(常称作振动器)，它的位移振幅在±1-3mm左右。可作为工艺过程中的振动试验。但它在失真度、横向振动、均匀度等方面都不能作考核。

　　1. 电动台
　　电动振动台是三种振动台(电动、机械、液压)中频率范围最宽，性能最好的一种。它是根据通电导体在磁场中受到安培力作用的工作原理，向处于恒定磁场中的动圈输入交变电流，从而在动圈轴线方向产生交变的激振力，并通过和动圈连成一体的振动台面传递给试件。改变输入电流的频率和幅度，即可调节输出振动的频率和幅度。

　　电动台在规定的频率范围内，能进行指数式定位移-定速度-定加速度往复自动扫频振动，其扫频速率可调(其中包括1倍频程/分钟)。

　　(1) 激振系统
　　激振系统即是电动台体，它主要由以下几个部分组成。由磁钢体、磁钢底、磁钢盖、中心磁极、励磁线圈等元件组成的磁路系统;由台面、驱动线圈、台面螺钉等组成的动圈系统。由导轮、轴承、导杆、空气弹簧等组成的下导向及悬挂系统。由导轮、导轮座、摇臂等组成的上导向系统。由立柱、耳轴、滑杆、直线轴承、弹簧等组成的台体悬挂系统。

　　(2) 冷却风机
       冷却风机主要用于冷却电动台体中动圈和励磁线圈在工作中所产生的热量，以保证它们能长期工作。冷却风机系统主要由特制高压离心风机、消声器、风管等组成。

　　(3) 振动控制仪
       振动控制仪主要用于产生振动信号并对其进行控制(如压缩、定频、定时、扫频等)。还可以借助于一个装在振动台面上的传感器，测量振动的频率和幅值，并形成一个闭环的振动控制系统。

　　振动控制仪主要由信号发生器、信号控制电路、电荷放大器、测量电路、电源等组成。

　　(4) 功率放大器
       功率放大器主要用于将振动控制仪所输出的小信号放大到足以推动电动台工作。并给电动台提供励磁电源。功率放大器主要由前置放大器、中间放大器、末级放大器、保护电路、励磁电源、电源等部分组成。

　　2. 机械台
　　机械台的特点是：台面尺寸大、承载能力大、功率消耗小、容易实现水平振动。缺点是频率范围窄，噪音大。

　　3. 液压台
　　液压台的特点是：低频，大位移。位移可达100-200mm。主要用于模拟地震、海运等振动环境。

　　4. 振动器
　　固定频率，无精度。

　　5. 辅助装置
　　(1) 水平滑台
　　水平滑台用于和振动台体相配合，实现水平振动。它主要由以下部分组成：由台面、台面螺钉、联接头组成的台面系统。由机座、大理石组成的基床系统。由下导向、节流器、液压泵站组成的液压系统。

　　(2) 辅助台面

　　三. 性能和名词解释
　　1.推力
　　振动台的输出激振力。

　　2.扫频
　　振动频率在设定的上限和下限两个频率范围内来回变动。

　　3.台面质量
　　振动台台面及运动部件的重量。

　　四. 产品选型
　　1.频率
　　首先考虑所需的振动频率。频率在80Hz以下，可考虑机械台;频率在1-200Hz范围内，可考虑液压台;频率在0-3000Hz范围内，只有电动台。

　　2.幅值
　　位移振动幅值在±5mm以下，可考虑机械台;位移振动幅值在±12mm以下，可考虑电动台;位移振动幅值达到±100mm，只有液压台。

　　3.负载
　　除了选在振动台额定范围内外，负载直接影响振动幅值。特别对电动台的负载加速度有直接影响。

　　4.方向
　　对于较大的负载，若进行水平方向的振动，选用电动台和液压台时，都需要配水平滑台。

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