振动台水平滑台常见结构

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水平滑台是振动试验过程中将振动发生器的振动信号传递给试件的一种机械装置，是一个完整振动系统的重要组成部分。小型负载可直接装在振动台动圈上进行试验, 较大或较重的负载则必须借助水平滑台。这是因为滑台可承受大负载, 而且其安装较其他悬挂方式简便

、可靠,节省时间。

1 大型静压轴承水平滑台

大型水平滑台通俗的讲就是结构尺寸大，其滑板的长和宽一般在2m以上，并由多个静压轴承提供支撑和导向。大型水平滑台用于大型试件的振动试验，可以承担高负载，并且可以提供高抗倾覆、抗偏转和抗滚动力矩。滑板和静压轴承是大型水平滑台系统的两个关键件。滑板要求有高的强度和刚度，好的阻尼特性，一般采用镁合金或铝合金铸造而成。静压轴承则要求有高的负载能力，方便安装、维护。就水平滑台系统的性能而言，静压轴承用的越多则其支撑能力也就越大，抗倾覆、抗偏转和抗滚动能力也就越强；另一方面，轴承数量越多，振动过程中系统的可动质量就越大，会损失振动台的推力，并且过多轴承的使用会给系统调试增加相当大的难度，必须综合考虑。

T型轴承是静压轴承的一种，结构和原理如图1、2所示，由于其自身的优点，应用在绝大多数的大型水平滑台系统中。本文以图3所示的水平滑台系统为研究对象，其和20吨推力的电动振动台配套使用，这套水平滑台系统利用25个T型静压轴承来导向，滑板结构尺寸为2.5m×2.5m，技术参数指标见表1。

表1 某20吨振动台的技术参数

类型	滑板尺寸    （m）	最大负载    （kg）	滑板重量    （kg）	最大位移    p-p（mm）	倾覆力矩    （kN·m）	偏转力矩    （kN·m）
参数	2.5×2.5	5000	1000	51	50	50

国内现有水平滑台系统的最大台面尺寸为3.5m×3.0m（北京强度环境研究所研制），随着试验的要求越来越高，未来将会需要更大尺寸的水平滑台系统。就滑板而言，受铸造水平的制约，不可能做的非常大；就静压轴承而言，可以大量使用，但同时不可避免的会带来安装调试困难、费用高、损失推力等问题。这里根据计算分析与试验的研究结果，提出以下思路设计更大型的水平滑台系统，设计原则如下。

对于更大尺寸的滑板，可以考虑用多块小板拼接而成，采用焊接工艺或者机械连接，或者根据用户的具体使用情况，将滑板设计成类似夹具形状的结构以适应试件的需要（如图4所示）。

水平滑台系统中T型静压轴承所受载荷与受力面积和安装位置密切相关。因此，T型静压轴承的位置不要求必须设计成均布，可首先分析具体试件的情况以及振动试验条件，然后再选择合理的轴承布局和支撑方式，进而充分发挥T型静压轴承的支撑与导向作用。

静压轴承除T型导轨轴承外，还有如下图所示的静压轴承。

2 油膜滑台

油膜滑台的早期形式如下图6所示，试件被连接到滑板上（通常用铝板和镁板），由振动台动圈驱动该板，滑板放在一块光滑的花岗石上，整个花岗石板上有一层油膜或油脂，滑板就在这层油膜或油脂上滑动，整个滑台的高度和水平度用千斤顶来调整。如今，油膜滑台提供油滤和回油系统，其中20%到30%的马达油在压力作用下注入到滑板和固定板之间。

油膜滑台的主要组成部分有铝质（或镁制）滑板、花岗岩导向平台、支持导向平台的板接式台体、油源、滑板导向机构和联接滑板与振动台的联接器等，如下图所示。低压小流量油源向滑板和导轨之间提供润滑油，供油时滑板被浮起,使滑板不与导向平台直接接触，油的表面张力可抑制滑板的垂直方向运动, 而对水平方向的约束则极小。这是因油的剪切强度、滑板与导向平台间的摩擦力极小所致。在滑台的端部设置了导向机构, 以限制滑板的横向运动，油源置于台体底部, 使结构更紧凑,也减少了占地面积。

有的油膜滑台在滑台的垂直方向加约束来增加压力和油膜的黏着力，同时保证滑板落在花岗石石块上，如下图所示。

下图某振动台油膜滑台和其花岗石台面。

3 静压轴承一油膜式滑台

这是在无约束油膜滑台的基础上改造而成的一种水平滑台。其结构是在花岗岩导向平台上做圆孔(通常为2 或3个见下图 )。在孔内各装设一个静压轴承和轴承架, 用以限制滑板的横向和上下运动。因此, 提高了滑台承受滚动, 俯仰和偏航力矩的能力。

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