基站天线的振动试验夹具

szdlliuzm · 发表于 2010-8-24 16:10

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本帖最后由 szdlliuzm 于 2010-8-24 16:30 编辑

最近帮用户做一个基站天线的振动试验夹具，长度在2.6米，夹具重量是在30KG。
基站的天线大的长度都在2米以上，重量有40KG以上，并且天线并不均匀质量，对振动台的振动中心有一个大偏心质量，因此在振动试验的方法上试验了一段时间才试验成功了，让用户满意了。
将图片中的东西变成了实物后，产品的试验过程的比制作夹具的难度更大了，天线安装好后在振动试验过程中出现强烈的共振，横向振动的分量大，在振动试验中各部分的振动量级随频率变化时，振动量级差别是很大，可以说夹具与天线在振动试验过程中不是一个线性结构的振动台，单点控制的振动试验方法是无法完成试验的，只能是多点最大值控制的方法了，在振动面上取一个控制点，在试件取一个控制点，控制点不时，试验的结果是相差很大的。
夹具a3 管件 100518-2008-2.jpg

szdlliuzm · 发表于 2010-8-24 16:45

发个天线在夹具上安装的图片。
当时刚夹具与天线放在垂直方向进行扫频试验时，5-200Hz的条件，天线轻的一头就会有强烈的垂直方向共振，而另一端却没有，天线在另外一个共振频率点时却强烈的左右摇摆了，在共振时天线里面发出了强烈的噪声，应当是里面的结构件有相互有撞击了。当时我最大的当心就是别把振动的动圈振坏了。这种情况下试验只能停止了。
后面在垂直试验在等夹具的两端增加了减振器，天线的横向摆动及垂直方向的共振都大幅度的减小了，正弦扫频试验也完成了。

ChaChing · 发表于 2010-8-25 00:26

个人比较好奇的是, 这样的天线振动试验目的为何? 其振动规格为何? 实际使用的安装条件与测试台安装的差异?:@)

szdlliuzm · 发表于 2010-8-25 09:22

基站天线工厂的大客户是华为、中兴、诺基亚等，
天线的试验条件有国标：10-30HZ，0.75毫米振幅，30-55HZ，0.25毫米振幅，
华为的试验条件：5-9HZ，3.5毫米振幅，9-200HZ 1G加速度。
天线在振动试验中安装条件是接实际的安装环境的。振动试验的目的应该是考核产品在实际使用中振动情况的。
基站的天线一般是安装在建筑物的顶部或山峰上，最大的振动源就是风振了。

szdlliuzm · 发表于 2010-8-25 09:31

基站天线实际上是垂直方向是最多的，但是将接近3米长的天线按实际的工作状况--垂直方向进行振动试验，其难度就大大提高了。
难度在于：产品的安装难度加大；振动试验中天线的摆动对振动台的强烈破坏。
今天5月份的时候我到广州科学城一家天线的客户谈振动台，客户说他们把天线送到广州做试验，天线是做垂直方向的振动试验，试验费用有几万元的，但是试验单位大倒苦水，原因是振动的动圈坏了，维修费用超过了试验费用。

szdlliuzm · 发表于 2010-8-25 09:57

本帖最后由 szdlliuzm 于 2010-8-25 10:00 编辑

输入1蓝线是传感器安装在动圈上，可以认为是激励信号了，可以看到在13Hz上有激励信号有一个很大的衰减，对产品就是强共振点了。
而输入2红线是安装在产品上的一个点，控制方法是最大值控制。
从曲线图可以看出大部分的频率段是产品上的振动量级大于动圈的振动量级了。
按此曲线图，如果只是采用单点控制方式，而传感器又只是安装在振动台面上（与动圈上的振动量级接近了）那么在产品上响应振动量级就大大的超过了，其实对产品是严重的过试验了，反过来对振动台也会有很大的严重影响，对振动台本身也是很不利的。

szdlliuzm · 发表于 2010-8-25 10:02

怎么图片上传不来了，用图片或附件都不行的。

rjjaicl · 发表于 2010-8-25 10:49

刘工，又搞了一个改造项目，应该是中山的一个客户吧，

szdlliuzm · 发表于 2010-8-25 15:14

是在中山的，搞好了。

fridayxi · 发表于 2010-8-25 15:44

刘工是越来越忙了，可以带几个徒弟了

章翔 · 发表于 2010-8-26 10:17

看这个夹具伸出台面的尺寸非常的长，这样设计夹具没问题吗？
还有2边的减振器看不清楚图，能不能发张清楚的呢？

还从来没有在试验过程中加过减振器呢，想问下这样加合理吗?减振到什么程度才是合理的呢？

szdlliuzm · 发表于 2010-8-26 23:35

天线的长度是2.6米长，在垂直方向的振动时夹具就相当是个梁了，激励点是梁的中间位置，而夹具的两端是受力点因此在正弦扫频的试验中，夹具的中间部位与两端的振动的幅值大小和相位是会随频率变化而变化的，相位从同相到反相了，同时天线的的重心位置没有与振动台的中心一致，因此振动中天线就对振动施加了一个很大的偏心力矩了，因此天线在振动台的垂直方向振动时就会强烈的摆动，要是在现场看到才能感觉到振动的力量。
两端的减振器就用两个气囊做成空气弹簧，开始是只有气囊没有加导向的直线轴承，气囊的支承就不一定是在垂直方向了，后来在气囊的空气弹簧上增加直线轴承导向，有效地减小了夹具的共振强度及摆动了。

szdlliuzm · 发表于 2010-8-26 23:41

事非经历不知其中的难度，经验就是一次次的挫折中总结的。
国标GBT2423-10的附录中希望振动试验能做成标准的试验方法，尽量减少人为的影响因素，但是在这种大型、非线性的振动试验中人的因素却是很关键的了，做法不同结果可以相关很大很大的。

章翔 · 发表于 2010-9-4 10:55

呵，长见识了，还是主任牛，已经跳出标准外了，只要达到考核产品的目的，夹具就是合理的

cuixin · 发表于 2010-9-5 21:20

我感觉有两点不足：1。一般设计夹具的原则是夹具的固有频率要大于最大激励频率。2。没有考虑实际环境中天线的安装位置，是在中间安装的，而主任是把它两端固定，与实际安装不符，结果自然就不准确。

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