發布時間:2020-09-04

振動試驗設備是一種主要的力學環境試驗設備。力學環境主要包括振動、碰撞、跌落、沖擊等機械運動環境,其中碰撞、跌落、沖擊等機械運動形式屬于非穩態的振動形式。振動試驗設備是對機械系統施加可控制并可再現的機械振動,并對試驗數據進行采集和分析的裝置。
1、振動的存在與危害
振動在人類生活的世界中無處不在,從自然界中的風雨雷電,到飛機車船及房屋橋梁,甚至人體內的心臟跳動,振動以各種形式對人類的生活產生影響。而機械振動是指物體在平衡位置附近的往復運動,在機械振動的過程中,振動物體的一些物理參數,如位移、速度等,將發生反復變化,由此對日常生活和工程項目帶來一定的危害。例如,振動會引起噪聲污染,從而對人體產生損害;會加劇構件的疲勞和磨損,縮短機器使用壽命等。近年來,隨著機械設備向大功率、高速度、高精度、輕型化、大型化和微型化等方向發展,振動問題對提升產品性能和行業制造水平,以及人們的日常生活安全的影響日益重要,如下表:
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產品性能 |
說明 |
與機械振動的關系 |
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高速化 |
涉及產品的運行速度,提高生產效率 |
高速化引發更多的振動問題,需要進行振動行為分析與動態設計。 |
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大功率化 |
設計機械產品的功率,大馬力的驅動裝置會凸顯機械振動問題 |
大功率化使振動問題更加突出,需要進行振動特性分析與動態設計。 |
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精密化 |
精度對機械產品(如機床、電子封裝設備等)具有特別重要的意義。 |
精密化要求產品必然根據精度要求進行振動分析與動態設計。 |
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高可靠性 |
不僅設計機械零件的強度、剛度及耐磨性等,還涉及機械運動與控制的可靠性和穩健性 |
機械產品的動態應力要通過機械動態分析得到,并進行動態控制。 |
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環境友好 |
運載工具的廢氣排放量、機械產品的振動和噪聲等。 |
運載工具的廢氣排放量與輕量化有關,機械產品的減振降噪 |
正因為振動對于產品性能會產生重要影響,隨著現代工業的發展,人們對產品運行中的各種振動問題提出了解決辦法,并逐漸形成振動試驗(力學環境試驗)的理論與技術。而振動試驗儀器設備對于分析振動理論、評估試驗結果進而改進產品性能至關重要。隨著工業技術水平的不斷發展,產品的結構越來越復雜、精密程度越來越高,在對相關產品的振動問題進行分析、動態設計、動態控制等活動中,振動試驗設備的重要性也不斷提高。
2、振動試驗設備的作用
具體來說,振動現象對產品性能產生的破壞性影響主要包括:
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破壞類型 |
含義 |
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結構性破壞 |
包括組成產品的各構件產品變形、彎曲裂紋、斷裂及疲勞損壞等。 |
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工作性能失靈 |
一般指在振動現象的影響下,系統造成穩定性差,甚至不能正常工作。 |
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工藝性能破壞 |
一般指產品的連接件松動,焊點脫焊,螺釘松動,印刷版插腳接觸不良等。 |
無論上述哪種破壞,都將導致產品性能和工作狀態的不穩定,甚至產品的損壞。這些性能破壞既影響用戶體驗滿意度和產品使用壽命,從而降低產品競爭力,亦會在航空航天、高鐵、橋梁、建筑等領域給國民經濟平穩發展帶來重大影響。因此,為了提高產品性能可靠性,通過力學環境試驗設備在產品的研發、試制、規?;a和質檢階段進行振動試驗,暴露產品的薄弱環節,進而改進產品設計、提升產品性能,降低或避免產品在使用及運輸過程中的故障率便具有重要意義。
3、振動試驗系統的主要產品類型和分類
傳統的振動試驗系統根據其激振力產生的方式不同,主要可分為機械式、電動式及液壓式三種。由于其工作原理和結構形式不同,不同類別的試驗系統性能特點亦有所不同,舉例如下表:
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屬性 |
機械式 |
電動式 |
液壓式 |
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頻率范圍 |
低頻段 |
寬頻段 |
低頻段、較低頻段 |
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激振力 |
一般 |
較大 |
大 |
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振幅 |
一般 |
較大 |
大 |
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波形 |
差 |
好 |
較好 |
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負載能力 |
較大 |
一般較大 |
大 |
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控制精度 |
不好 |
精確 |
一般 |
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造價 |
低廉 |
較貴 |
昂貴 |
隨著振動試驗的多樣化,對試驗機的要求也不斷增加,IMV振動試驗i系列進一步擴展了試驗的可用范圍,使用便利性和耐久性得到提高。i系列振動試驗機中系列最大加速度為1250m/S2,最大速度:3.5m/s,最大位移:51mmp-p,最大載重:1000kg,并實現了低噪音話,可以直接配合所以恒溫恒濕試驗箱箱底直接配合。
該系列主推機型有i210/SA1M,i220/SA1M,i230/SA2M,i240/SA3M,i2501/SA5M,i260/SA7M。
