發(fā)布時間:2020-09-04
振動試驗設(shè)備是一種主要的力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備。力學(xué)環(huán)境主要包括振動、碰撞、跌落、沖擊等機(jī)械運(yùn)動環(huán)境,其中碰撞、跌落、沖擊等機(jī)械運(yùn)動形式屬于非穩(wěn)態(tài)的振動形式。振動試驗設(shè)備是對機(jī)械系統(tǒng)施加可控制并可再現(xiàn)的機(jī)械振動,并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)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(fēng)雨雷電,到飛機(jī)車船及房屋橋梁,甚至人體內(nèi)的心臟跳動,振動以各種形式對人類的生活產(chǎn)生影響。而機(jī)械振動是指物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動,在機(jī)械振動的過程中,振動物體的一些物理參數(shù),如位移、速度等,將發(fā)生反復(fù)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(chǎn)生損害;會加劇構(gòu)件的疲勞和磨損,縮短機(jī)器使用壽命等。近年來,隨著機(jī)械設(shè)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(fā)展,振動問題對提升產(chǎn)品性能和行業(yè)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:
產(chǎn)品性能 |
說明 |
與機(jī)械振動的關(guān)系 |
高速化 |
涉及產(chǎn)品的運(yùn)行速度,提高生產(chǎn)效率 |
高速化引發(fā)更多的振動問題,需要進(jìn)行振動行為分析與動態(tài)設(shè)計。 |
大功率化 |
設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品的功率,大馬力的驅(qū)動裝置會凸顯機(jī)械振動問題 |
大功率化使振動問題更加突出,需要進(jìn)行振動特性分析與動態(tài)設(shè)計。 |
精密化 |
精度對機(jī)械產(chǎn)品(如機(jī)床、電子封裝設(shè)備等)具有特別重要的意義。 |
精密化要求產(chǎn)品必然根據(jù)精度要求進(jìn)行振動分析與動態(tài)設(shè)計。 |
高可靠性 |
不僅設(shè)計機(jī)械零件的強(qiáng)度、剛度及耐磨性等,還涉及機(jī)械運(yùn)動與控制的可靠性和穩(wěn)健性 |
機(jī)械產(chǎn)品的動態(tài)應(yīng)力要通過機(jī)械動態(tài)分析得到,并進(jìn)行動態(tài)控制。 |
環(huán)境友好 |
運(yùn)載工具的廢氣排放量、機(jī)械產(chǎn)品的振動和噪聲等。 |
運(yùn)載工具的廢氣排放量與輕量化有關(guān),機(jī)械產(chǎn)品的減振降噪 |
正因為振動對于產(chǎn)品性能會產(chǎn)生重要影響,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們對產(chǎn)品運(yùn)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(xué)環(huán)境試驗)的理論與技術(shù)。而振動試驗儀器設(shè)備對于分析振動理論、評估試驗結(jié)果進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品性能至關(guān)重要。隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、精密程度越來越高,在對相關(guān)產(chǎn)品的振動問題進(jìn)行分析、動態(tài)設(shè)計、動態(tài)控制等活動中,振動試驗設(shè)備的重要性也不斷提高。
2、振動試驗設(shè)備的作用
具體來說,振動現(xiàn)象對產(chǎn)品性能產(chǎn)生的破壞性影響主要包括:
破壞類型 |
含義 |
結(jié)構(gòu)性破壞 |
包括組成產(chǎn)品的各構(gòu)件產(chǎn)品變形、彎曲裂紋、斷裂及疲勞損壞等。 |
工作性能失靈 |
一般指在振動現(xiàn)象的影響下,系統(tǒng)造成穩(wěn)定性差,甚至不能正常工作。 |
工藝性能破壞 |
一般指產(chǎn)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(dǎo)致產(chǎn)品性能和工作狀態(tài)的不穩(wěn)定,甚至產(chǎn)品的損壞。這些性能破壞既影響用戶體驗滿意度和產(chǎn)品使用壽命,從而降低產(chǎn)品競爭力,亦會在航空航天、高鐵、橋梁、建筑等領(lǐng)域給國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展帶來重大影響。因此,為了提高產(chǎn)品性能可靠性,通過力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備在產(chǎn)品的研發(fā)、試制、規(guī)模化生產(chǎn)和質(zhì)檢階段進(jìn)行振動試驗,暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、提升產(chǎn)品性能,降低或避免產(chǎn)品在使用及運(yùn)輸過程中的故障率便具有重要意義。
3、振動試驗系統(tǒng)的主要產(chǎn)品類型和分類
傳統(tǒng)的振動試驗系統(tǒng)根據(jù)其激振力產(chǎn)生的方式不同,主要可分為機(jī)械式、電動式及液壓式三種。由于其工作原理和結(jié)構(gòu)形式不同,不同類別的試驗系統(tǒng)性能特點亦有所不同,舉例如下表:
屬性 |
機(jī)械式 |
電動式 |
液壓式 |
頻率范圍 |
低頻段 |
寬頻段 |
低頻段、較低頻段 |
激振力 |
一般 |
較大 |
大 |
振幅 |
一般 |
較大 |
大 |
波形 |
差 |
好 |
較好 |
負(fù)載能力 |
較大 |
一般較大 |
大 |
控制精度 |
不好 |
精確 |
一般 |
造價 |
低廉 |
較貴 |
昂貴 |
隨著振動試驗的多樣化,對試驗機(jī)的要求也不斷增加,IMV振動試驗i系列進(jìn)一步擴(kuò)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(jī)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(xiàn)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(jī)型有i210/SA1M,i220/SA1M,i230/SA2M,i240/SA3M,i2501/SA5M,i260/SA7M。