主动振动与运动消除系统

振动试验的目的在于确定所设计、制造的机器、构件在运输和使用过程中承受外来振动或者自身产生的振动而不至破坏，并发挥其性能、达到预定寿命的可靠性。随着对产品，尤其是航空航天产品可靠性要求的提高，作为可靠性试验关键设备的振动试验系统的发展显得越来越重要。　60 年代， 702 所为满足航天产品振动试验的需要，开始了振动试验系统的研制，包括推力 10N 至 100kN 的振动台及各种振动测量仪表和传感器。目前， 702 所的振动试验设备不仅在航天领域而且在其他行业发挥着作用，成为该所的一项重要民品。用于振动试验的振动台系统从其激振方式上可分为三类：机械式振动台、电液式振动台和电动式振动台。从振动台的激振方向，即工作台面的运动轨迹来分，可分为单向 （ 单自由度 ） 和多向 （ 多自由度 ） 振动台系统。从振动台的功能来分，可分为单一的正弦振动试验台和可完成正弦、随机、正弦加随机等振动试验和冲击试验的振动台系统。以下笔者对各种振动台，主要对电动振动台，及其辅助设备的结构、性能和成本的现状及发展等进行简单的论述。　1. 机械式振动台　　机械式振动台可分为不平衡重块式和凸轮式两类。不平衡重块式是以不平衡重块旋转时产生的离心力来激振振动台台面，激振力与不平衡力矩和转速的平方成正比。这种振动台可以产生正弦振动，其结构简单，成本低，但只能在约 5Hz ～ 100Hz 的频率范围工作，最大位移为 6mm 峰 - 峰值，最大加速度约 10g ，不能进行随机振动。　　凸轮式振动台运动部分的位移取决于凸轮的偏心量和曲轴的臂长，激振力随运动部分的质量而变化。这种振动台在低频域内，激振力大时，可以实现很大的位移，如 100mm 。但这种振动台工作频率仅限于低频，上限频率为 20Hz 左右。最大加速度为 3g 左右，加速度波形失真很大。　　机械式振动台由于其性能的局限，今后用量会越来越小。2. 电液式振动台　　电液式振动台的工作方式是用小的电动振动台驱动可控制的伺服阀，通过油压使传动装置产生振动。这种振动台能产生很大的激振力和位移，如激振力可高达 104kN ，位移可达 2. 5m ，而且在很低的频率下可得到很大的激振力。大激振力的液压台比相同推力的电动式振动台价格便宜。电液台的局限性在于其高频性能较差，上限工作频率低，波形失真较大。虽然可以做随机振动，但随机振动激振力的 rms 额定值只能为正弦额定值的 1/3 以下。这种振动台因其大推力、大位移可以弥补电动振动台的不足，在未来的振动试验中仍将发挥作用，尤其是在船舶和汽车行业会有一定市场。　3. 电动式振动台　　电动式振动台是目前使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽，小型振动台频率范围为 0 ～ 10kHz ，大型振动台频率范围为 0 ～ 2kHz ；动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。电动式振动台是根据电磁感应原理设计的，当通电导体处在恒定磁场中将受到力的作用，当导体中通以交变电流时将产生振动。振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中，当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上，这时振动台就会产生需要的振动波形。电动振动台基本上由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂及导向装置、励磁及消磁单元、台体及支承装置五部分组成。驱动线圈和运动部件是振动台的核心部件，它的一阶共振频率决定着振动台的使用频率范围，由于运动部件结构复杂，一阶共振频率计算非常困难，要靠经验估算，这常常造成设计失误。 702 所在 80 年代末首次将有限元方法用于电动振动台运动部件共振频率的计算，不仅提高了计算结果的准确度，而且便于对结构进行优化设计，大大增加了振动台的设计可靠性。振动台驱动线圈电流的产生方式有直接式和感应式。直接式就是将放大器输出的电流直接加到驱动线圈上，这种方式是振动台的主流。感应式是将交变电流通入一固定线圈，然后通过感应方式在驱动线圈产生电流。感应式振动台的驱动线圈不需要引出电缆，结构简单，但这种振动台效率相对较低。美国的 UD 公司的一些振动台采用了这种结构。 702 所和其他公司的产品采用的是直接式，由于很好地解决了驱动线圈引出电缆问题，其产品更实用。　　振动台的磁场产生方式可分为永磁型和励磁型。永磁型的恒定磁场是由永久磁钢产生的，由于大体积的磁钢制作较困难，目前这种结构只适用于小型振动台。如 702 所生产的 2202 型振动台和 B&K 公司的 4808 型振动台都属于永磁型。而对于大型振动台则需要在励磁线圈中通以直流电流来产生恒定磁场，这就是励磁型振动台。

激光测振仪（进口）位移分辨率高达0.008纳米。非接触测量物体振动的速度,加速度,位移,运动轨迹,频率.全场激光测振实现整面物体的XY轴的振动测量可以彩色动画输出。三维激光测振可以实现三轴振动测量。多点激光测振可以同时实现16个振动点振动并可以测量物体瞬间振动和实时的振动模拟.激光测振可以实现对振动幅值、频率测量。使用激光进行非接触式测量，记录被测体在振动过程中的运动轨迹，并用最大值减去最小值得到振幅。当振幅超过界定值时，可通过软件设置输出报警信号。采样频率高，能精确还原被测体运动轨迹并通过图像显示出来。传统振动测量仪都会对机械振动带来的影响，而激光测振动测量系统使用各种滤波器，使测量结果更加稳定准确。还可以测量高频振动加速度峰值和平均值，测量低频振动速度有效值。应用于如磁盘振动，压电陶瓷振动，汽车玻璃振动，桥梁振动，油罐车振动，机床精密加工振动等等微小振动的测量。非接触高精密测量精密机械加工微小振动 如压电陶瓷，硬盘振动，山体滑坡，桥梁振动，汽车发动机输油管振动，汽车玻璃振动，高压器振动，水面振动激光多普勒测振仪最大测量速度可达20m/s，最大频率范围可达2.5MHZ，可以检测到纳米级别的振动.激光多普勒测振仪采用非接触式的测量方式，可以应用在许多其他测振方式无法测量的任务中。频率和相位响应都十分出色，足以满足高精度、高速测量的应用。使用非接触测量方式，无需耗时安装调节传感器、无质量负载，且不受被测物体的尺寸、温度、位置、振动频率等的限制。还可以检测液体表面或者非常小物体的振动，同时，还可以弥补接触式测量方式无法测量大幅度振动的缺陷。 应用：如磁盘振动，压电陶瓷振动，汽车玻璃振动，桥梁振动，油罐车振动，机床精密加工振动等等微小振动的测量。 非接触高精密测量 精密机械加工微小振动如压电陶瓷，硬盘振动，山体滑坡，桥梁振动，汽车发动机输油管振动，汽车玻璃振动，高压器振动，水面振动 整片不规则金属大型结构、高温、柔软物体等接触式测量无法满足的振动测量领域的振动情况

[cp]TEAM公司?TEAM公司成立于1954年，总部位于美国的西雅图市。它在制造高性能震动试验系统和扭转疲劳试验方面有着丰富的经验。TEAM在全世界最早推出了6自由度震动台系统。独特的设计和极高的工艺加工精度，使震动台系统有着极好的波形再现精度。TEAM公司也在世界上首次推出了发动机模拟系统，通过其核心的扭转作动器或电液伺服马达，该系统可精确的模拟发动机的输出扭矩曲线，为发动机整机及辅助系统的研究提供了非常有用的手段。50年来，TEAM公司的产品遍布世界各地。它的应用从航空航天到汽车，从电子设备的震动试验到建筑物的抗震模拟，从噪音激励系统到冲击研究。TEAM公司的努力，为我们在提高研究能力改善产品品质方面提供了信心和保障。单轴震动台高性能垂向震动台- 0到500Hz- 1kN 到250kN推力。- 50到250mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器。- 满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。高性能水平向震动台- 0到500Hz- 1kN 到250kN推力。- 50到250mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器，T-Film 静压支撑台面系统。满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。高性能X-Y双向震动台 ( NEBS GR-63)- X-Y双向快速调整机构，可抵抗高冲击力无间隙。- 0到500Hz- 1kN 到250kN推力。- 50到250mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器，T-Film静压支撑台面系统。 - 满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。满足NEBS GR63震动试验标准。高性能座椅俯仰震动台- 用于桌椅的震动噪音评估。- 满足各汽车公司对座椅的震动试验标准-IP试验（如福特汽车公司的 ES-F58B-1600034-A的标准）。- 垂向和俯仰耦合运动.- 无摩擦力静压轴承作动器.- 全数字控制系统。- 手动控制模式，用于发现噪音源。- 方便用户二次编程，适合特殊试验标准。单轴及多轴耦合振动试验MANTIS系统高性能6自由度电液伺服震动台- 0到100Hz- 至150kN推力。- 150mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器， 静压支撑球铰。满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。CUBE 系统高性能6 自由度电液伺服震动台- 0到250Hz- 至60kN推力。- 100mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器， 静压支撑台面系统。- 满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。TENSOR系统- 高性能6自由度电液伺服震动台- 0到1000Hz- 至30kN推力。- 25mm行程。- 无摩擦力静压轴承作动器， 静压支撑台面系统。- 专利的ICCU ( Intergrated Cross Coupling Unit-集成式多轴耦合单元)，减少了各轴间的交叉影响，提高了系统的相应精度。满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。Four Post 系统- 高性能汽车整车震动台架- 高性能整车台架试验系统。- 低轮廓无摩擦力静压轴承作动器。- 用于噪音-震动试验，路谱回放、疲劳试验。- 满足正弦、随机、正弦随机叠加、随机叠加、锯齿、冲击、瞬态、波形再现等各种波形震动试验。901发动机模拟系统TEAM公司的901发动机模拟系统利用电液伺服扭转震动装置和电液伺服马达可真实的模拟从单缸到多缸发动机的运动和扭矩输出特性。可用以研究新发动机前置装置（如压缩机、发电机、皮带轮、机油泵等）和驱动传动系统（如变速器、离合器等）的运动和震动特性。转速可达10000RPM,输出扭矩可达4500NM,扭震频率可达600Hz.发动机气阀运动模拟系统TEAM公司的气阀运动模拟系统用来研究活塞发动机的可变气门正时。它取代了发动机气缸头上的凸轮轴和凸轮，直接安装在燃烧的活塞缸上。气门和模拟系统中的电液伺服作动器联接，通过数字电液伺服控制系统直接编程定义气门的运动轨迹，用以寻找最佳的凸轮外廓和研究可变正时特性。气门运动模拟系统帮助研究人员有效的提高了发动机的燃油经济性和改善了发动机的性能。R10高性能电液伺服扭转作动器TEAM公司可提供R10系列的电液伺服扭转作动器，最大输出扭矩可至20000NM, 摆动角度达+/-50度，扭转频率可达250Hz。它广泛的运用在结构和材料的疲劳扭转和扭转震动研究，如驱动系统、耦合系统等。它采用静压轴承支撑，无摩擦损耗，可抗大的轴向推力。单轴及多轴耦合振动试验发动机模拟系统与扭转疲劳系统噪音激励振动台离心机静压轴承[/cp][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210271431428260_9592_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210271431445362_9706_1602049_3.png[/img]