振動試驗機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

振動試驗機的目的在于確定所設(shè)計、制造的機器、構(gòu)件在運輸和使用過程中承受外來振動或者自身產(chǎn)生的振動而不至破壞，并發(fā)揮其性能、達(dá)到預(yù)定壽命的可靠性。隨著對產(chǎn)品，尤其是航空航天產(chǎn)品可靠性要求的提高，作為可靠性試驗關(guān)鍵設(shè)備的振動試驗系統(tǒng)的發(fā)展顯得越來越重要。

　　60年代，702所為滿足航天產(chǎn)品振動試驗的需要，開始了振動試驗系統(tǒng)的研制，包括推力10N至100kN的振動臺及各種振動測量儀表和傳感器。目前，702所的振動試驗設(shè)備不僅在航天領(lǐng)域而且在其他行業(yè)發(fā)揮著作用，成為該所的一項重要民品。用于振動試驗的振動臺系統(tǒng)從其激振方式上可分為三類：機械式振動臺、電液式振動臺和電動式振動臺。從振動臺的激振方向，即工作臺面的運動軌跡來分，可分為單向（單自由度）和多向（多自由度）振動臺系統(tǒng)。從振動臺的功能來分，可分為單一的正弦振動試驗臺和可完成正弦、隨機、正弦加隨機等振動試驗和沖擊試驗的振動臺系統(tǒng)。以下筆者對各種振動臺，主要對電動振動臺，及其輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和成本的現(xiàn)狀及發(fā)展等進(jìn)行簡單的論述。

　　1.機械式振動臺

　　機械式振動臺可分為不平衡重塊式和凸輪式兩類。不平衡重塊式是以不平衡重塊旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力來激振振動臺臺面，激振力與不平衡力矩和轉(zhuǎn)速的平方成正比。這種振動臺可以產(chǎn)生正弦振動，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但只能在約5Hz～100Hz的頻率范圍工作，大位移為6mm峰-峰值，大加速度約10g，不能進(jìn)行隨機振動。

　　凸輪式 振動臺 運動部分的位移取決于凸輪的偏心量和曲軸的臂長，激振力隨運動部分的質(zhì)量而變化。這種振動臺在低頻域內(nèi)，激振力大時，可以實現(xiàn)很大的位移，如100mm。但這種振動臺工作頻率于低頻，上限頻率為20Hz左右。大加速度為3g左右，加速度波形失真很大。

　　機械式振動臺由于其性能的局限，今后用量會越來越小。