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振动试验台的加速度控制研究硕士论文.pdf66页
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
工程硕士学位论文
振动试验台的加速度控制研究
哈尔滨工业大学
2007 年9 月
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
国内图书分类号：TN958.3
国际图书分类号：621.396.75
工程硕士学位论文
振动试验台的加速度控制研究
硕士研究生： 蒋凌山
师： 吴芝路教授
申 请 学 位： 工程硕士
学科、专业： 电子与通信工程
所 在 单 位： 一汽-大众汽车有限公司
答 辩 日 期： 2007 年09 月
授予学位单位： 哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Classified Index : TN958.3
U.D.C .: 621.396.75
Dissertation for the Master Degree in Engineering
STUDY ON THE ACCELERATION
CONTROL OF VIBRATION TEST
Candidate ：
Jiang Lingshan
Super visor ：
Prof. Wu zhilu
Academic Degree Applied for ： Master of Engineering
Specialty ：
Electronics and Communication
Affiliation ：
FAW-Volkswagen
Date of Defense ：
Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
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大型模拟运输振动试验机,振动试验机适用于玩具、电子、家具、礼品、陶瓷、通讯、器材、计算机及汽机车零件的震动试验等，用来视察其耐运输效果或耐久性均匀。大型模拟运输振动试验机,振动试验机产品特点：&&& 价格低廉，价格只及美国同类产品的10% ；数字仪表显示振动频率；同步静噪皮带传动；&&& 试品装夹采用导轨式，操作方便、安全；机台底座采用重型槽钢配减振胶垫，安装方便，运行平稳，无需安装地脚螺丝；直流电机调速，运行平稳，负载能力强；回转式振动（俗称跑马式），符合欧美运输标准.设计标准：EN71 ANSI、UL、ASTM ISTA大型模拟运输振动台,振动台主要技术参数：速度:50~300rpm可调振幅（位移量）:25.4mmP-P最大负载: 1T可编程数位计时器:0.1秒-99.59小時台面尺寸:(L&W&H)15mm围栏:1000mm运动方式:往复式(回转式)功率:5.33HP电源:380V/220V 50Hz重量:约1200kg&相关信息：运输振动试验机的操作程序：(一)、接线　　1. 将机器的两个插头分别对应插入控制箱的两个插座上.　　大的三芯插头为电机动力线.　　小的三芯插头为传感器线.　　2. 机器必须接大地,将接地线一头付在机器机箱的螺丝上,一头接大地,地线必须确保良好的接地.(二)、加润滑油　　每天使用时都必须加油,用油枪将高温润滑油从机器底部的油嘴打入,打　　满方可开机运行.(三)、通电　　将控制箱电源缆线插头插入有良好接地线的220VAC三芯或两芯插座上.(四)、试验时间设定拨动其拨码开关,使其对应的数值与您所需的时间一致.(五)、调速操作　　时间设定好后,检查调速旋钮,看它是否放在速度最小位置,如不在最小位置,将其逆时针旋到底,以防止通电后台体速度突然上升.　　按下启动键,时间显示和速度显示有数字显示表示已启动,旋转调速旋钮,由小到大逐渐增大,速度显示从零开始直到需要的值,停止调速,即可按设定时间与速度进行试验.&&&&振动试验机提供产品在制造、运输及使用过程中的振动环境，鉴定产品是否有承受此环境的能力，用于发现早期故障，模拟实际工况考核和结构强度试验。此产品广泛应用于国防、航空、航天、通讯、电子、电器、汽车制造等行业。&&& 振动测试的目的，在于实验中做一连串可控制的振动模拟，测试产品在寿命周期中，是否能承受运送或振动环境因素的考验，也能确定产品设计及功能的要求标准。据统计的数据显示提升3%的设计水准，将增加20%的回收及减少18%的各项不必要支出。振动模拟依据不同的目的也有不同的方法，如共振搜寻、共振驻留、循环扫描、随机振动及应力筛检等。振动的效应：&&& 一、结构的强度；　　二、结合物的松脱；　　三、保护材料的磨损；　　四、零组件的破损；　　五、电子组件之接触不良；　　六、电路短路及断续不稳；　　七、各件之标准值偏移；　　八、提早将不良件筛检出；　　九、找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系，改良其共振因素。　　而振动测试的程序，须评估订定试验规格，夹具设计之真实性，测试过程中之功能检查及最后试件之评估、检讨和建议。特斯特检查仪器有限公司：经营各种检测仪器，涉及到的领域有纸品、包装、油墨印刷、、胶粘带、箱包、皮革、环境、五金电子、玩具等。试验机，试验箱，纸箱抗压机，电脑式抗压机，破裂强度机，恒温恒湿箱，拉力试验机，环压边压强度试验机，剥离强度试验机，老化箱，盐雾机，电子式拉力机，电脑式抗压机，万能材料试验机，冲击试验机，疲劳试验机，油墨脱色，单双翼跌落机等。产品符合EN、DIN、BS、UL、ASTM、JIS、GB、ISO &等标准。
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特斯特检测仪器有限公司是一家专业从事开发、设计和生产可靠性及环境试验设备及各类检测仪器的公司。拥有一支专业高效的人才团队，自主拥有机械设计及软件开发能力，生产的检测设备符合GB、ISO、BS、ASTM、UL、JIS、CEEN 、 DIN 、 &等试验标准。工厂占地5000平方米，公司现有70名高素质工作人员，产品广泛物用于IT、通迅、电子、电线、电缆、塑胶、五金、纸品包装、制鞋、皮革、五金电子、纺织等众多行业和领域。 & &公司本着“遵循标准，品质第一”的品质文化，为客户提供优质、精准、耐用的检测设备，主要零部件采用欧、美、日名厂产品，以确保品质，保证设备使用寿命超出客户的期望值。帮助客户提升品质，降低成本，增强市场竞争力。以诚信争取客户　向国际市场跃进
& & 前瞻、创新、研发能力、客户服务、人才培育、科技含量乃至社会责任等，都是影响企业发展的重要因素。研发方面，与世界顶尖的试验机厂，技术交流，强化研发实力；近年来更致力于将工艺与科技完美结合于试验机上，使得多项产品卓然出众，令人赞赏，不断向国际市场靠近。
& & 客户服务方面，客户是企业永续经营的命脉，我们向来以诚信争取客户，尽力满足客户的期待，品质政策订为“国际化、标准化、专业化”，即是为了满足客户全球化之跨国营运需求而设；其他方面我们无不放大格局，不断精进，与客户一齐成长，一齐提升竞争力。 & &公司的服务贯彻客户至上的宗旨，建立产品售后定期巡检制度，及时维护和维修，为客户提供产品的使用，维护、保养知识、以延长产品的使用寿命。 & &公司本着“专业、诚信、创新”的企业文化，为客户提供最先进的技术，最合适的产品以及最完美的解决方案，与业界伙伴共创永续佳绩的环境及未来。公司经营产品范围有：各种检测仪器，涉及到的领域有纸品、包装、油墨印刷、、胶粘带、箱包、皮革、环境、五金电子、玩具等。试验机，试验箱，纸箱抗压机，电脑式抗压机，破裂强度机，恒温恒湿箱，拉力试验机，环压边压强度试验机，剥离强度试验机，老化箱，盐雾机，电子式拉力机，电脑式抗压机，万能材料试验机，冲击试验机，疲劳试验机，油墨脱色，单双翼跌落机等。产品符合EN 、 DIN 、 BS 、UL、 ASTM 、 JIS 、 GB 、ISO …等标准。公司宗旨：品质至上、诚信服务公司理念：以质量争取客户、以效益服务客户、以客户增加客户公司承诺：广东省内免费送货，货到验收后七天内一次性付款，产品三个月内有品质问题包换，两年保修；广东省外货到验收后一次性付款，产品三个月内有品质问题包换，两年保修，运输费用根据实际费用另计。
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提供产品在制造、运输及使用过程中的振动环境，鉴定产品是否有承受此环境的，用于发现早期故障，模拟实际工况考核和结构强度试验。此产品广泛应用于国防、航空、航天、通讯、电子、电器、汽车制造等行业。下文介绍包括振动试验机的系统特点、振动试验的目的、振动的效应、振动试验机的技术参数。
?音圈结构获得中标局及美国发明专利。
?水平滑床采用无段式静音油压帮浦。
?侧板、底板采用铸钢制造，坚固且具低共振之特性。
?机台采气囊及油压缓冲器双重避振设计，无须地桩固定，机台安全稳定不摇晃，不影响楼板结构及受到外界振动干扰。
?2kgF～3,000kgF (10,000kgF~Max)
?DC~2,000Hz option(4,000Hz~Max)　　　1.振动方向：①（上下/左右/前后）单独振动②上下/左右/前后三轴一起振动③二轴一起振动（上下左右/左右前后/上下前后）④二轴、三轴连续振动（上下→左右→前后/上下→前后→左右/左右→前后→上下/左右→上下→前后/前后→上下→左右/前后→左右→上下）⑤垂直+水平振动（上下/前后）⑥全方位六度空间一起振动。　　3.振动试验机最大试验负载：100kg/最大激振力2200kgf。 　　4.频率范围：定频50HZ。5.振动试验机功率：3.3 KW。　　6.振幅(可调范围mmp-p)：0～5.2mm。 　　7.最大加速度：22g ，最大加速度=0.002×f?（频率HZ）×D（振幅p-pmm）。　　举例:10HZ最大加速度=0.002×10?×5=1g。　　8.振动波形：正弦波(半波/全波)。 　　9.时间控制：任何时间可设（秒为单位）。　　10.电源电压（V）：220。 　　11.最大电流：15（A）。　　12.精密度：频率可显示到0.01Hz。　　13.显示振幅加速度（另购）：如需看出振幅、加速度、最大加速度、准确数字需另购测量仪。 　　14.最大振幅5.2mm，最大振幅=20/(0.002×f?)。 　　举例：100Hz最大振幅=20/(0.002×100?)=1mm。 　　15.加速度与振幅换算1g=9.8m/s?。 　　16.频率越大振幅越小规格型号
振动台面尺寸
台体尺寸L×H×Wcm
振动方向[1]
50×50（L×Wcm）
垂直50×20×50 水平50×25×50
垂直+水平（X+Y+Z轴）
1、工作温度：5℃~35℃
2、环境湿度：不大于85%RH
3、电子式控制、振动频率、振幅可调，推动力大，杂音小。
4、高效率、高负载、高频宽，低故障。
5、控制器易操作，全闭封，极安全。
6、效率振动型态。
7、移动式工作基架，易于放置，美观大方。
8、适合生产线、流水线做全检。的目的，在于实验中做一连串可控制的振动模拟，测试产品在寿命周期中，是否能承受运送或振动环境因素的考验，也能确定产品设计及功能的要求标准。据统计的数据显示提升3%的设计水准，将增加20%的回收及减少18%的各项不必要支出。振动模拟依据不同的目的也有不同的方法，如共振搜寻、共振驻留、循环扫描、及应力筛检等。一、结构的强度；
二、结合物的松脱；
三、保护材料的磨损；
四、零组件的破损；
五、电子组件之接触不良；
六、电路短路及断续不稳；
七、各件之标准值偏移；
八、提早将不良件筛检出；
九、找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系，改良其共振因素。
而振动测试的程序，须评估订定试验规格，夹具设计之真实性，测试过程中之功能检查及最后试件之评估、检讨和建议。1．最大试验负载（kg）：130 （根据用户需求定制）
2．频率范围（0.01Hz）：1Hz~5000Hz（可设定1秒到1年的时间）
3．扫频范围（0.01Hz）: 1Hz~5000Hz（可设定1秒到30天时间）
4．振幅（可调范围mmp-p）：任意调整振幅0~5mm
5．最大加速度：任意调整最大加速度0~20g（200m/s2 ）
6．振动方向：垂直、水平、垂直+水平
7．振动波形：正弦波（半波/全波）/最大正弦波激振力2000kgf
8．可程式（0.01Hz）：1-5000HZ,1-15段每段可任意设定频率和时间,可循环
9．倍频（0.01Hz）：5段成倍数增加①低到高频②高到低频③低到高再到低频/可循环
10．功率：2.2Kw
11．振动台面尺寸L*H*W（cm）：50*50 45*45（可根据用户要求定制）
12．台体尺寸L*H*W（cm）：垂直50*20*50
13．电源电压（V）：220±20%型号
正弦波、调幅、定频
正弦波,调幅,可程式,扫频,倍频,时间控制,485通迅接口,对数
最大试验负载KG
频率范围0.01Hz
1-600(1S到1年的时间)
1-5000(1S到1年的时间)
扫频范围0.01Hz
1-600(1S到30天的时间)
1-5000(1S到30天的时间)
最大加速度
可程式(0.01Hz)
1-600(15段/65500S可循环)
1-5000(15段/65500S可循环)
倍频(0.01Hz)
1-600(15段/65500S可循环)
1-5000(15段/65500S可循环)
485通迅接口
可连接电脑做控制区、储存、记录、打印功能(电脑控制为OPTION)
任何时间可设(秒为单位)
振动机功率(KW)
工作台尺寸(L*W)
50cm*50cm{最大(3*3)}
电源电压(V)
最大电流(A)
（带电脑）
（带电脑）
（带电脑）
JY-APTP（带电脑）
JY-XPTP（带电脑）
（同一台体）
上下左右前后
（同一台体）
（同一台体）
上下左右前后
（同一台体）
上下左右前后
同一台体）
（同一台体）
正弦波、调幅、频率显示、两种调频、时间控制
调幅、正弦波、可程式、扫频、倍数、对数、最大加速度
全功能电脑控制，储存记录，打印
可程式、调频、扫频、倍频、对数皆能满足各标准时间设置
振幅（P-P）
`最大加速度
振动机功率
工作台尺寸
1.将所需测试之试样装置于工作台面上(并安置稳妥)。
2.打开电源开关, 调节旋钮至所需的振动频率；在计时器中设定所需测试时间。
3.按下启动按钮及计时开关,开始测试。
4.到达设定测试时间后,试验机自动停机。
5.清洁工作台面,整理测试结果。
注: a)调节变频器的频率注意事宜:振动时,此机台的电源频率调节范围为20~50(Hz)。
b)机台空负荷工作时振动频率不易太高。如有急紧情况发生时，请铵下紧急停止开关。1.检查电源线有无划破损；
2.检查输入电压：注意相位平衡及电源电压波动幅度不可偏差太大，接地必须良好；
3.放置环境：适合于常温至45℃以下且通风良好无腐蚀环境；
4.试验过程中,注意安全,发现异常时,请勿惊慌,必要时,关闭总电源。
5.仪器不可用作测试带有挥发性﹑易碎易爆﹑腐蚀性气体发生的产品；方向一：信息技术振动试验机仪器：主要发展振动试验机仪器软件化智能化技术、总线式自动测试技术、综合自动化测试系统、新型元器件测量技术及测试仪器、在线测试技术、信息产业产品测试技术、多媒体测量技术以及相应测试仪器等。 　　方向二： 科学测试振动试验机：重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他实验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量叫高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。 　　方向三： 振动试验机元器件：“十五”及2010年以前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达到60%以上。通过科技公关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。 　　方向四：电工仪器振动试验机：重点发展长寿命电能表、电子式电能表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 　　方向五：工业自动化振动试验机：重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；加速具有自主知识产权的自动化软件的商品化[2]。
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