JZQ-20型電動式激振器使用說明[JZQ-20型電動式激振器使用說明]
一、用途
JZQ-20型電動式激振器是一種電動變換器,即將電能轉(zhuǎn)換為機械能,對試件提供激振力的一種裝置。與GF200型功率放大器相配,再加上有關儀器,可廣泛用于各種工程結(jié)構(如火箭、導彈、飛機、船舶、汽車、機床、火車、礦山機械、房屋建筑以及地質(zhì)等)的振動試驗。特別適用于飛機、樁基檢測、橋梁、水壩等大型結(jié)構振動試驗。
此外,它可以用作振動臺,對小型儀表、零件等作環(huán)境振動試驗、疲勞試驗以及對傳感器進行校驗。
二、主要技術指標
*大允許激振力(牛頓)
|
200
|
力常數(shù)(公斤/安培)
|
≥8
|
力常數(shù)校準誤差
|
<1%
|
*大振幅(毫米)
|
±8
|
*大允許峰值電流(安培)
|
25
|
使用頻率范圍(赫茲)
|
0.01~2.0k
|
動圈直流電阻(歐姆)
|
0.5
|
可動部件質(zhì)量(克)
|
610
|
可動部件零階固有頻率(赫茲)
|
22
|
可動部件**階固有頻率(赫茲)
|
2.8k
|
*大激振力對電流的非線性
|
<1%
|
總重量(公斤)
|
15.5
|
總尺寸(直徑×高,毫米2)
|
Φ190×175
|
配用的功率放大器
|
GF200
|
三、原理
電動式激振器是由彈簧、動圈、鐵芯、磁鋼、磁極板、殼體等組成。動圈骨架上部可直接和激振頂桿相連。動圈處于鐵芯和磁極板之間的工作間隙中。動圈由上下二組彈簧支持,構成激振器的可動系統(tǒng)(部件)。彈簧本身固定在殼體上。
當功率放大器供給動圈可變頻率電流時,根據(jù)電磁感應定律,可以得到:
F=0.102BLI×104 (1)
F0=0.102BLI0×104 (2)
式中:
F為電磁感應力(公斤),即通常所謂的激振力
FO為激振力F的幅值(公斤),即所謂的*大激振力
B為工作氣隙中平均磁感應強度(高斯)
I為動圈中的電流瞬時值(安培)
L為切割磁力線的線圈的導線的有效長度(米)
由(1)、(2)式可得:
α=F/I=F0/I0=0.102BL×104 (3)
對于每臺激振器而言,B,L均為常數(shù),故α即為定值,,通常稱α為激振器的力常數(shù)。
四、主要特性
(1)彈簧特性
本激振器采用了兩組線性彈簧作為動圈的懸掛裝置。
(2)頻率特性
本激振器的可動部件零階固有頻率約為22赫茲。這個共振頻率對于激振大試件或者采用力傳感器測量試件頻響函數(shù)時,將不會影響試驗結(jié)果??蓜硬考?*階彈性共振頻率約為2.8K赫茲。因此該型激振器使用在0.01~2.0K赫茲是很合適的。如圖(1)所示。
圖(1)激 振 器 頻響特性
(3)力常數(shù)
由于各臺激振器的線圈匝數(shù)和磁感應強度不是嚴格相等的,故各臺激振器的力常數(shù)會略有不同,標在合格證的力常數(shù)是在位移S=0,即激振器動圈處于中立位置校測到的值。
(4)磁場
該激振器采用了高能磁性材料——釹鐵硼,它具有極高的矯頑力,因而使激振力對電流的非線性小于1%。同時使激振器的體積和重量大大減小。
五、使用
(一)激振器的懸掛
可以采用下列三種方法:
(1)激振器剛性固定于地面。這種固定方法要求激振器和支架、夾具等形成的振動系統(tǒng)之共振頻率高于激振器的工作頻率3~4倍。為此,盡可能采用笨重而剛性較好的支架和夾具。對于非臨時性的固定或激振器在相當?shù)偷念l率下工作時,這種方法比較合適。
(2)激振器彈性地固定于地面。這種固定方法要求激振器和彈簧所形成的振動系統(tǒng)之共振頻率低于激振*低工作頻率3~4倍。為此,激振器通常采用橡皮繩或金屬彈簧和支架連接。此方法便于多次安裝,同時可以大大減小激振器的能量向地面?zhèn)鬟f。當激振工作頻率f>5赫茲時,建議盡可能采用這種方法。
(3)激振器彈性地固定在試件本身上。這種方法要求激振器和彈簧所形成的振動系統(tǒng)低于激振*低工作頻率3~4倍。為此,激振器也必須采用橡皮繩或金屬彈簧懸掛在試件上。當激振器無法采用上述兩種方法固定于地面時,如橋梁、飛機的機翼以及其它自由懸掛的結(jié)構,這是**能夠采用的方法。
(二)激振器與試件的連接
隨激振器一起提供的連接桿,是專門用來連接激振器和試件的。主要起到將傳遞激振力給試件的作用,同時也起到保護激振器的作用。如由于激振器安裝不當,試件的激振方向和激振器的軸線方向不一致時,可能致使連接桿彎曲,甚至斷裂,而不至于損壞激振器。
連接桿和試件與激振器連接時,必須使激振器動圈處于中間(平衡)位置。連接好以后,還要在連接桿的兩端并上螺帽,以防止由于振動而造成連接松動。
(三)*大行程限制
當激振器可動部件達到極限行程時,動圈骨架將碰撞限制器發(fā)出噠噠的響聲。此時須迅速減小功率放大器的輸出電流。
(四)*大電流的限制
本激振器和功率大器配套使用,通過動圈上的電流須加以監(jiān)視且不得超過*大電流峰值25A。在2/3以上出力的狀態(tài)工作時,激振器只能很短時間(5-10分鐘)內(nèi)間隙性工作,否則內(nèi)部升溫會造成損壞;若在1/3以內(nèi)出力狀態(tài)工作,則可較長時間連續(xù)工作。激振器不是疲勞實驗機,*好不要長時間疲勞工作。
(五)用作振動臺
在本激振器動圈骨架裝一個小臺面,可以當作小振動臺使用。