振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的目的在于確定所設(shè)計(jì)、制造的機(jī)器、構(gòu)件在運(yùn)輸和使用過(guò)程中承受外來(lái)振動(dòng)或者自身產(chǎn)生的振動(dòng)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(duì)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(yàn)關(guān)鍵設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展顯得越來(lái)越重要。

　　60年代，702所為滿足航天產(chǎn)品振動(dòng)試驗(yàn)的需要，開(kāi)始了振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的研制，包括推力10N至100kN的振動(dòng)臺(tái)及各種振動(dòng)測(cè)量?jī)x表和傳感器。目前，702所的振動(dòng)試驗(yàn)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(xiàng)重要民品。用于振動(dòng)試驗(yàn)的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)從其激振方式上可分為三類(lèi)：機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)、電液式振動(dòng)臺(tái)和電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)。從振動(dòng)臺(tái)的激振方向，即工作臺(tái)面的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)分，可分為單向（單自由度）和多向（多自由度）振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)。從振動(dòng)臺(tái)的功能來(lái)分，可分為單一的正弦振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和可完成正弦、隨機(jī)、正弦加隨機(jī)等振動(dòng)試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)。以下筆者對(duì)各種振動(dòng)臺(tái)，主要對(duì)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，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(jiǎn)單的論述。

　　1.機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)

　　機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)可分為不平衡重塊式和凸輪式兩類(lèi)。不平衡重塊式是以不平衡重塊旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力來(lái)激振振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面，激振力與不平衡力矩和轉(zhuǎn)速的平方成正比。這種振動(dòng)臺(tái)可以產(chǎn)生正弦振動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)振動(dòng)。

　　凸輪式 振動(dòng)臺(tái) 運(yùn)動(dòng)部分的位移取決于凸輪的偏心量和曲軸的臂長(zhǎng)，激振力隨運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量而變化。這種振動(dòng)臺(tái)在低頻域內(nèi)，激振力大時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)很大的位移，如100mm。但這種振動(dòng)臺(tái)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(jī)械式振動(dòng)臺(tái)由于其性能的局限，今后用量會(huì)越來(lái)越小。