振動試驗機(jī)的基本操作方法 1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了振動試驗機(jī)的一般要求、基本參數(shù)、技術(shù)要求、檢驗方法和檢驗規(guī)則等。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定正弦激振力或隨機(jī)激振力不大于200 kN試驗用振動試驗機(jī)。 激振力大于200 kN的振動試驗機(jī)宜由用戶和制造者或供應(yīng)商參照本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)商達(dá)成協(xié)議。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。 凡是注日期的引用文件， 其 隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)， 然而， 鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn) 達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用的這些文件的較新版本。 凡是不注日期的引用文件， 其較新 版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 GB／T 2298機(jī)械振動與沖擊術(shù)語(GB／T 2298—1991，neq ISO 2041：1990) GB／T 2611 2007試驗機(jī)通用技術(shù)要求 JB／T 6147—2007試驗機(jī)包裝、包裝標(biāo)志、儲運技術(shù)要求 3 術(shù)語和定義 GB／T 2298確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 3.1 額定負(fù)載 rated mass 有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定的最大試驗負(fù)載。 3.2 額定正弦激振力 rated excitation force under sinnsoidal conditions 不同試驗負(fù)載下所有最大正弦激振力的最小值。 3.3 額定正弦加速度 rated sinusoidal acceleration 正常工作時，臺面允許達(dá)到的最大加速度。 3.4 極限特性 limit characteristic 在不同的試驗負(fù)載下隨頻率變化的位移速度一加速度的極限值，一般用極限曲線 額定頻率范圍 rated frequency range 極限特性曲線的最低頻率至最高頻率的范圍。 3.6 額定隨機(jī)激振力 rated random excitation force 任一試驗負(fù)載下隨機(jī)激振力的最小值。 該力與頻率上、 下限之間的均勻加速度功率譜密度對 應(yīng)。 4 振動試驗機(jī)的組成 振動試驗機(jī)由以下部分組成： a)振動試驗機(jī)臺體； b)功率放大器； c)振動控制儀(可按照用戶要求配置)； d)冷卻風(fēng)機(jī)或熱交換器等輔助設(shè)備。 5 基本參數(shù)與參數(shù)系列 5.1 振動試驗機(jī)應(yīng)給出下列基本參數(shù)： a)額定正弦激振力； b)額定隨機(jī)激振力； c)額定頻率范圍； d)額定加速度； e)額定速度； f)額定位移； g)額定負(fù)載。 5.2振動試驗機(jī)參數(shù)系列見表l，并優(yōu)先選用表1的參數(shù)。 表 1 振動試驗機(jī)參數(shù)系列表 額定正弦激振力kN 額定位移(p-p)mm 額定速度 m/s 額定加速度m/s2 額定頻率范圍 Hz 1，2，3，6，10，15，20，30，40，50，65，80，100，120，160，200 25，40，50，60，80，100 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 250、500、600、800、1000、1200、1600 2或5～1500、2或5～2000、2或5～2500、2或5～3000、2或5～3500、2 或5～4 000、2或5～4500、2或5～5000 6 技術(shù)要求 6.1 環(huán)境與工作條件 振動試驗機(jī)在下列環(huán)境與工作條件下應(yīng)能正常工作： a)環(huán)境溫度5℃～35℃，相對濕度不大于90％(25℃時)； b)工作場地清潔，周圍無腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)烈振動源； c).電源電壓的變化在額定電壓的±10％范圍內(nèi)。 6.2 正弦振動 6.2.1 頻率示值誤差 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，振動試驗機(jī)的頻率連續(xù)可調(diào)，其頻率示值誤差： ——對于5Hz≤f≤50 Hz，最大允許值為±1Hz； ——對于，f50 Hz，最大允許值為±2％f。 f 為振動試驗機(jī)的實際振動頻率。 6.2.2 加速度、速度、位移的示值誤差 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)， 振動試驗機(jī)的加速度值應(yīng)可調(diào)。 加速度示值的最大允許誤差為±10％； 速度和位移示值的最大允許誤差為±15％。 6.2.3 臺面橫向運動比 振動試驗機(jī)工作時，臺面橫向運動比應(yīng)滿足表2要求。 注：橫向運動比為橫向加速度與軸向加速度之比。 表2 臺面橫向運動比 激振力不大于50kN 頻率范圍 Hz 5≤f500 500≤f≤2000 橫向運動比 ％ ≤15 ≤25 激振力大于50kN 頻率范圍 Hz 5≤f500 500≤f≤1000 橫向運動比 ％ ≤15 ≤25 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)， 允許有1～2個橫向運動比較大的頻帶， 在該頻帶內(nèi)最大橫向運動比不 大于50％；激振力大于50 kN的振動試驗機(jī)在該頻帶內(nèi)最大橫向運動比不大于100％，頻帶寬 度不超過橫向運動比對應(yīng)頻率的±10％ 6.2.4 加速度波形失真度 振動試驗機(jī)工作時，臺面加速度波形失線 臺面加速度波形失線f≤工作頻率上限值 加速度總波形失線Hz以上整個工作頻率范圍內(nèi)， 允許有1～2個加速度波形失真度較大的頻帶， 在該頻帶內(nèi) 最大加速度波形失線kN的振動試驗機(jī)在該頻帶內(nèi)最大加速度波 形失線％； 頻帶寬度不超過最大失線％， 加速度波形失真度的 測量應(yīng)包括到上限頻率5倍的諧波 6.2.5 臺面加速度幅值均勻度 振動試驗機(jī)工作時，臺面加速度幅值均勻度應(yīng)滿足表4要求。 表4 臺面加速度幅值均勻度 激振力不大于50 kN 頻率范圍 Hz 5≤f500 500≤f≤2000 均勻度 ％ ≤15 ≤25 激振力大于50 kN 頻率范圍 Hz 5≤f500 500≤f≤1500 均勻度 ％ ≤15 ≤50 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)， 允許有1～2個臺面加速度幅值均勻度較大的頻帶， 在該頻帶內(nèi)最大的 臺面加速度幅值均勻度不大于50％；澈振力大于50 kN的振動試驗機(jī)最大加速度幅值均勻度 不大于100％。頻帶寬度均不超過最大均勻度對應(yīng)頻率的±10％ 6.2.6 振動頻率和加速度示值穩(wěn)定性 a)振動頻率的示值穩(wěn)定性 對于5Hz≤f≤100 Hz，其振動頻率的示值穩(wěn)定性為±1Hz／2h，對于f100Hz，其振動頻率的 示值穩(wěn)定性為±1％f/2h。 b)加速度示值穩(wěn)定性 加速度的示值穩(wěn)定性為±10％/2h。 6.2.7 加速度信噪比 振動試驗機(jī)臺面加速度信噪比應(yīng)大于60dB。 6.2.8 掃頻速率和掃頻準(zhǔn)確度 振動試驗機(jī)在規(guī)定的頻率范圍能按對數(shù)或定位移一定速度一定加速度往復(fù)自動掃頻， 其掃頻 速率可調(diào)，掃頻速率最大允許誤差為±10％，掃頻定振準(zhǔn)確度小于2dB。 6.3 隨機(jī)振動 6.3.1 隨機(jī)振動加速度控制譜動態(tài)范圍 振動試驗機(jī)隨機(jī)加速度功率譜控制動態(tài)范圍(設(shè)置譜動態(tài)范圍40dB)應(yīng)不小于35dB。 6.3.2 加速度總均方根值示值誤差 振動試驗機(jī)隨機(jī)加速度總均方根值示值誤差的最大允許值為±10％。 6.3.3 工作頻率范圍外加速度總均方根值與工作頻率范圍內(nèi)加速度總均方根值之比R 振動試驗機(jī)隨機(jī)振動工作頻率范圍外加速度總均方根值與工作頻率范圍內(nèi)加速度總均方根 值之比R應(yīng)不大于10％。 6.3.4 加速度功率譜密度示值誤差 振動試驗機(jī)隨機(jī)振動加速度功率譜密度示值誤差的最大允許值為±20％。 6.3.5 加速度總均方根值和加速度功率譜密度控制準(zhǔn)確度 在90％置信度下，振動試驗機(jī)隨機(jī)振動加速度總均方根值的控制應(yīng)準(zhǔn)確到±1.5 dB；加速度 功率譜密度的控制應(yīng)準(zhǔn)確到±2dB。 6.4 其他要求 6.4.1 連續(xù)工作時間：振動試驗機(jī)在正常工作條件下連續(xù)工作6h，各項功能應(yīng)正常無誤。 6.4.2 振動試驗機(jī)工作時，其臺面漏磁應(yīng)小于5mT。 6.4.3 為保護(hù)振動試驗機(jī)的安全，振動試驗機(jī)應(yīng)具有安全裝置及保護(hù)功能。 6.4.4 制造者應(yīng)給出振動試驗機(jī)的最大工作噪聲。 6.4.5 振動試驗機(jī)的外觀應(yīng)符合GB／T 2611--2007中第10章的規(guī)定。 6.4.6 振動試驗機(jī)的電氣安全應(yīng)符合GB／T 2611—2007中7.2的規(guī)定，根據(jù)振動試驗機(jī)的特 殊情況，其絕緣電阻應(yīng)不小于2MΩ ；耐壓1500V，l min。 6.4.7 振動試驗機(jī)工作時， 冷卻風(fēng)機(jī)或熱交換器等輔助裝置應(yīng)工作正常， 各管路接口應(yīng)可靠， 不得有冷卻空氣或液體泄漏。 6.4.8 振動試驗機(jī)在包裝條件下應(yīng)進(jìn)行運輸試驗， 試驗后應(yīng)能正常開機(jī)， 并仍應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn) 的各項要求。 7 檢驗方法 7.1 檢驗項目及檢驗儀器 振動試驗機(jī)出廠檢驗、型式檢驗的項目見表5，檢驗用儀器見表6。 表5 檢驗項目 7.2 檢驗用負(fù)載 檢驗用負(fù)載應(yīng)為金屬材料制成的正圓柱體， 其直徑為最大安裝直徑加上6倍的固定螺栓直徑。 推 薦的厚度與直徑之比應(yīng)大于0.4，可通過改變制造負(fù)載所用材質(zhì)滿足該比例要求。 7.3 檢驗方法 檢驗應(yīng)在振動試驗機(jī)處于垂直狀態(tài)下，臺面空載時(特殊要求除外)進(jìn)行。 7.3.1 基本參數(shù) 振動試驗機(jī)空載，加速度計剛性地連接在振動試驗機(jī)臺面中心，其輸出經(jīng)測振儀接記錄儀。 在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)， 做額定位移一額定速度一額定加速度掃頻振動， 用記錄儀記錄工 作特性曲線，應(yīng)符合產(chǎn)品明示的指標(biāo)。 7.3.2 頻率示值誤差 將信號發(fā)生器的輸出端接數(shù)字頻率計， 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)， 均勻地或按倍頻程選取lo個頻 率值進(jìn)行測量(包括工作頻率上、下限值)，用頻率計測量頻率值，分別記錄振動試驗機(jī)頻率 指示值與數(shù)字頻率計的測量值，兩者之差應(yīng)符合6.2.1的規(guī)定。 7.3.3 加速度、速度、位移的示值誤差 將加速度計剛性連接在振動試驗機(jī)臺面中心， 其輸出接測振儀。 對應(yīng)規(guī)定的頻率范圍， 在高、 中、低三個頻段各選取1個頻率值，并在所選頻率中選取大、中、小三個加速度、速度、位 移值，用測振儀測量臺面中心加速度、速度、位移值，與振動試驗機(jī)加速度、速度、位移的 示值作比較。其結(jié)果應(yīng)符合6.2.2的規(guī)定。 7.3.4 臺面橫向運動比 將三軸向加速度計剛性連接在臺面中心， 加速度計三個輸出分別接多通道測振儀， 測振儀接 記錄儀。在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，振動試驗機(jī)軸向以80％最大振動幅值作掃頻振動，用記錄儀 分別記錄臺面振動方向頻率函數(shù)曲線和另兩個相互垂直并垂直于振動方向和垂直于耳軸軸 線的兩條頻率曲線，從而確定最大橫向運動比和對應(yīng)的頻帶寬度。其結(jié)果應(yīng)符合6.2.3的規(guī) 定。 7.3.5 加速度波形失真度 將加速度計剛性連接在臺面中心，其輸出經(jīng)測振儀接失真度測量儀。 a)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，借助于示波器，用掃頻振動的方法，反復(fù)尋找加速度波形失真度較 大的頻率， 并測量該頻率下最大振動值的加速度波形失真度和對應(yīng)的頻帶寬度。 其結(jié)果應(yīng)符 合6.2.4的規(guī)定； b)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)， 均勻地或按倍頻程選取不少于l0個頻率值， 并測量這些頻率下最大 振動值的加速度波形失線 臺面加速度幅值均勻度 將不少于5個加速度計剛性地連接在臺面中心和按不同直徑圓周分布的安裝螺孔上(如圖1所 示)，加速度計輸出接多通道測振儀。 a)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，均勻選取l0個頻率值及相應(yīng)頻率下的最大加速度值，作為測量點。 在同一次測量中，從測振儀上依次測得各個位置的加速度值，并按公式(2)計算出加速度幅 值均勻度N： 其結(jié)果應(yīng)符合6.2.5的規(guī)定。 b)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，用掃頻或選頻的方法測出最大加速度幅值均勻度和對應(yīng)的頻帶寬 度。其結(jié)果應(yīng)符合6.2.5的規(guī)定。 7.3.7振動頻率和加速度示值穩(wěn)定性 將加速度計剛性連接在臺面中心，其輸出接測振儀，將信號發(fā)生器輸出接頻率計。信號發(fā)生 器預(yù)熱30 min后調(diào)至頻率范圍的某一頻率和加速度范圍內(nèi)的某一加速度值， 檢查該頻率和加 速度值在2h內(nèi)的變化，頻率和加速度值每隔20min測量1次。其結(jié)果應(yīng)符合6.2.6的規(guī)定。 7．3．8加速度信噪比 將加速度計剛性連接在臺面中心，其輸出接數(shù)字電壓表。當(dāng)振動試驗機(jī)處于工作狀態(tài)，而振 動試驗機(jī)的動圈無激勵信號輸入時， 測量臺面中心的加速度a， 并按公式(3)計算出振動試驗 機(jī)的加速度信噪比M。 7.3.9掃頻速率和掃頻準(zhǔn)確度 加速度計剛性連接在臺面中心，將加速度計輸出經(jīng)測振儀接記錄儀。分別以1 oct/min、2 oct/min等不同掃頻速率進(jìn)行定振往復(fù)自動掃頻， 用秒表記錄掃頻時間， 應(yīng)符合6.2.8的規(guī)定。 7.3.10 隨機(jī)振動加速度控制譜動態(tài)范圍 將加速度計剛性連接在臺面中心，其輸出接電荷放大器，在控制儀上設(shè)置如圖2所示譜形， 2 振動試驗機(jī)均衡并以80 m/s 的加速度振動，電荷放大器的輸出接頻譜分析儀，檢測振動試 驗機(jī)所能均衡的動態(tài)范圍，要求a、b段頻率差值不大于40 Hz，其結(jié)果應(yīng)符合6.3.1的規(guī)定。 7.3.11 加速度總均方根值示值誤差殛工作頻率范圍外加速度總均方根值與工作頻率范圍內(nèi) 加速度總均方根值之比R 按7.3.10要求安裝加速度計并連接測量儀器，振動試驗機(jī)按圖3譜形設(shè)置，并均衡控制，采 用下列方法之一測量加速度總均方根值及工作頻率范圍外、內(nèi)總均方根值之比R。 目測檢查當(dāng)振動試驗機(jī)以超出所設(shè)定的正常工作狀態(tài)參數(shù)(如：過電流、過電壓、過位移、 過熱，冷卻裝置低水位、失壓、漏水等)工作時，振動試驗機(jī)的保護(hù)功能和安全裝置應(yīng)起到 有效可靠的保護(hù)作用或自動停機(jī)。 檢查結(jié)果應(yīng)符合6.4.3的規(guī)定。 7.3.17 振動試驗機(jī)最大工作噪聲 振動試驗機(jī)空載，在額定頻率范圍內(nèi)，以額定加速度幅值做掃頻振動，選取距離振動試驗機(jī) 臺體邊緣1.0m、離地面高1.5.m的不少于6個測量點，用聲級計(A計權(quán))測量振動試驗機(jī)工作 時的噪聲，六點中的最大值為振動試驗機(jī)最大工作噪聲，并按6.4.4的要求給出此噪聲值。
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