電動水平振動試驗臺

本規(guī)程適用于額定正弦推力為100kN以下具有滑臺的電動水平振動試驗臺(以下簡稱水平振動臺)的首次檢定和后續(xù)檢定。JJG948—1999數(shù)字式電動振動試驗系統(tǒng)JJG190—1997電動式振動試驗臺GB/T11353—1989振動發(fā)生器輔助臺設(shè)備特性的描述方法JB/T6869—1993水平振動臺(正弦)技術(shù)條件使用本規(guī)程時，應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。3術(shù)語3.1電動水平振動試驗臺electrodynamichorizontalvibrationgeneratorfortest用于振動試驗的具有水平滑臺的電動振動發(fā)生器。3.2最大傾覆力矩Max.pitchmoment在水平振動臺正常工作的條件下，施加的動態(tài)力在垂直于臺面的縱向平面內(nèi)所產(chǎn)生的前后傾覆極限力矩。3.3最大偏轉(zhuǎn)力矩Max.yawmoment在水平振動臺正常工作的條件下，施加的動態(tài)力在滑臺水平面內(nèi)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)極限4概述水平振動臺是用來對試件產(chǎn)生水平方向振動的裝置。它和振動控制儀、功率放大器、加速度計、適調(diào)放大器及輔助設(shè)備組成水平振動試驗系統(tǒng)(圖1)。電動水平振動臺適于體積較大、質(zhì)量較重的載荷進行振動試驗，從結(jié)構(gòu)上可分為液壓導向和機械導向二類。2水平滑臺與其連接的電動振動發(fā)生器應在同一水平軸線，并牢固地安裝在專用穩(wěn)固在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)，水平振動臺振動頻率應連5Hz≤f≤50Hz,不超過±1Hz;f>50Hz,不超過±2%f。水平振動臺在額定頻率、額定加速度(或位移)范圍內(nèi)某一固定頻率點以定加速度(或位移)連續(xù)工作1h,頻率變化應不超過(1%f±1)Hz。5.3振動加速度(或位移)示值誤差水平振動臺的振動加速度(或位移)的示值誤差不超過±10%。水平振動臺在工作頻率、額定加速度范圍內(nèi)某一固定頻率點以定加速度連續(xù)工作1h,加速度幅值變化不大于10%。水平振動臺空載時，振動頻率在5Hz≤f≤20Hz,加速度波形失真度不大于25%;在20Hz<f≤工作頻率上限值，加速度波形失真度不大于10%。在20Hz以上允許有1～2個失真度超差的頻帶，在該頻帶內(nèi)最大失真度不大于25%,且頻帶寬度不超過最大失真度對應頻率的±10%。5.6水平振動臺背景噪聲加速度加速度為0.1g。水平振動臺空載工作時，臺面加速度幅值均勻度應滿足表1的要求。在2000Hz以內(nèi)允許有1~2個不均勻度超差的頻帶。在該頻帶內(nèi)最大加速度幅值的不均勻度應不大于表1規(guī)定的最大不均勻度的2倍，頻帶寬度不超過最大不均勻度對應頻率的±10%:水平振動臺空載工作時，臺面橫向振動比應滿足表2的要求。在2000Hz以內(nèi)允許有1~2個橫向振動比較大的頻帶。在該頻帶內(nèi)最大橫向振動比應不大于表2規(guī)定的橫向振動比的2倍，頻帶寬度不超過最大橫向振動比對應頻率的3臺臺面尺寸頻率范圍(Hz)不均勻度(%)頻率范圍(Hz)不均勻度(%)頻率范圍(Hz)不均勻度(%)注：f?為水平振動臺一階共振頻率；f.為水平振動臺上限工作頻率；Vch為生產(chǎn)制造廠規(guī)定均勻度指標。頻率范圍(Hz)橫向振動比(%)頻率范圍(Hz)橫向振動比(%)頻率范圍(Hz)橫向振動比(%)注：f?為水平振動臺一階共振頻率；f.為水平振動臺上限工作頻率；5.10掃頻速率和掃頻定振精度水平振動臺空載進行定振掃頻時，掃頻速率應可調(diào)。當掃頻速率為對數(shù)形式并為1oct/min時，掃頻速率誤差不超過±10%,加速度(或位移)掃頻定振精度優(yōu)于±1dB。水平振動臺的最大傾覆力矩、最大偏轉(zhuǎn)力矩、工作頻率范圍、額定正弦推力、活動系統(tǒng)的有效質(zhì)量、空載和滿載時的最大振動幅值、額定工作特性曲線、連續(xù)工作時間等技術(shù)指標均應滿足生產(chǎn)制造廠的規(guī)定。6通用技術(shù)要求6.1外觀及附件6.1.1水平振動臺應有銘牌，標明型號、規(guī)格、制造廠、出廠編號和日期等，其水平滑臺與附件亦應有編號，并應標有C標志。6.1.2水平振動臺出廠時必須附有產(chǎn)品合格證、使用說明書及有關(guān)配套的技術(shù)資料等。6.1.3水平振動臺控制、測量顯示部分應配套齊全，各接插件應連接可靠；各開關(guān)、4旋鈕、按鍵應功能正常、操作靈活可靠，并應有明顯的文字或符號說明；顯示部分，字符應清晰完整；配有打印裝置時，打印結(jié)果清晰，打印、顯示結(jié)果應一致。6.2.1溫度：(10~40)℃,濕度：≤85%RH。6.2.2電壓變化范圍；額定電壓的10%。6.2.3水平振動臺工作環(huán)境周圍應無腐蝕性氣、液體；無強電磁6.2.4水平振動臺工作時，如果發(fā)出的噪聲聲壓級大于90dB(A計權(quán)),用戶應采取隔同6.2水平振動臺工作環(huán)境。水平振動臺的檢定用儀器設(shè)備見表3。檢定項目見表3。7.3.1水平振動臺外觀和工作環(huán)境的檢查按本規(guī)程5.1、6.1、6.2的要求，對水平振動臺外觀和工作環(huán)境條件進行檢查，檢查結(jié)果應符合第5.1條、第6.1條和第6.2條的規(guī)定。將加速度計剛性地安裝在水平滑臺臺面軸線遠端，靈敏軸應與臺面運動方向一致，加速度計輸出經(jīng)放大器接數(shù)字頻率計(或動態(tài)信號分析儀)。在水平滑臺工作頻率范圍內(nèi)，均勻選取不少于10個頻率點(包括工作頻率上、下限值)進行測量，分別記錄水平振動臺振動頻率示值和數(shù)字頻率計(或動態(tài)信號分析儀)的測量值，兩者間差值均應符合本規(guī)程第5.2.1條的規(guī)定。按本規(guī)程7.3.2.1的測量方法安裝加速度計和連接數(shù)字頻率計(或動態(tài)信號分析儀),儀器預熱30min后，將水平振動臺開啟調(diào)至某一常用頻率，同時使水平振動臺在該頻率點以最大加速度幅值的80%工作，連續(xù)考察1h,每隔10min記錄一次振動臺的頻率示值，頻率變化(頻率最大值與頻率最小值之差)應符合本規(guī)程第5.2.2條的規(guī)對在垂直方向檢定合格的電動振動臺可不再進行7.3.2.1和7.3.2.2的檢定。5檢定項目1分辨力≤1℃++交流電壓表++Ⅱ型(A計權(quán))+十2臺面傾斜誤差+3++4加速度(或位移)幅值示值大器、顯示器或動態(tài)信號分析儀)整套儀器對加速度幅值測幅值的測量不確定度+十5加速度(或位移)幅值穩(wěn)定度同檢定項目4同檢定項目4+6度測量儀)++同檢定項目4同檢定項目47背景噪聲加速度同檢定項目4同檢定項目4十8同檢定項目6同檢定項目6+9臺面加速度幅值均勻度同檢定項目4同檢定項目4++多只加速度計臺面橫向振動比同檢定項目4同檢定項目4++掃頻速率和定振精度同檢定項目6同檢定項目6+分辨力優(yōu)于0.1s注：凡應檢定的項目用“+”表示，不需檢定的項目用“-”表示。7.3.3振動加速度(或位移)示值誤差的檢定6將加速度計剛性地安裝于水平滑臺臺面軸線遠端，靈敏軸應與臺面運動方向一致，加速度計輸出接測振儀(具積分網(wǎng)絡(luò))。在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)選取高、中、低3個頻率點，并分別在所選各頻率點規(guī)定的加速度(或位移)范圍內(nèi)，均勻地選取不少于5個加速度值(或位移值)進行測量，則水平振動臺加速度(或位移)測量示值和測振儀標準值之間的示值誤差應符合本規(guī)程第5.3條的規(guī)定。其示值誤差δ。(或δ?)按下式或Ac—-水平振動臺位移示值，mm;Ag——測振儀位移示值，mm。7.3.4振動加速度(或位移)穩(wěn)定度的檢定按本規(guī)程7.3.3的方法設(shè)置水平振動臺工作狀態(tài)。連續(xù)考察1h,每隔10min對測振儀加速度幅值的示值進行一次測量，加速度幅值示值穩(wěn)定度按下式計算：l△a,|mx—-各次測量中，加速度幅值的示值相對于設(shè)定值的最大偏差(絕對值),其結(jié)果應符合本規(guī)程第5.4條的規(guī)定。7.3.5振動加速度波形失真度的檢定7.3.5.1將加速度計剛性地安裝于水平滑臺臺面軸線遠端，靈敏軸應與臺面運動方向一致，加速度計輸出經(jīng)放大器接動態(tài)信號分析儀。在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)，均勻選取不少于10個頻率點(包括工作頻率上、下限值),測量該頻率點水平振動臺空載最大加速度的基波幅值及5倍以上諧波幅值，按下式計算加速度波形失真度：a?"—水平振動臺加速度基波幅值，m/s2;a?、a?、a?、a?——為水平振動臺加速度a,的二次、三次、四次、五次等諧波幅7.3.5.2將加速度計剛性地安裝于水平滑臺臺面軸線遠端，靈敏軸應與臺面運動方向一致，加速度計輸出經(jīng)測振儀接失真度測量儀，測振儀(測量選擇)置于加速度擋，低7通濾波器的頻率應置于所測頻率5倍以上，在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)，均勻選取不少于10個頻率點(包括工作頻率上、下限值),并測量在該頻率下最大振動幅值的加速度波7.3.5.1和7.3.5.2測量結(jié)果均應符合本規(guī)程第5.5條的規(guī)定。按本規(guī)程第7.3.3條的方法安裝加速度計和連接測振儀。選擇水平振動臺輸出額定最大加速度的頻率點，并使其處于工作狀態(tài)，將其控制儀輸出幅值置零，功率放大器的增益調(diào)至最大，測量臺面軸線遠端的加速度值，其結(jié)果應符合本規(guī)程第5.6條規(guī)定。7.3.7.1按本規(guī)程7.3.3的方法安裝加速度計和連接測振儀、記錄儀。在測量范圍內(nèi)采用正弦振動激勵使空載的水平振動臺受到一個恒定的加速度，按1oct/min速率自動掃頻，用記錄儀記錄臺面幅頻特性曲線，確定其一階共振頻率fo。7.3.7.2按本規(guī)程7.3.5.1的方法安裝加速度計和連接動態(tài)信號分析儀。由水平振動臺控制儀給功率放大器輸入白噪聲信號使臺面運動。采用動態(tài)信號分析儀測量水平滑臺的加速度功率譜密度。加速度功率譜密度曲線采用對數(shù)坐標，通過測量確定其一階共振頻率f?并繪出幅值頻率響應曲線。7.3.7.1和7.3.7.2測量結(jié)果均應符合本規(guī)程第5.7條的規(guī)定。將5只加速度計分別剛性地安裝于水平滑臺臺面中心和臺面邊緣四角上，加速度計的輸出經(jīng)放大器接測振儀(或動態(tài)信號分析儀)。在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)，均勻選取10個頻率點(包括上、下限頻率點),并在該頻率下以水平振動臺所允許的最大加速度振幅的50%進行振動，在同次測量中，同時從測振儀(或動態(tài)信號分析儀)測得臺面l△a;|mw——同次測量中，臺面四角各點加速度值與中心點加速度值的最大偏差(絕對a?——同次測量中，臺面中心點的加速度值，m/s2。在水平振動臺工作頻率范圍內(nèi)，測出臺面最大加速度均勻度和對應的頻帶寬度，其結(jié)果應符合本規(guī)程第5.8條的規(guī)定。將三軸向加速度計剛性地安裝于水平滑臺臺面中心，使三向加速度計的Z軸與水平滑臺推力中心線重合，加速度計的三通道輸出經(jīng)放大器接測振儀(或動態(tài)信號分析儀)。在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)，均勻選取10個頻率點(包括上、下限頻率點),在所選頻率點以水平振動臺所允許的最大加速度振幅的50%進行振動，從測振儀(或動態(tài)信號分析儀)上同時測量3個方向的加速度幅值，臺面橫向振動比可按下式計算：8式中：T——水平振動臺臺面橫向振動比；a:——沿水平滑臺推力中心線主振方向的加速度幅值，m/s2;a?、a,——垂直于主振方向的兩個互相垂直向的加速度幅值分量，m/s2。在水平振動臺工作頻率范圍內(nèi)，測出臺面最大橫向振動比和對應的頻帶寬度，其結(jié)果應符合本規(guī)程第5.9條的規(guī)定。7.3.10掃頻速率和掃頻定振精度的檢定將加速度計剛性地安裝于水平滑臺臺面軸線遠端，加速度計經(jīng)放大器接動態(tài)信號分析儀。在工作頻率范圍內(nèi)，水平振動臺在交越頻率以下作定位移幅值、在交越頻率以上作定加速度掃頻振動。掃頻振動幅值為水平振動臺額定工作特性曲線的50%以上，掃頻速率為1oct/min。用秒表測量水平滑臺掃過n(n≥3)個倍頻程時間t,并按下式計算掃頻速率和掃頻速率誤差：式中：δ,——水平振動臺掃頻速率誤差；γa——實測水平振動臺掃頻時間，s;γs——水平振動臺設(shè)定的掃頻時間，s。在水平振動臺進行定振掃頻時，用動態(tài)信號分析儀記錄其幅頻特性曲線。上述測量結(jié)果均應符合本規(guī)程第5.10條的規(guī)定。7.3.11在水平振動臺空載或滿載情況下，測量其水平滑臺最大傾覆力矩和最大偏轉(zhuǎn)力矩、工作頻率范圍、額定推力、最大載荷、連續(xù)工作時間、臺面摩擦系數(shù)等技術(shù)指標，其結(jié)果應符合生產(chǎn)制造廠的規(guī)定。水平滑臺最大傾覆力矩和最大偏轉(zhuǎn)力矩的檢測，可參考附錄A進行。7.4檢定結(jié)果的處理按照本規(guī)程的規(guī)定和要求，經(jīng)檢定合格的水平振動臺，發(fā)給檢定證書(內(nèi)頁格式見附錄B);檢定不合格的水平振動臺，發(fā)給檢定結(jié)果通知書(內(nèi)頁格式見附錄C),并注明不合格項目。7.5檢定周期水平振動臺的檢定周期一般不超過1年。9水平滑臺最大傾覆力矩和最大偏轉(zhuǎn)力矩的檢測方法1.水平滑臺最大傾覆力矩的檢測將50kg砝碼或等同質(zhì)量的調(diào)試件牢固地緊固于離水平滑臺臺面400mm高的輔助調(diào)試架上，調(diào)試架應和臺面剛性連接。由式(A.1)可計算出水平滑臺承受最大傾覆力矩時的加速度，同時選擇水平振動臺滿足該加速度的最低工作頻率。在此工作狀況下測試水平滑臺臺面中心加速度波形失真度，其應不大于25%。Moma=ma?L?2.最大偏轉(zhuǎn)力矩的檢測將50kg砝碼或等同質(zhì)量的調(diào)試件牢固地緊固于離水平滑臺臺面偏離推力中心線的一邊，其重心離推力中心線距離150mm。由式(A.2)計算出水平滑臺承受最大偏轉(zhuǎn)力矩時的加速度，同時選擇水平振動臺滿足該加速度值的最低工作頻率。在此工作狀況下測試水平滑臺臺面中心加速度波形失真度，其應不大于25%。式中：aμ——進行偏轉(zhuǎn)力矩測試時水平振動臺的加速度，m/