JZQ-20B超低頻激振器

一、用途

   JZQ-20B超低頻激振器是一種電動(dòng)變換器，即將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，對(duì)試件提供激振力的一種裝置。與GF500型功率放大器相配，再加上有關(guān)儀器，可廣泛用于各種工程結(jié)構(gòu)（如火箭、飛機(jī)、船舶、汽車、機(jī)床、火車、礦山機(jī)械、房屋建筑以及地質(zhì)等）的振動(dòng)試驗(yàn)。特別適用于飛機(jī)、樁基檢測(cè)、橋梁、水壩等大型結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)。

此外，它可以用作振動(dòng)臺(tái)，對(duì)小型儀表、零件等作環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)以及對(duì)傳感器進(jìn)行校驗(yàn)。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

三、原理

電動(dòng)式激振器是由彈簧、動(dòng)圈、鐵芯、磁鋼、磁極板、殼體等組成。動(dòng)圈骨架上部可直接和激振頂桿相連。動(dòng)圈處于鐵芯和磁極板之間的工作間隙中。動(dòng)圈由上下二組彈簧支持,構(gòu)成激振器的可動(dòng)系統(tǒng)(部件)。彈簧本身固定在殼體上。

當(dāng)功率放大器供給動(dòng)圈可變頻率電流時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可以得到：

             F＝0.102BLI×10⁴                (1)

             F₀＝0.102BLI₀×10⁴              (2)

式中：

      F為電磁感應(yīng)力（公斤），即通常所謂的激振力

      F_O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(yīng)強(qiáng)度（高斯）

      I為動(dòng)圈中的電流瞬時(shí)值（安培）

      L為切割磁力線的線圈的導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度（米）

由（1）、（2）式可得：

          α＝F/I＝F₀/I₀＝0.102BL×10⁴      (3)

對(duì)于每臺(tái)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(dòng)圈的懸掛裝置。

（2）頻率特性

本激振器的可動(dòng)部件零階固有頻率約為22赫茲。這個(gè)共振頻率對(duì)于激振大試件或者采用力傳感器測(cè)量試件頻響函數(shù)時(shí)，將不會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果?？蓜?dòng)部件的一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。

（3）力常數(shù)

由于各臺(tái)激振器的線圈匝數(shù)和磁感應(yīng)強(qiáng)度不是嚴(yán)格相等的，故各臺(tái)激振器的力常數(shù)會(huì)略有不同，標(biāo)在合格證的力常數(shù)是在位移S=0，即激振器動(dòng)圈處于中立位置校測(cè)到的值。

（4）磁場(chǎng)

該激振器采用了高能磁性材料——釹鐵硼，它具有*的矯頑力，因而使激振力對(duì)電流的非線性小于1％。同時(shí)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(dòng)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(duì)于非臨時(shí)性的固定或激振器在相當(dāng)?shù)偷念l率下工作時(shí)，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(dòng)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?gòu)椈珊椭Ъ苓B接。此方法便于多次安裝，同時(shí)可以大大減小激振器的能量向地面?zhèn)鬟f。當(dāng)激振工作頻率f＞5赫茲時(shí)，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(dòng)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?gòu)椈蓱覓煸谠嚰?。?dāng)激振器無(wú)法采用上述兩種方法固定于地面時(shí)，如橋梁、飛機(jī)的機(jī)翼以及其它自由懸掛的結(jié)構(gòu)，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(lái)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(shí)也起到保護(hù)激振器的作用。如由于激振器安裝不當(dāng)，試件的激振方向和激振器的軸線方向不一致時(shí)，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(shí)，必須使激振器動(dòng)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(dòng)而造成連接松動(dòng)。

（三）大行程限制

當(dāng)激振器可動(dòng)部件達(dá)到極限行程時(shí)，動(dòng)圈骨架將碰撞限制器發(fā)出噠噠的響聲。此時(shí)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(dòng)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(shí)，激振器只能間隙性工作，否則內(nèi)部升溫會(huì)造成損壞。

（五）用作振動(dòng)臺(tái)

在本激振器動(dòng)圈骨架裝一個(gè)小臺(tái)面，可以當(dāng)作小振動(dòng)臺(tái)使用。