振动试验机的基本操作方法 1 范围 本标准规定了振动试验机的一般要求、基本参数、技术要求、检验方法和检验规则等。 本标准适用于额定正弦激振力或随机激振力不大于200 kN试验用振动试验机。 激振力大于200 kN的振动试验机宜由用户和制造者或供应商参照本标准协商达成协议。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其 随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准 达成协议的各方研究是否可使用的这些文件的较新版本。 凡是不注日期的引用文件， 其较新 版本适用于本标准。 GB／T 2298机械振动与冲击术语(GB／T 2298—1991，neq ISO 2041：1990) GB／T 2611 2007试验机通用技术要求 JB／T 6147—2007试验机包装、包装标志、储运技术要求 3 术语和定义 GB／T 2298确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 额定负载 rated mass 有关技术文件规定的最大试验负载。 3.2 额定正弦激振力 rated excitation force under sinnsoidal conditions 不同试验负载下所有最大正弦激振力的最小值。 3.3 额定正弦加速度 rated sinusoidal acceleration 正常工作时，台面允许达到的最大加速度。 3.4 极限特性 limit characteristic 在不同的试验负载下随频率变化的位移速度一加速度的极限值，一般用极限曲线 额定频率范围 rated frequency range 极限特性曲线的最低频率至最高频率的范围。 3.6 额定随机激振力 rated random excitation force 任一试验负载下随机激振力的最小值。 该力与频率上、 下限之间的均匀加速度功率谱密度对 应。 4 振动试验机的组成 振动试验机由以下部分组成： a)振动试验机台体； b)功率放大器； c)振动控制仪(可按照用户要求配置)； d)冷却风机或热交换器等辅助设备。 5 基本参数与参数系列 5.1 振动试验机应给出下列基本参数： a)额定正弦激振力； b)额定随机激振力； c)额定频率范围； d)额定加速度； e)额定速度； f)额定位移； g)额定负载。 5.2振动试验机参数系列见表l，并优先选用表1的参数。 表 1 振动试验机参数系列表 额定正弦激振力kN 额定位移(p-p)mm 额定速度 m/s 额定加速度m/s2 额定频率范围 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 技术要求 6.1 环境与工作条件 振动试验机在下列环境与工作条件下应能正常工作： a)环境温度5℃～35℃，相对湿度不大于90％(25℃时)； b)工作场地清洁，周围无腐蚀性介质及强烈振动源； c).电源电压的变化在额定电压的±10％范围内。 6.2 正弦振动 6.2.1 频率示值误差 在规定的频率范围内，振动试验机的频率连续可调，其频率示值误差： ——对于5Hz≤f≤50 Hz，最大允许值为±1Hz； ——对于，f50 Hz，最大允许值为±2％f。 f 为振动试验机的实际振动频率。 6.2.2 加速度、速度、位移的示值误差 在规定的频率范围内， 振动试验机的加速度值应可调。 加速度示值的最大允许误差为±10％； 速度和位移示值的最大允许误差为±15％。 6.2.3 台面横向运动比 振动试验机工作时，台面横向运动比应满足表2要求。 注：横向运动比为横向加速度与轴向加速度之比。 表2 台面横向运动比 激振力不大于50kN 频率范围 Hz 5≤f500 500≤f≤2000 横向运动比 ％ ≤15 ≤25 激振力大于50kN 频率范围 Hz 5≤f500 500≤f≤1000 横向运动比 ％ ≤15 ≤25 在规定的频率范围内， 允许有1～2个横向运动比较大的频带， 在该频带内最大横向运动比不 大于50％；激振力大于50 kN的振动试验机在该频带内最大横向运动比不大于100％，频带宽 度不超过横向运动比对应频率的±10％ 6.2.4 加速度波形失真度 振动试验机工作时，台面加速度波形失线 台面加速度波形失线f≤工作频率上限值 加速度总波形失线Hz以上整个工作频率范围内， 允许有1～2个加速度波形失真度较大的频带， 在该频带内 最大加速度波形失线kN的振动试验机在该频带内最大加速度波 形失线％； 频带宽度不超过最大失线％， 加速度波形失真度的 测量应包括到上限频率5倍的谐波 6.2.5 台面加速度幅值均匀度 振动试验机工作时，台面加速度幅值均匀度应满足表4要求。 表4 台面加速度幅值均匀度 激振力不大于50 kN 频率范围 Hz 5≤f500 500≤f≤2000 均匀度 ％ ≤15 ≤25 激振力大于50 kN 频率范围 Hz 5≤f500 500≤f≤1500 均匀度 ％ ≤15 ≤50 在规定的频率范围内， 允许有1～2个台面加速度幅值均匀度较大的频带， 在该频带内最大的 台面加速度幅值均匀度不大于50％；澈振力大于50 kN的振动试验机最大加速度幅值均匀度 不大于100％。频带宽度均不超过最大均匀度对应频率的±10％ 6.2.6 振动频率和加速度示值稳定性 a)振动频率的示值稳定性 对于5Hz≤f≤100 Hz，其振动频率的示值稳定性为±1Hz／2h，对于f100Hz，其振动频率的 示值稳定性为±1％f/2h。 b)加速度示值稳定性 加速度的示值稳定性为±10％/2h。 6.2.7 加速度信噪比 振动试验机台面加速度信噪比应大于60dB。 6.2.8 扫频速率和扫频准确度 振动试验机在规定的频率范围能按对数或定位移一定速度一定加速度往复自动扫频， 其扫频 速率可调，扫频速率最大允许误差为±10％，扫频定振准确度小于2dB。 6.3 随机振动 6.3.1 随机振动加速度控制谱动态范围 振动试验机随机加速度功率谱控制动态范围(设置谱动态范围40dB)应不小于35dB。 6.3.2 加速度总均方根值示值误差 振动试验机随机加速度总均方根值示值误差的最大允许值为±10％。 6.3.3 工作频率范围外加速度总均方根值与工作频率范围内加速度总均方根值之比R 振动试验机随机振动工作频率范围外加速度总均方根值与工作频率范围内加速度总均方根 值之比R应不大于10％。 6.3.4 加速度功率谱密度示值误差 振动试验机随机振动加速度功率谱密度示值误差的最大允许值为±20％。 6.3.5 加速度总均方根值和加速度功率谱密度控制准确度 在90％置信度下，振动试验机随机振动加速度总均方根值的控制应准确到±1.5 dB；加速度 功率谱密度的控制应准确到±2dB。 6.4 其他要求 6.4.1 连续工作时间：振动试验机在正常工作条件下连续工作6h，各项功能应正常无误。 6.4.2 振动试验机工作时，其台面漏磁应小于5mT。 6.4.3 为保护振动试验机的安全，振动试验机应具有安全装置及保护功能。 6.4.4 制造者应给出振动试验机的最大工作噪声。 6.4.5 振动试验机的外观应符合GB／T 2611--2007中第10章的规定。 6.4.6 振动试验机的电气安全应符合GB／T 2611—2007中7.2的规定，根据振动试验机的特 殊情况，其绝缘电阻应不小于2MΩ ；耐压1500V，l min。 6.4.7 振动试验机工作时， 冷却风机或热交换器等辅助装置应工作正常， 各管路接口应可靠， 不得有冷却空气或液体泄漏。 6.4.8 振动试验机在包装条件下应进行运输试验， 试验后应能正常开机， 并仍应满足本标准 的各项要求。 7 检验方法 7.1 检验项目及检验仪器 振动试验机出厂检验、型式检验的项目见表5，检验用仪器见表6。 表5 检验项目 7.2 检验用负载 检验用负载应为金属材料制成的正圆柱体， 其直径为最大安装直径加上6倍的固定螺栓直径。 推 荐的厚度与直径之比应大于0.4，可通过改变制造负载所用材质满足该比例要求。 7.3 检验方法 检验应在振动试验机处于垂直状态下，台面空载时(特殊要求除外)进行。 7.3.1 基本参数 振动试验机空载，加速度计刚性地连接在振动试验机台面中心，其输出经测振仪接记录仪。 在规定的工作频率范围内， 做额定位移一额定速度一额定加速度扫频振动， 用记录仪记录工 作特性曲线，应符合产品明示的指标。 7.3.2 频率示值误差 将信号发生器的输出端接数字频率计， 在规定的频率范围内， 均匀地或按倍频程选取lo个频 率值进行测量(包括工作频率上、下限值)，用频率计测量频率值，分别记录振动试验机频率 指示值与数字频率计的测量值，两者之差应符合6.2.1的规定。 7.3.3 加速度、速度、位移的示值误差 将加速度计刚性连接在振动试验机台面中心， 其输出接测振仪。 对应规定的频率范围， 在高、 中、低三个频段各选取1个频率值，并在所选频率中选取大、中、小三个加速度、速度、位 移值，用测振仪测量台面中心加速度、速度、位移值，与振动试验机加速度、速度、位移的 示值作比较。其结果应符合6.2.2的规定。 7.3.4 台面横向运动比 将三轴向加速度计刚性连接在台面中心， 加速度计三个输出分别接多通道测振仪， 测振仪接 记录仪。在规定的频率范围内，振动试验机轴向以80％最大振动幅值作扫频振动，用记录仪 分别记录台面振动方向频率函数曲线和另两个相互垂直并垂直于振动方向和垂直于耳轴轴 线的两条频率曲线，从而确定最大横向运动比和对应的频带宽度。其结果应符合6.2.3的规 定。 7.3.5 加速度波形失真度 将加速度计刚性连接在台面中心，其输出经测振仪接失真度测量仪。 a)在规定的频率范围内，借助于示波器，用扫频振动的方法，反复寻找加速度波形失真度较 大的频率， 并测量该频率下最大振动值的加速度波形失真度和对应的频带宽度。 其结果应符 合6.2.4的规定； b)在规定的频率范围内， 均匀地或按倍频程选取不少于l0个频率值， 并测量这些频率下最大 振动值的加速度波形失线 台面加速度幅值均匀度 将不少于5个加速度计刚性地连接在台面中心和按不同直径圆周分布的安装螺孔上(如图1所 示)，加速度计输出接多通道测振仪。 a)在规定的频率范围内，均匀选取l0个频率值及相应频率下的最大加速度值，作为测量点。 在同一次测量中，从测振仪上依次测得各个位置的加速度值，并按公式(2)计算出加速度幅 值均匀度N： 其结果应符合6.2.5的规定。 b)在规定的频率范围内，用扫频或选频的方法测出最大加速度幅值均匀度和对应的频带宽 度。其结果应符合6.2.5的规定。 7.3.7振动频率和加速度示值稳定性 将加速度计刚性连接在台面中心，其输出接测振仪，将信号发生器输出接频率计。信号发生 器预热30 min后调至频率范围的某一频率和加速度范围内的某一加速度值， 检查该频率和加 速度值在2h内的变化，频率和加速度值每隔20min测量1次。其结果应符合6.2.6的规定。 7．3．8加速度信噪比 将加速度计刚性连接在台面中心，其输出接数字电压表。当振动试验机处于工作状态，而振 动试验机的动圈无激励信号输入时， 测量台面中心的加速度a， 并按公式(3)计算出振动试验 机的加速度信噪比M。 7.3.9扫频速率和扫频准确度 加速度计刚性连接在台面中心，将加速度计输出经测振仪接记录仪。分别以1 oct/min、2 oct/min等不同扫频速率进行定振往复自动扫频， 用秒表记录扫频时间， 应符合6.2.8的规定。 7.3.10 随机振动加速度控制谱动态范围 将加速度计刚性连接在台面中心，其输出接电荷放大器，在控制仪上设置如图2所示谱形， 2 振动试验机均衡并以80 m/s 的加速度振动，电荷放大器的输出接频谱分析仪，检测振动试 验机所能均衡的动态范围，要求a、b段频率差值不大于40 Hz，其结果应符合6.3.1的规定。 7.3.11 加速度总均方根值示值误差殛工作频率范围外加速度总均方根值与工作频率范围内 加速度总均方根值之比R 按7.3.10要求安装加速度计并连接测量仪器，振动试验机按图3谱形设置，并均衡控制，采 用下列方法之一测量加速度总均方根值及工作频率范围外、内总均方根值之比R。 目测检查当振动试验机以超出所设定的正常工作状态参数(如：过电流、过电压、过位移、 过热，冷却装置低水位、失压、漏水等)工作时，振动试验机的保护功能和安全装置应起到 有效可靠的保护作用或自动停机。 检查结果应符合6.4.3的规定。 7.3.17 振动试验机最大工作噪声 振动试验机空载，在额定频率范围内，以额定加速度幅值做扫频振动，选取距离振动试验机 台体边缘1.0m、离地面高1.5.m的不少于6个测量点，用声级计(A计权)测量振动试验机工作 时的噪声，六点中的最大值为振动试验机最大工作噪声，并按6.4.4的要求给出此噪声值。
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