4.水平滑臺
水平滑臺是振動臺進行水平試驗的輔助設備,在水平滑臺上便于安裝大型試驗件。水平滑臺可分為靜承支承式、滾珠軸承支承式和油膜支承式,大型滑臺則采用了油膜和靜承共同支承的方式。靜承支承的滑臺可在極低的頻率到很高的頻率之間工作,加速度波形失真度小,抗傾覆力矩及抗扭轉力矩高,橫向振動小。但這種滑臺成本很高,價格昂貴。滾珠軸承滑臺可用于中頻到高頻,在低頻工作時,加速度波形上要疊加軸承噪聲。油膜滑臺結構簡單,成本低,在低頻域內波形良好,容易實現大行程。但它抗傾覆和扭轉力矩低,橫向振動較大。
5.振動試驗夾具
夾具是為把試驗件牢固地固定在振動臺工作臺面上,并把振動臺的振動傳給試驗件,它的質量直接關系著試驗的質量。但目前對試驗夾具的重要性普遍重視不夠,尤其是在國內,一些試驗人員僅憑感覺來設計夾具,設計時缺乏必要的計算分析,也沒有必要的檢驗測試。這樣的夾具傳遞的振動往往存在著很大的失真,夾具上各點的振動量值相差很大,也就是均勻度很差。在測試頻段內存在多階共振,振動控制非常困難。有些夾具材料選用不當,質量過大,消耗能量多。
夾具設計的原則是在滿足試件安裝的前提下,夾具盡可能有低的質量,高的剛度,在試驗頻段內盡可能不出現和少出現共振。夾具的材料多采用鎂和鋁,因為這兩種金屬比鋼的質量小,阻尼特性比鋼好,加工成本低。小型夾具通常用整塊材料加工而成,大的夾具有用焊接和鑄造的方法制作。設計時應首先明確試驗條件,如正弦和隨機振動能級和允差,正弦掃描的頻率范圍,隨機振動功率譜密度曲線,安裝條件,允許的加速度不均勻度及橫向振動等。然后計算夾具的共振頻率及質量,使之滿足試驗要求。對于小試件,夾具的共振頻率不允許低于1000Hz,同時應達到試件zui低頻率的3~4倍。夾具加工完成后應進行必要的檢驗,對于重要和常用的夾具,如轉接板、擴展臺等,要進行全面的性能測試,以保證試驗的正確性。
6.綜合環境試驗用振動臺系統
綜合環境試驗有三綜合和四綜合,三綜合是指溫度、濕度和振動的綜合試驗。702所90年代初在國內研制成功了三綜合試驗系統。用于三綜合試驗的振動臺一般具有較大的工作臺面,以便盡可能多的一次性安裝試件,要做好振動臺與環境試驗箱之間的密封和隔熱,硅橡膠板是常用的密封隔熱材料。702所正在研制四綜合實驗系統,四綜合是指溫度、濕度、真空和振動的綜合環境試驗,由于試驗箱內要抽真空,用于四綜合的振動臺必須有自動對中系統,保證振動臺不在負壓的作用下偏離中心位置。振動臺要通過運動部件的延伸段與試驗箱連接,用滾動密封件進行密封,必要時可加裝擴展臺,以安裝較多和較大的試件。三綜合環境試驗系統已比較多見,四綜合試驗系統在將來的環境試驗中會發揮出更大的作用。
7.多向振動臺
許多試驗件,尤其是航空航天和船舶行業的試驗件,所處的振動環境并不是單自由度,而是多自由度的,顯然用目前常用的單方向激振的振動臺無法實現真實的振動環境。為了更真實的模擬振動環境,在60年代初期,美國就開始了三向振動臺的研制,到70年代已成功的研制了工作頻率較高、失真度較小的三向振動系統。80年代,702所也開始了這方面的研究。多向振動臺有電動式和液壓式,電動式可以實現高的工作頻率和低的波形失真,而液壓式適合于低頻工作,容易實現大激振力。目前三向及多向振動系統在美、日等國家應用較多,在我國使用還很少。但隨著技術的日益成熟,多向振動臺將以其自身的性能優勢和高的工作效率得以推廣。
電子、電工及材料技術的提高和機械設計方法的改進,為振動試驗系統的發展提供了機遇,以702所為代表的振動試驗設備生產廠,隨著技術投入的加大,將會為振動試驗提供更可靠、率、低成本的設備。