工程机械电气系统振动台的测试和研究

花清国

（江西腾勒动力有限公司，江西 上饶 334100）

工程机械电气系统振动台的测试和研究

花清国

（江西腾勒动力有限公司，江西 上饶 334100）

振动台主要是用于测试机械在正常运行下的振动状态。将其应用在工程机械电气系统能够有效促进工程机械电气系统的完善。文章以工程机械电气系统振动台的测试为主线展开了论述，先是结合实际分析了工程机械电气系统振动台，然后详细阐述了工程机械电气系统振动台的测试方法。

工程机械；电气系统；振动台；测试

0 引言

随着我国制造业的逐渐发展，工程机械的智能化、自动化水平也在逐渐提高。尤其是在工程机械电气系统中逐渐形成了集系统化、综合化于一体的工作模式。但是工程机械电气系统构成比较复杂，在长期的运行过程中必不可免地会产生一些系统故障。可见，加强工程机械电气系统振动台的测试和研究是非常重要的。

1 工程机械电气系统振动台概述

振动试验属于力学试验中的一种，而振动台就是用于此试验的主要设备。振动属于物理现象，包括位移、速度、加速度、频率和相位等各种指标。工程机械电气系统是整机的重要组成部分，同时也是保证整机安全性、可靠性的关键。但是实际上，工程机械电气系统在运行过程中容易发生电气故障。另一方面，从严格上来说，工程机械电气系统包括电子系统和电气设备两部分，而电子系统包括多个子系统。由此可见，工程机械电气系统的检测比较复杂、困难。换言之，工程机械电气系统有着多方面的特征，在针对相关系统进行诊断和检测的过程当中，应当充分地结合系统电气的实际特性，采取有针对性的方案和技术，切实的提升对系统故障的诊断率，提升系统的操作运行水准，以确保系统可以处于平稳的工作状态。

2 工程机械电气系统振动测试平台的选择

随着我国机械技术的发展，电气系统振动测试设备的也包括过程中类型。在实际的测试过程中，企业需要根据实际的工程机械类型以及运行实际，选择合适的振动测试设备类型。也只有这样才能真正测试出工程机械电气系统的状态。目前较为常见的振动测试设备包括机械式、电液式、电动式。

2.1 机械式振动台

机械式振动台可以分为不平衡重块式和凸轮式两种。所谓不平衡重块式是指在不平衡重块旋转的过程中，产生的离心力会引发激振力。而激振动力与旋转的转速平方成正比。显然，这种振动方式符合正弦振动的的特点，同时还具备简单、投资资金低的特点。但是不平衡重块能够承受的频率范围较小，且无法随机振动。一般情况不平衡重块可允许的频率范围是在5～10Hz之间，属于低频范围。另外，在凸轮式机械振动台中，激振力与振动台运动部分的质量有关。这种振动台的优势在于能够在低频的范围内得到最大的位移。总的来看，机械式振动台具有一定的局限性。

2.2 电液式振动台

电液式振动台具有位移大、推力大的特点，被广泛应用在船舶、汽车等恒业的机械电气系统中。该振动台的主要工作原理是利用小的电动台控制伺服阀、同时利用油压促使传动装置产生振动。而且更重要的是电液式振动台即便是在低频的范围内也能够达到较大的位移，且设备价格较为低廉。据有关数据显示，电液式振动台的位移能够达到2.5m，机械师振动中凸轮式振动能够达到的位移也只有100mm。但是电液式振动台存在波形失真、上限工作频率低等缺点。如图1所示的电液式振动台系统，其频率范围为fmin=1Hz，fmax=100Hz，最大激振力为Fmax=2T=1.96×104N 。

2.3 电动式振动台

电动式振动台是目前较为最为频繁的一种振动设备，主要是有励磁、线圈、导向装置等部分组成，分为大型和小型两种振动设备。其中大型的振动设备其频率范围较大，在0—2kHz之间。小型的震动设备其频率范围约在0—1kHz之间。电动势振动台的主要优势是方便控制、波形清晰，尤其是能够得到较大的加速度。从物理学角度来说，电动式振动台主要依据电磁感应原理。当在通电的磁场中施加力时导体就会发生振动。总的来说，电动式振动台的优势是较为明显的。

3 工程机械电气系统检测

3.1 平台介绍

本文主要介绍的是电动振动测试平台，该振动测试平台主要是由控制装置、放大装置、冷却系统、信号反馈系统等部分组成。在实际的运行过程中，路谱采集系统会将数据反馈到控制仪，而后控制仪就会将电流信号传递到功率放大器，功率放大器则会将电流电压信号传送到振动台，振动台经过处理会将加速度等信号反馈到控制仪中。从实际上来说，路谱数据会先经过傅里叶转换成为能量谱数据，之后会进行加速试验处理数据，并将其数据传递到控制仪中。控制仪则会依据参考谱将生成的电流或电压信号，并反馈到放大器，接下来放大器就会将其作用在振动台中，振动台产生动作。在整个测试系统中，为了缩短试验时间，需要将实际测得的数据利用保守因子法得出振动台运动数据。需要注意的是这也必须要结合实际试验状况。这样才能保证测试的准确性。

图1 电液式振动台系统

3.2 电动式振动台类型选择

依据相关工程机械电气系统振动台测试要求和标准，要综合考虑三个方面的因素：一是依据激振力和工作频率。其中激振力的大小计算公式是台面质量、连接轴质量、夹具质量、待测部件质量的总和，并乘以测试系统中的等效加速度。另外，工作频率范围的选择是需要根据振动台的上、下限频率、加速度、位移等数据。另外，需要注意的是振动台的测试方向必须包含X，Y，Z 3个方向上的测试。

3.3 电气系统的数据采集和处理

在路谱数据的选择中，可以选择振动比较剧烈的部位选择两个或多个点，以保证能够通过点将实际的运行状况反映出来。同时在进行测试前，需要将电控柜按照相关标准安装在辅助夹具上。在完成测试之后，还应在3个方向上进行36个小时的测试。电气系统的数据数据方式是保守因子法。另外，如果出现电路板松动现象，就会导致后方卡子与导轨卡接不牢固的现象。总的来说，在进行数据的采集与处理时要采用科学、合理的方法，并确保电气系统的正常，这样才能得出精确的结果。

4 总结

综上所述，工程机械电气系统振动台的选择应当根据实际的电气系统运行状况，之后要逐步完善测试系统，从而真正助力工程机械电气系统的优化。

[1]何继贤.工程机械电气系统振动台的测试和研究[J].湖南农机，2013（11）：55-56.

[2]鲍捷.工程机械电气系统的振动测试[J].科技创业家，2013（5）：84.

[3]章尧.工程机械电气系统振动故障的测试分析[J].科技与企业，2013（10）：366.

[4]王世旺，喻衍，肖春，等.工程机械电气系统的振动测试[J].工程机械与维修，2011（7）：170-171.

Test and research on vibration table of electrical system of construction machinery

Hua Qinggua
(Jiangxi Power Co., Ltd., Shangrao 334100, China)

The vibration table is mainly used for vibration testing machine under normal operation. Its application will effectively promote the improvement of electrical system of engineering machinery in electrical system of engineering machinery. This paper discusses the electrical system engineering to mechanical vibration table test as the main line, the fi rst is the practical analysis of electrical system engineering mechanical vibration table then describes the test method of electrical system engineering of mechanical vibrator.

construction machinery; electrical system; shaking table; test

花清国（1970— ），男，黑龙江牡丹江人。