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電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)有使用頻率范圍、最大正弦加速度、最大正弦速度、最大位移這四個(gè)主要參數(shù)，比如下面的振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，有

 

【最大正弦加速度：1000m/s2 、 最大正弦速度：2m/s 、

 

最大位移：51mmp-p   、 使用頻率范圍：5-2000Hz】

 

超過以上額定參數(shù)，試驗(yàn)無法進(jìn)行，強(qiáng)制執(zhí)行試驗(yàn)的話，振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)會(huì)出錯(cuò)報(bào)警，嚴(yán)重的情況下導(dǎo)致設(shè)備損壞，這大家都能理解。還有一點(diǎn)，光看上面參數(shù)，很容易理解成低頻條件下，比如5Hz處，可以對(duì)應(yīng)加速度1000m/s2或速度2m/s的試驗(yàn)條件，其實(shí)不然。可以通過下式（1）計(jì)算得到，5Hz時(shí)，若加速度為1000m/s2的話，得到位移和速度為1.01mo-p和31.83m/s，顯然，早就超出了振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的額定參數(shù)，即低頻處受到最大位移和最大速度的限制。

 

 

  因此，實(shí)際中振動(dòng)臺(tái)的工作頻率特性如上圖1所示，

 

①電動(dòng)臺(tái)有一個(gè)比較寬的頻率范圍（f0～f3），但并不是所有頻率都可以達(dá)到最大加速度（最大推力），僅在f2～f3內(nèi)滿足，即所謂的恒加速度區(qū)C。低頻段f0～f1稱為恒位移區(qū)A，受最大位移的限制，加速度隨頻率的下降而成二次方關(guān)系急劇下降。f1～f2稱為恒速度區(qū)B，能夠達(dá)到最大速度值，除了f2，其他頻率都滿足不了最大加速度，f1能達(dá)到最大位移外，其他頻率滿足不了最大位移。在恒速度區(qū)B，基本上都不能達(dá)到最大位移和最大加速度。

 

②圖中f1和f2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)稱為交越點(diǎn)，即一個(gè)物理量變換為另一個(gè)物理量的點(diǎn)。如何進(jìn)行計(jì)算呢？以上面的額定參數(shù)為例，f1處滿足位移51mmp-p和速度2m/s，代入公式（1）下式，

 

 

f2處滿足速度2m/s和加速度1000m/s2，由式（1）推導(dǎo)出，

 

 

代入上式（2），

 

 

③空載時(shí)，60Hz處的加速度是多少？假定動(dòng)圈質(zhì)量為25kg，最大推力為4tonf，則通過牛頓第二定律，

 

 

上面是錯(cuò)誤的計(jì)算方法，因?yàn)?0Hz不在恒加速度區(qū)，且最大空載加速度受振動(dòng)臺(tái)最大加速度1000m/s2的限制，正確的應(yīng)該是利用式（2），

 

 

④試驗(yàn)負(fù)載質(zhì)量越大，能達(dá)到最大推力的頻率范圍越寬，圖1中參考某負(fù)載特性曲線，帶負(fù)載后，交越點(diǎn)f2變?yōu)榱薴2’，最大推力的頻率范圍變大。

 

⑤有負(fù)載情況下，f2’的計(jì)算，這就需要知道振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈質(zhì)量和振動(dòng)臺(tái)的最大推力。假定動(dòng)圈質(zhì)量為25kg，最大推力為4tonf，負(fù)載150kg，則通過牛頓第二定律，加速度

 

 

又因?yàn)閒1處的加速度為

 

 

顯然，f2’在f1和f2之間，

 

 

在排除試驗(yàn)體和夾具等安裝不妥的情況下，在17.84Hz以上頻率區(qū)域，在負(fù)載150kg時(shí)，可以達(dá)到最大加速度224.23m/s2（最大推力4tonf）。12.48～17.84Hz區(qū)域能達(dá)到最大速度2m/s，5～12.48Hz區(qū)域達(dá)到最大位移51mmp-p。8Hz時(shí)，最大加速度只能達(dá)到

 

 

此時(shí)的推力為

 

 

顯然和4tonf相差很大。

 

　　同理計(jì)算，可以得到各種負(fù)載下的工作特性曲線，如圖2（非上述額定參數(shù)機(jī)型），供參考。

 

 

⑥最大加速度、最大位移等參數(shù)并不是全頻率范圍都能對(duì)應(yīng)，高頻處受最大加速度限制，低頻處受最大位移限制，介于兩者之間的受最大速度限制。低頻可以對(duì)應(yīng)大位移，但加速度對(duì)應(yīng)的小。比如，5mm位移，頻率1000Hz的話，加速度達(dá)到20000g，顯然電動(dòng)型振動(dòng)臺(tái)無法滿足。

 

　　綜上所述，在對(duì)試驗(yàn)體進(jìn)行試驗(yàn)前，必須對(duì)試驗(yàn)條件等參數(shù)進(jìn)行分析，合理的選擇和使用振動(dòng)臺(tái)，否則會(huì)損壞試驗(yàn)體或振動(dòng)臺(tái)。

 

  值得慶幸的是，現(xiàn)在很多正規(guī)的振動(dòng)控制儀廠家都在軟件里面增加過載檢查（safety check）功能，操作者只需要輸入振動(dòng)臺(tái)的額定參數(shù)（設(shè)備導(dǎo)入時(shí)廠家輸入）、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)體或夾具等質(zhì)量，軟件內(nèi)部便會(huì)自動(dòng)計(jì)算，防止設(shè)備損壞，如圖3。這是一個(gè)對(duì)設(shè)備保護(hù)很有用的功能，希望引起大家的重視！