JB/T 7914-1999 振动发生器辅助台 设备特性的描述方法

ics17.16JB中华人民共和国机械行业标准JBT7914-1999eqv Iso6070:1981振动发生器辅助台设备特性的描述方法Auxiliary tables for vibration generators-Methods of describing equipment characteristics199906-28发布2000-01-01实施国家机械工业局发布JB7914-1999前言本标准等效采用sO60701981《振动发生器辅助台设备特性的描述方法》本标准是对JB丌791495《振动发生器辅助台设备特性的描述方法》的修订。修订时仅按有关规定作了编辑性修改,主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起代替JBT791495。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位:北京机械工业自动化研究所。本标准主要起草人:朱晓民,黄重玲。中华人民共和国机械行业标准振动发生器辅助台eqy Iso6070:1981设备特性的描述方法代替JBT791495Auxiliary tables for vibration generators-Methods of describing equipment characteristics1范围本标准规定了描述振动发生器辅助台设备特性与分级的方法。本标准适用于与一个或多个振动发生器相联接的辅助台。振动发生器沿着与辅助台纵向轴线平行的方向振动,台面水平的辅助台是最通用的。如有办法消除重力的影响,则辅助台就可以在任意方向本标准对几种辅助台作出比较详细的说明。对描述辅助台特性的方法加以规定。同设备的生产厂与用户之间签订合同的指南本标准所规定的辅助台类型如下:a)板簧式b)油膜或气垫式c)机械滑动式d)滚珠、滚柱、滚针支承式e)液压滑动式;n静压支承式g)磁性悬浮式;h)带静压补偿的干轴承式;i)上述两种或多种类型的组合式本标准对试验设备特性规定了三级描述等级a)A级;b)B级;c)C级各级所描述的特性项目,一般根据用户使用设备要达到的目的而定,并不涉及辅助台的质量好坏和尺寸大小对于某些描述级,表格中未规定的特性,可由制造厂和用户协商确定。但在制造厂的技术文件中至少应包含A级特性描述2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本业局1999-0628批准2000-01-01实均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性JBT740631994试验机术语振动台与冲击台3符号a倾覆角(见图2)B侧倾角见图2)ψ偏转角(见图2)C。最大倾覆力矩C最大侧倾力矩C最大偏转力矩d加速度总谐波失真度F.在Z向实测的克服静摩擦的力(尽可能包括在各种试验负载和滑台沿纵向Z轴的各个位置下F,在Z向实测的克服动摩擦的力F,最大静负载Fx、Fy、F2运动着的辅助台沿三个轴线方向所能承受的最大力∫颏率fn最高工作频率f,最低工作频率ly、l2对于通过滑台重心并与诸参考轴平行的轴线方向的滑台惯性矩Kx、Ky、K2沿着三个轴线方向的导向系统的平动刚度K。、KB、K。沿着三个轴线方向的导向系统的转动刚度m包括导向系统运动部件在内的滑台总质量m,试验负载(下角标t为0、1、2、3,4、5)v2沿Z轴的额定速度有效值x、F、ZT作台面中心的坐标(见图2)x、Y、Z滑台重心的坐标4单位当制造厂或用户在确定本标准中参量的数值时,应采用法定计量单位制。同时说明这些参量是用有效值、峰值还是峰-峰值表示的振动台与冲击台的术语见JBT74063。辅助台是将一个或多个振动发生器产生的振动传递给试验装置的一种机械系统。辅助台的导向系统与振动台的导向系统是相容的。辅助台由以下几部分组成(见图1)a)由工作台和联接器(联接丁作台和振动器)组成的滑台;JB/T7914-1999b)导向系统c)校平垫块9…3;出∵…÷汽1—振动发生器;2振动发生器的悬挂系统(自由或锁定);3一联接器;4—1作台;5—滑台导向系统;6—校平垫块;7—甚础底板;8基础图1辅助台与单个振动发生器联接的典型结构图5.1辅助台的分类5.1.1板簧台:滑台与导向系统固定部分用金属板簧联接,板簧沿滑台方向刚度低,而其他五个自由度方向刚度高。5.1.2油膜或气垫台:滑台放在平板上。为减小摩擦系数,滑台与平板之间的表面用油膜或气垫隔开(对于这类台,不能确定滑台与导向系统固定部分之间的联接刚度5.1.3机械式滑动台:用连杆、滑块机构联接滑台与导向系统的固定部分。其纵向刚度非常低,若不存在间隙,其余自由度的刚度很高。5.1.4滚珠、滚柱或滚针式支承台:原理与机械式滑台相同,只是摩擦力的减小是由滚珠、滚柱或滚针来实现的5.1.5液压式滑动台:原理与机械式滑动台相同,但润滑是在加压条件下实现的。对于非常小的横向直线位移或转动位移,可以确定其刚度。5.1.6静压支承台:滑台与导向系统固定部分的联接是由液压实现的,它能保证系统自动对中。纵向的联接刚度可以忽略不计,相应于其他几个自由度的刚度可以给定。5.1.7磁性悬浮台:滑台与导向系统固定部分的联接由磁场实现。磁场梯度决定了刚度。滑动平面之间没有实际的接触。纵向刚度和摩擦均可忽略不计,相应于其他自由度的刚度可以给定。5.1.8带静压补偿的干支承台:滑台与导向系统固定部分之间的联接由两种摩擦系数较小的材料相接触来实现的。用接触表面外的流体压力保证间隙自动调整和补偿。纵向刚度很低,相应于其他自由度JB/T794-1999的刚度可以给定。5.2坐标轴系5.2.1滑台参考坐标轴系滑台的特征尺寸是根据构成滑台参考轴系的各个轴线方向确定的(见图2)参考轴系的原点O是滑台驱动面的端面与振动发生器水平轴的交点。0z轴是纵轴(与振动发生器产生的运动方向平行,并由O点指向自由端)OX轴是法向轴(与滑台平面垂直并指向负载)OY轴是横向轴(与OX、OZ两轴正交)在滑台联接几个振动发生器的情况下,可选择其中一个规定滑台的参考轴系。运动均对固定轴系(OX、OY、OZ)来确定,该轴系的各轴分别平行于滑台参考轴系的各轴联接器图2滑台参考轴系52.2滑台其他参考坐标轴系为了特殊的目的,可以规定其轴平行于滑台参考轴系而原点随装置而定(如重心、安装面中心等)的其他轴系5.3特性参数5.3.1有效行程:滑台正常工作的极限行程,超过该行程后,制造厂不再保证其性能。5.32额定频率范围:频率的上限f和下限。在此范围内滑台能正常工作,超过该频率范围,制造厂不再保证其性能。5.3.3额定速度均方根值V:在额定频率范围内,在选定的负载下滑台能连续工作的沿Z轴速度的均方根最大值53.4最大静负载F在不损坏滑台的条件下,所能承受的最大静负载。53.5最大轴向力Fx、F、F2:在辅助台不被损坏的条件下,沿三个轴线方向所能施加的最大静态力和最大动态力。5.3.6最大傾覆力矩C。:在辅助台不被损坏的条件下,施加的静态力和动态力所产生的倾覆极限力JBT7914-19995.3.7最大侧倾力矩Cn:在辅助台不被损坏的条件下,施加的静态力和动态力所产生的侧倾极限力5.3.8最大编转力矩C在辅助台不被损坏的条件下,施加的静态力和动态力所产生的偏转极限力5.3.9传递率:在稳态强迫振动情况下,系统的响应幅值与激励幅值的无量纲比值。可以是力、位移、速度或加速度之比。5.3.10加速度总谐波失真度d:对输出信号来说,表达式如下d√+4+A+E_100和+42+42+A+心式中:A—信号基波项的值;A2…d分别是信号的2次……n次谐波分量值5.3.11环境的限制:环境条件如温度、湿度等的限定,以能保证正常连续T作为界。可在选定的试验负载m,和额定速度下进行持续试验(譬如3h),用测量在导向系统附近的温度以校核所导致的热影响是否过大,来确定环境温度的限值应采用本标准推荐的试验负载或制造厂和用户一致同意的任何其他负载进行辅助台试验。为使系统(包括试验负载及其他与工作台之间的联接器)的固有模态处在额定频率范围以外,需遵守如下原a)在所有紧固处用螺钉紧固,以保证联接处有足够大的刚度,同时防止松动或滑动;b)应注意试验负载接触面和工作台面之间是否贴合(如平面度等c)采用相对高度小的试验负载。试验负载的高度与直径或高度与对角线的推荐比值应≤04注:如制造厂和用户一致同意,可采用偏置负欷,此时应规定负藏值及固定力式。61试验负载m:辅助台本身的质量,没有附加质量。62试验负载m:在正弦状态下,容许400ms2加速度峰值的负载63试验负载m2:在正弦状态下,容许100m3加速度峰值的负载64试验负载m:在正弦状态下,容许40m32加速度峰值的负载65试验负载m4:在正弦状态下,容许10ms2加速度峰值的负载66试验负载m3:在正弦状态下,容许200m/2加速度峰值的负载。注:只有当400m3的加速度超过振动发生器的能力而不能使用试验负载m时,才采用试验负酸m。本标准要求提供采用试验负载m的数据;根据制造厂的选择,可以提供采用试验负载m时的数据,但在更替时,必须在所有这些数据的符号上加角标5.并在数据记录上注明:用负载m代替m,以引起用户注意。7制造厂提供的特性7.1各种辅助台的共同特性(见表1)JBrT7914-1999表描述等级参考对应章条A BC物理和力学性能包括导向系统运动部件在内的滑台总质量m滑台质心G的坐标工作台面(见图2)中心C的坐标固定点的尺寸和作台上的固紧力矩台面的直线度与平面度联轴器表面的平面度输助台的外形尺寸最大静负载F5.3.4包括导向系统运动部件的滑台相对于通过其质心并与X轴平行的轴线的惯性矩(lx)包括导向系统运动部件的滑台相对于通过其质心并与Y轴平行的轴线的惯性矩(↓)包括导向系统运动部件的滑台相对于通过其质心并与Z轴平行的轴线的惯性矩(l2)作特性:额定频率范围5.32有效行程限位器的行程C点(沿Z轴)的最大空载加速度最大轴向力F2作台面沿X轴向的加速度均匀度作台面沿Y轴向的加速度均匀度T作台面沿Z轴向的加速度均匀度空载下一阶共振频率術生转动C点绕x轴的空载角加速度C点绕Y轴的空载角加速度C点绕Z轴的空载角加速度C点绕X轴的负载角加速度C点绕Y轴的负载角加速度JBr7914-1999表1(完)描述等参考对应章C点绕Z轴的负载角加速度总请波失真度点C点和点O之问的加速度传递率滑台的最高温度振动发生器悬挂的状态(自由或镜定)作位置(水平或垂直)辅助台可能承受的极限环境条件(温度、湿度等)安全装置对安装和操作的要求(如水、电源、起吊设备)联接器的力学性能振动发生器与辅助台之间的联接要求安装的细节(见图1)安装允差装卸的最大负载基砒底板由辅助台造成的污染(如油)环境限制53.111)对各试验负载而言。7.2板簧台特性(见表2)特性参考对应章条额定速度V25.3,3最大横向力F,5.3.5量大倾覆力矩C5.3.6导向系统沿X轴的平动刚度Kx导向系统沿Y轴的平动刚度Ky导向系统沿Z轴的平动刚度K2导向系统沿X轴的转动刚度K导向系统沿Y轴的转动刚度K导向系统沿z轴的转动刚度KJBT7914-19997.3油膜台或气垫台特性(见表3)表3参考对应章条额定速度H2最大倾覆力矩C克服静摩擦的力F7.4机被式滑动台待性(见表4)表描述等级参考对应章条额定速度v2最大横向力F5.3.5最大倾覆力矩C,L SERP4M09 i滚针支承台特性(见表5)表5描述等级特性参考对应章条额定速度V最大横向力Fy最大倾翟力矩C克服静摩擦的力F导向系统沿X轴的平动刚度Kx导向系统沿Y轴的平动刚度K,导向系统沿X轴的转动刚度K导向系统沿Y轴的转动刚度K导向系统沿Z轴的转动刚度K7.6液压式滑动台特性(见表6)表捕述等级特性参考对应章条额定速度V2最大横向力F最大倾力矩C。克服静摩擦的力FJB/7914-19997.7静压支承台特性(见表7)描述等级持性参考对应章条额定速度V253353.5最大倾覆力矩C克服静摩擦的力F导向系统沿X轴的平动刚度Kx导向系统沿Y轴的平动刚度Ky导向系统沿X轴的转动刚度K导向系统沿Y轴的转动刚度K度7.8磁性悬浮台特性(见表8)表8描述等级特性参考对应章条ABC最大横向力Fy最大倾覆力矩C导向系统沿X轴的平动刚度Kx导向系统沿Y轴的平动刚度K导向系统沿X轴的转动刚度K导向系统沿Y轴的转动刚度K。导向系统沿Z轴的转动刚度K7.9带静压补偿的干支承台(见表9)表9描述等级参考对应章条额定速度V最大横向力F最大倾覆力矩C导向系统沿X轴的平动刚度Kx导向系统沿Y轴的平动刚度Ky导向系统沿X轴的转动刚度K导向系统沿Y轴的转动刚度K导向系统沿Z轴的转动刚度KJBT7914-19998共同的动态特性测量8.1加速度传递率的测定振动发生器和尽可能接近辅助台面的中心点(C)的某点之间的传递率,是以频率函数来确定(见图2)。测量时,装在振动发生器上的加速度计应尽可能接近辅助台参考轴系的原点,并用螺栓拧8.2横向加速度的测量8.2.1空载情况将三轴向加速度计放在尽可能接近辅助台面中心点C的位置上来测量横向加速度8.2.2加载情况按上述同样的测量条件进行,但要选用第6章所规定的试验负载。8.3加速度场均匀度的测量加速度均匀度的测量是以频率的函数形式给出尽可能接近中心点C的加速度计和各固定点的传感器之间的无载时的加速度允差,其中包括:a)最优点b)最劣点注:加速度计灵敏轴的方向必须与测量所考虑的轴线方向一致。8.4加速度总谐波失真度的测量速度总揩波失真度应在空载状态、额定频率范围内和辅助台处于额定特性的条件下进行测量,当采用抑制基频加速度的方法来测量总谐波失真度时,总谐波失真度与以额定输出电压百分率表示的背景噪声之比应不低于10dB。由于加速度失真度取决于辅助台和振动发生器的特性,制造厂应提供用于驱动辅助台的振动发生器的说明书。注:总谐波失真度也可以按平方律法则,用n次请波的总失真值来计算8.5衍生转动的测量在特殊应用场合(如摆动陀螺仪的研究).需要说明辅助台绕三轴线OX、OY、OZ中每一轴线的转动及其测量方法。9技术文件制造厂应提供辅助台的操作、维护、调试等说明书。包括以下内容:a)原理;b)辅助台概述;c)操作方法d)安装平面图e)联接图;n电缆图;g)安装条件h)拆装说明;JB/7914-1999i)专用丁具一览表;j零部件明细表k)备件清单;