(2)振动频率范围0.2-5Hz可调,振动幅值范围2-10mm可调;
  (3)按所需的振动曲线进行带载振动;
  (4)振动系统必须稳定,且幅值误差小于0.02mm。
2.2 液压振动台的结构概述
    本次设计的液压振动台是立式液压振动台,所以采用竖直方向的液压伺服缸来驱动振动台。其结构示意图如图1.1所示:
           
                     图2.1 振动台结构示意图
信号源输入的控制信号通过控制器进入放大器被转换、放大,然后施加到伺服阀上,控制了伺服阀阀口的开启与关闭,从而改变液压缸活塞的运动方向,形成往复运动。置于液压缸活塞杆中的位移传感器将检测到的信号反馈给控制器,对液压缸的运动产生进一步的调节。
可以实现振动的结构有凸轮机构、螺旋机构等。如图2.2所示,利用凸轮实现振动,电机驱动凸轮连续运转,凸轮的运动轨迹决定了振动台的上下位移。该机构适合大幅度,大功率的驱动。凸轮由电机驱动,振动频率取决于电机的速度调节方式,调节电机转速可改变机构的振动频率。但由于凸轮的机械结构尺寸无法改变,故振幅不可调节。同时,该机构的工作状态受环境影响较大,噪声大,长时间使用凸轮产生磨损,精度大大降低。不能满足设计要求,故本课题中不采用该方案。
             
图2.2 凸轮机构振动台
螺旋机构实现振动,如图2.3所示,由伺服电机驱动丝杠螺母副运转,螺母带动振动台上下运行。伺服电机控制精度较高,运转平稳,速度响应性能好。系统振动频率取决于伺服电机的速度,调节伺服电机转速可改变机构的振动频率。然而伺服电机负载能力不强,重载时无法负荷,会发生电机抖动现象,严重时会造成损坏。螺旋机构结构简单,制造方便,运动准确,工作平稳,噪声小。但选择螺纹导程角时需仔细、合理,否则会发生自锁,且螺旋机构效率较低,螺杆与螺母的啮合程度对振幅和振动的平稳性有影响,长时间磨损会导致螺杆与螺母之间的缝隙加大,使机构精度降低。工作环境对螺杆性能也有较大影响,过载易发生螺杆折断。
                   
图2.3 螺旋机构振动台
利用液压实现振动时,信号源向伺服控制器输入振动波形函数,振动台能跟随伺服油缸作成比例的振动运动。位移传感器将检测到的位移信号反馈给伺服控制器。液压缸结构简单,工作可靠,方便进行无级调速,调速范围大,功率质量比大,易实现自动化控制和过载保护,运动平稳,原件能自我润滑,寿命长。缺点是:较高压力下会发生泄露,出现液压冲击和空穴现象时会产生振动和噪声,不宜用于远距离传动且不适合在高温和低温下工作。液压振动台与其他形式的振动台相比具有激振功率大、体积小、抗偏载能力强、控制性能好、无磁场干扰、可靠性高、能够得到不同形状波形等优点。由于输出功率大, 可以激振大质量的物体, 可以获得较大的速度、加速度和较高的振动频率。从而适应于各种不同场合的需求。
综上所述,液压振动台与其他形式的振动台相比具有激振功率大、体积小、抗偏载能力强、控制性能好、无磁场干扰、可靠性高、能够得到不同形状波形等优点。由于输出功率大, 可以激振大质量的物体, 可以获得较大的速度、加速度和较高的振动频率。从而适应于各种不同场合的需求。因此,本课题选用液压系统来实现振动要求。
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