有关振动实验台的设计，请指点！

gemini121314

要求设计大功率机车（也就是和谐号列车）的接地装置的共振测试试验台，当接地装置安装在正常位置时，分别在机车的垂向，横向，纵向在1~50HZ振动频率范围内检查有无共振现象。
      我现在的设想是做一个试验台模拟机车在行驶过程中测试是否产生振动，而且要求模拟的车速是可调的。
      现在只有这么一点想法，请大家帮我想想办法，提提意见！在下不胜感激！

szdlliuzm

振动台其实用不着自己进行设计了，选用电动振动台就可以进行试验了；接地装置是安装在机车上的，应该是进行工作状态下的振动试验，在振动试验中接地装置的安装就要按实际的工作位置来进行三轴向的振动试验了。
在振动试验中目前的振动试验台绝大部分是单向振动振动，因此要做三次振动试验来完成产品的三轴向振动试验了。
在振动试验中要检查产品的有无共振就需要在测试部分安装传感器通过测量振动响应值来判断有无共振了。

szdlliuzm

要完成楼主要求的工作，我想可以按如下步骤来完成：
一、选择合适的振动台：振动台可以是机械振动台、也可以是电动振动台、液压振动台。
    振动台选用要根据装置的大小、重量选择安装台面的大小和振动台推力的大小了。
二、确定装置的安装方式。
    同一产品如果在振动试验中安装方式不同，得到的结果可能会有很大的差别，而影响对产品的判定了。
    对于是工作状态时的产品振动试验，安装就要按产品在工作状态时的实际位置来进行振动试验了，这个时候需要解决的问题就是产品的安装夹具了。
三、确定振动试验条件：频率范围、振动的振幅或加速度大小，也就是确定施加给接地装置的激励信号及大小了。
四、确定接地装置上振动信号采集点及数量。
    振动响应信号的采集有的控制仪有测量通道，可以振动控制仪来做测量信号的数据采集了；也可以用独立的信号采集仪，采集的通道数量会更多些了。
    如果是用独立的信号采集仪时，可以把一通道的传感器安装在振动台的台面或动圈上，这时的一通道信号就是一个激励信号了，从2通道以后的传感器就是安装在产品上，那么采集到的信号就是产品的振动响应信号了。
五、振动试验及采集振动激励和响应信号。
六、振动数据分析：根据激励和响应信号可以做出每个测量点的传递函数，就可以找出每个点的共振频率了。

szdlliuzm

如果是没有振动台，也可以模态试验的方法来找共振点，使用的就是激振器和力锤了。试验的方法和步骤还是同上贴了。
激振器其实就是个小型振动台，推力是10-50KG，而可靠性振动试验中用的振动台推力就是在100KG以上了。随着电动振动台在国内的广泛普及，在模态试验中可以用电动振动台来代替激振动了。

cavebear

没有完全搞懂你的问题，
“我现在的设想是做一个试验台模拟机车在行驶过程中测试是否产生振动，而且要求模拟的车速是可调的。”
你这句话时说要先得到机车在不同行驶速度下的振动谱？
这和你第一句话 好像接不上， 因为你第一句话已经确认了频率范围是1到50 赫兹。当然可能你还需要具体确认典型频谱。
接地装置有无共振就像斑竹的回帖说的，比较简单。你要确认三个方向单轴振动的最低共振频率都高于50 赫兹可能比较简单。 如果确实有，那么耐振可靠度评估不但需要用采集到的频谱，而且确实需要三轴系统。

szdlliuzm

机车在运行肯定是会有振动产生的，要测试机车的振动量，在机车上安装一套振动采集系统就可以记录机车运行全过程的振动量值了。

cavebear

我又读了一遍你的问题，好像又觉得自己理解的不对。楼主的意思只是找共振，那也不一定要振动台，
在装置上面安几个传感器，测量不同速度下的频谱。看看这个频谱随速度的变化，可以知道很多振动信息，包括共振。 这个技术叫瀑布图。

gemini121314

很感谢你的指导！具体的说我现在要做的是大功率机车接地装置检修作业线（和谐号的接地装置是安装在轴的端部）。至于这套检修作业线的关键就是试验测试装置
接地装置要求有很好的耐振性能：
1、接地装置按正常位置安装，分别在机车相应的横向、垂向、纵向、在1~50HZ的振动频率范围内检查有无共振现象，如产生共振应设法消除。
2、接地装置若无共振现象，应按正常位置安装，分别在机车相应的横向、垂向、纵向承受10HZ、1g的振动各两个小时，检查是否有机械损伤和紧固件松动情况。
3、接地装置按正常位置安装，相应于机车的纵向承受50HZ、3g的振动2min，检查是否有机械损伤和紧固件松动情况。
其他的就是要检测其高温性能、低温性能、机械性能、接地电阻性能以及绝缘性能了。
这里最重要的就是要对端盖、弹簧、碳刷进行检测是否产生共振，要求不是在机车行驶过程中对其检测，而是要做一套试验装置来进行模拟检测

gemini121314

你好，还有几个问题，我现在想的是如果试验台做好了，试验台上不可能放置整个机车，只是放置车轮及轮轴和接地装置，那么要模拟机车运行时的情况，就要在轮轴上方施加载荷，这个载荷要怎么加载上去啊？
还有，考虑到车轮及轮轴和接地装置的尺寸可能会比较大，能不能不按照1：1的比例进行模拟？若按照其他比例进行测试，得到的数据是否正确？

gemini121314

谢谢你的帮助，是只要找出机车相应的横向、垂向、纵向、在1~50HZ的振动频率范围内检查有无共振现象就可以了。

szdlliuzm

机车在运行时会产生各种频率的激励信号，即楼主所说的1-50Hz，而振动台就是代替机车来产生1-50Hz的正弦或随机激励信号，因此就用不着再另外设计振动试验装置了，而试验时就是把接地装置安装到振动台面上就可以了。可以在你关注的部位或重要部位安装传感器来测试振动响应量值。

szdlliuzm

对于机车在运行中如有出现容易断裂的部件，可以通过应变测试来检查改善效果。

szdlliuzm

你好，还有几个问题，我现在想的是如果试验台做好了，试验台上不可能放置整个机车，只是放置车轮及轮轴和接地装置，那么要模拟机车运行时的情况，就要在轮轴上方施加载荷，这个载荷要怎么加载上去啊？
还有，考虑到车轮及轮轴和接地装置的尺寸可能会比较大，能不能不按照1：1的比例进行模拟？若按照其他比例进行测试，得到的数据是否正确？

电动振动台就是一个模拟动态负载的试验装置了，因此楼主就可以用振动台来代替机车的激励对接地装置进行检验和测试了。振动试验台是个成熟产品，有成熟的试验方法和规范，相对自己制作试验装置来测试的结果就会更加规范了。可以大大的缩短了试验时间，至少来说就缩短了设备的研制时间了。由于振动台已经普及了，楼主做的试验也就容易普及了，而不先有专用设备才能做此试验了。

cavebear

我感觉楼主的意思是一些部件的共振什么的特性可能和静载荷有关。这个不是振动台能模拟的。
楼主说的系统，要求大负载，低频率，似乎更适合液压台。不知道平均到每个轮子上载荷有多大，是不是比汽车要大很多。

szdlliuzm

共振频率是动态特性的指标，而与静载是没有关系的，就是加再大的静载产品是不会有共振的。
想要做一个振动台来完全模拟机车的工作状态是很困难的，要了解真实的振动情况就在机车工作时对产品进行振动监测。