三维随机振动试验台及其控制系统的研制

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1、柴油机DieselEngine2004年第2期减振与降噪三维随机振动试验台及其控制系统的研制周炎1韩彦民1徐挺1邵卓2林卫东2谢宁21.七一一研究所上海2000112.联合汽车电子有限公司上海201206关键词三维随机振动试验台自动控制摘要为了模拟电子零部件在汽车上的三维振动环境对产品进行三维随机振动试验711所和联合汽车电子有限公司共同研制开发了三维随机振动试验台该系统为机械式连续碰撞结构具有自动控制自动监测自动保护自动调温等特点运行安全可靠中图分类号TK417+.127文献标识码A文章编号10014357(20

2、04)02003703Developmentof3DRandomVibrationTestBedandControlSystemZHOUYan1,HANYan-min1,XUTing1,SHAOZhuo-jing2,LINWei-dong2,XIENing2(1.ShanghaiMarineDieselEngineResearchInstitute,Shanghai200011;2.UnitedAutomotiveElectronicSystemCo.Ltd.,Shanghai201206)Keywords:3Dr

3、andomvibration;Testbed;AutomationcontrolAbstract:Inordertosimulatethe3Dvibrationconditionofelectroniccomponentsonvehiclesandtake3Drandomvibrationtestfortheseproducts,ShanghaiMarineDieselEngineResearchInstitute,cooperatedwithUnitedAutomotiveElectronicSystemCo.L

4、td.,developed3Drandomvibrationtestbed.Thissystemhasmechanicscontinuouscollisionstructure,andfeaturesautomaticcontrol,automaticmonitoring,automaticprotectionandautomaticadjustingtemperature.Ithasbeenprovedtobequitereliableduringoperation.1前言三维随机振动试验台采用由不平衡惯性力引起

5、的机械式连续碰撞激励结构产生宽带随机振动并目前在测定产品可靠性中国内外普遍采采用计算机闭环自动控制技术其中偏心角离合式用的振动试验如正弦振动试验随机振动试验等少齿差式结构进行激振力动态调整可实现在运行都只是使试件在单方向上承受振动而汽车零部件过程中平稳高效地改变激振力基于WINDOWS系在实际使用过程中空间三个相互垂直的方向上都统FIX平台的控制软件具有良好的图形界面可同时承受振动负荷为了保证产品的可靠性必须以预设振动加速度和运行时间报警限值等实模拟零部件在汽车上的三维振动环境故联合汽车现无人安全运行电子有限公司的

6、大多数产品的试验规范中都规定了对零部件进行三维随机振动试验2技术要求三维振动台需要多个激振器和能激起三维振动不同的汽车零部件有不同的抗振要求故设计的台面装置以及相应的控制器技术难度较大要求三维随机振动试验台能适用于联合汽车电子有国内外尚没有成熟的试验设备经调研德国限公司所有产品的三维随机振动试验包括试验台BOSCH公司自行研制了手动调节的机械式三维随机的性能尺寸控制系统人机界面和安全性能振动台用于本公司的产品试验而国内尚未有此类2.1性能要求的试验设备基于这种实际情况七一一研究所最大振动峰值加速度100g(99.5

7、%与联合汽车电子公司在德国BOSCH公司的三维随机置信度10s平振动台的基础上按照自动控制自动监测均)自动保护自动调温等要求联合研制开发了持续工作时间170h三维随机振动试验台及控制系统试验件和紧固件最大承载质量25kg收修改稿日期2003-06-0237周炎1韩彦民1徐挺1邵卓2林卫东2谢宁2三维随机振动试验台及其控制系统的研制加热罩内工作温度室温150信号与预先设置的加速度值进行比较根据比较结主振动方向控制精度8%果动态调整转速偏心机构阻尼等参数使振台面加速度均匀度20%动台加速度达到预设值和精度要求加热控制部

8、分三方向加速度误差30%用以使箱内环境温度达到预定的要求排风部分用控制振动测量信号通道16路(2路备用)以排除箱内试验空间内的油气静动载荷3.5t4工作原理附加设备加热隔声罩在进行了广泛调研设计了多个方案通过试2.2控制系统要求验计算等方法比较后决定采用机械式连续碰撞采用计算机进行信号采集控制和监测结构简化结构模型见图2采用闭环自动控制系统控制振动加速度具备