振動試驗機

產(chǎn)品技術(shù)方案書

設(shè)備名稱： 4T三綜合振動試驗系統(tǒng)

（一）設(shè)備總體介紹

1、系統(tǒng)名稱：*三軸電動振動試驗系統(tǒng)

2、型號：KD-4000（40KN）

3、系統(tǒng)配置

序號       名   稱      型 號     單位       數(shù)量

一    振動臺臺體部分

1     振動發(fā)生機    CK-4000 套    01

2     冷卻風(fēng)機       FP-3000  套    01

二    功放部分

1     數(shù)字式開關(guān)功率放大器（含勵磁電源）    CK-45     套    01

三    水平滑臺       CK-0606 套    01

四    垂直擴展臺面       CK-0606 套    01

五    振動控制儀

1     硬件：2通道輸入、1通道輸出。

含品牌電腦、彩色打印機；

軟件功能：正弦、隨機、沖擊.   CK-2      套    01

2     傳感器線(含電纜 )              套       01

六    其他

1     附屬附件                    

2     隨機備件              套    01

3     附屬工具              套    01

1、系統(tǒng)名稱：高低溫交變試驗箱

2、型號：CK-GDW-800LZ

序列       名稱       型號       單位       數(shù)量

一    綜合試驗箱體       CK-GDW-800LZ   臺    1

1     溫度范圍       -40-150度          

2     濕度范圍       20%-98%        

3     內(nèi)箱尺寸       800X800X800mm        

4     升降機構(gòu)       KD-300H       臺    1

4、系統(tǒng)性能指標(biāo)

振動臺發(fā)生機(型號CK-4000)

正弦推力       40KN

隨機推力       40KN

頻率范圍       DC～2500Hz

zui大位移      51mm

zui大速度      1.8m/s

zui大加速度  981m/s2

動圈直徑       Φ320mm

運動部件等效質(zhì)量       40kg

zui大靜態(tài)載荷      500kg

一階諧振頻率       2100Hz±5%

載荷連接點    17個連接點

臺面螺釘尺寸（標(biāo)準(zhǔn)）       M10

軸向隔振頻率       ＜3Hz

漏磁       ≤1mT

尺寸約（無包裝）（L×W×H）    1380mm×1120mm×900mm

振動臺重量約       2200kg

開關(guān)功率放大器(型號KD-45)

功放輸出       40kVA

信噪比    ＞65dB

額定輸出電壓       120Vrms

功放效率       ＞90%

系統(tǒng)保護       整個功率放大器具有：電網(wǎng)過壓、電網(wǎng)欠壓、電網(wǎng)缺相、邏輯故障、功率模塊保護 、功率模塊溫度、輸出過流、輸出過壓、驅(qū)動電源、臺體位移、臺體溫度、外部連鎖等保護電路，任何故障發(fā)生時，關(guān)閉輸出，同時聲光報警。除以上保護外,還具有RMS值超差保護、緊急停機裝置等完善運行的保護功能.

尺寸（無包裝）（L×W×H） 550mm×800mm×2070mm

功放重量（無包裝）    450kg

垂直擴展臺面（型號KD-0606）

臺面尺寸       600mm×600mm

等效質(zhì)量       80kg

上限頻率       500Hz

臺面材質(zhì)       鋁合金（或鎂合金）

水平滑臺（型號SC-0606）（選購）

臺面尺寸       600mm×600mm

厚度       50mm

使用頻率       1000Hz

運動部件有效質(zhì)量       120kg

油泵       提供

臺面材質(zhì)       鋁合金

外觀參考圖：

（二）設(shè)備分項介紹 KD-4000-40                

1.1概述                                              

1.1 概述

上海荷效壹科技有限公司生產(chǎn)的電動振動臺充分消化吸收了國內(nèi)外在電動振動臺研究、設(shè)計和制造上成熟的和發(fā)展中的技術(shù)，使得我公司在電動振動臺技術(shù)上處于*水平。

?    雙磁路結(jié)構(gòu)使磁場強度高，漏磁小；特殊的消磁結(jié)構(gòu)能把臺面漏磁降到1mT以下。

?    采取動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計的無骨架動圈在減輕運動部件質(zhì)量的同時提高了一階諧振頻率，展寬了電動振動臺的上限工作頻率。

?    內(nèi)置支撐空氣彈簧承載、承載力大，低頻特性好。

?    耳軸采用空氣彈簧隔振，直線軸承導(dǎo)向；大負載工作時，臺體運動平穩(wěn)；在垂直振動時可免用地基。

?    系統(tǒng)具有臺體過熱、過載、過電流、過電壓、過位移等保護。電網(wǎng)過壓、欠壓、缺相等保護。驅(qū)動電源保護、限流保護、軟啟動設(shè)置、溫度保護、勵磁開路、短路保護、模塊故障保護等保護功能。

?    與美國SUPER數(shù)字式振動控制儀配套可實現(xiàn)正弦、隨機、經(jīng)典沖擊、沖擊響應(yīng)譜、隨機+正弦振動、隨機+隨機振動等各種環(huán)境適應(yīng)性試驗。

?    系統(tǒng)對電網(wǎng)電壓波動要求低（≤±10%）。

?    系統(tǒng)對接地電阻要求低（≤4Ω）。

?    系統(tǒng)可靠性高，特別適宜長時間運行的工作環(huán)境。

1.2.3動圈制作

?    動圈結(jié)構(gòu)采用無骨架動圈：由于省去動圈骨架，活動系統(tǒng)重量輕，空載加速度大，動圈一階共振頻率高，從而使全頻帶波形畸變小，動圈散熱好。

?    驅(qū)動線圈采用進口的高強度環(huán)氧粘接，并采用硬模定型、真空固化的新工藝，大大增強了動圈的強度，增加了動圈的可靠性與使用壽命，提高了動圈的一階軸向共振頻率。

?    動圈的繞制采用二進一出的有利于繞組冷卻的通水結(jié)構(gòu)，提高了冷卻效果

。1.2.4 臺體隔振系統(tǒng)：耳軸隔振，采用八組進口空氣囊，隔振效果好，調(diào)整方便。垂直位置3Hz左右水平位置2Hz左右。

振動試驗系統(tǒng)配置方案原理圖

2、數(shù)字式開關(guān)功率放大器（型號：KD-45）

2.1概述                                            

本系統(tǒng)采用正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的數(shù)字式功率放大器。其工作原理是：利用MOSFET場效應(yīng)管的高頻開關(guān)能力，將控制儀輸入的低電壓信號通過數(shù)字電路進行放大并還原成原信號，然后將其輸出至振動臺的動圈線路，推動振動臺臺面運動。數(shù)字式功率放大器的主要組成部分：前置控制，功放模塊，保護電路，電源部分和電柜。本系統(tǒng)通過模塊化設(shè)計驅(qū)動小推力、中推力和大推力系列的振動臺。功率放大器的輸出范圍為1kVA～300kVA。系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)適用于現(xiàn)有的或新的風(fēng)冷或水冷型電動振動臺。

2.2 特點

?    吸收日本和歐美技術(shù)，并且結(jié)合自有的高頻開關(guān)電源控制技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)二次開發(fā)技術(shù)更，性能更可靠，并全面模塊化，出口歐美等其他國家。

?    前置控制詳細顯示系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)和故障判斷。

?    采用模塊化設(shè)計，組合容易，裝配簡潔，工作可靠，維護方便。

?    信噪比高，總諧波失真低。

?    功放模塊N+1冗余組合，自動均流提高可靠性。

?    轉(zhuǎn)換效率高（大于90%），調(diào)制轉(zhuǎn)換頻率高。

?    保護功能齊全，整個功率放大器具有：電網(wǎng)過壓、電網(wǎng)欠壓、電網(wǎng)缺相、邏輯故障、功率模塊保護 、功率模塊溫度、輸出過流、輸出過壓、驅(qū)動電源、臺體位移、臺體溫度、外部連鎖等保護電路，任

   何一故障發(fā)生時，關(guān)閉輸出，同時聲光報警。。

?    通用性強。

3、水平滑臺(型號：CK-0606（選購）

3.1概述：CK系列水平滑臺設(shè)計具有較高的傾覆力矩和橫向限制。同時保持導(dǎo)向油膜阻尼特性。水平滑臺由滑板、連接頭、天然花崗巖平板、水平滑臺基座所組成

3.2.高壓油通過阻尼器成為低壓油，在滑臺臺面的底面和花崗巖平板之間形成一層油膜，該油膜主要起到潤滑作用，減少滑臺臺面在花崗巖平板上運動時所產(chǎn)生的摩擦力，使水平滑臺臺面能夠在花崗巖平板上自由運動。高壓油源與水平滑臺通過高壓油管連接在一起，使得水平滑臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作與維修方便、工作可靠。

4、垂直擴展臺面（型號：CK-0606）

擴展臺面為垂直方向測試提供比動圈更大的安裝臺面。擴展臺面由質(zhì)量較輕的鎂合金材料制作而成，具有較高的強度重量比。擴展臺面可以同時對多個項目進行測試，減少測試時間。配有載荷輔助支撐的擴展臺面可以可靠的安裝和測試大尺寸的試件，降低損壞振動臺懸掛系統(tǒng)的風(fēng)險,提高臺面的負載能力。帶輔助支撐的擴展臺面可以用于對大而重的設(shè)備進行測試，還可以利用增加了額外限制條件和負載的、測試條件較為苛刻的設(shè)備進行測試。

5、控制儀（型號：CK-2）

5.1 系統(tǒng)特點                                    

KD-2振動控制器是美國Vicon科技公司產(chǎn)品，其設(shè)計上采用xian進的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系，其核心采用TI公司TMS320系列32位浮點高速處理器。系統(tǒng)采用低噪聲設(shè)計技術(shù)、浮點數(shù)字濾波技術(shù)和24位分辨率的ADC/DAC。振動控制采用自適應(yīng)控制算法， 將振動控制系統(tǒng)技術(shù)性能提高到一個新的水平。SUPER振動控制器其特點如下：

?    性能價格比和可靠性高

硬件采用模塊化和低噪聲設(shè)計技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制的硬件電路均置于控制箱中，獨立于計算機，前端控制箱采用USB2.0接口與PC機的通訊。

?    控制精度高、動態(tài)范圍寬

采用雙DSP并行處理結(jié)構(gòu)，24位分辨率的ADC/DAC，配合高精度浮點數(shù)字濾波和低噪聲設(shè)計技術(shù)，該控制系統(tǒng)具有很高的動態(tài)范圍和控制精度。

?    完善的自動安全檢測和保護功能，試驗安全性高

系統(tǒng)設(shè)有：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置保護，振動臺極限值限制保護，控制譜上中斷保護，控制譜下中斷保護，控制譜上報警保護，控制譜下報警保護，手動緊急中斷、預(yù)試驗保護，控制通道均方根值保護，自檢zui大輸出電壓保護，運行zui大輸出電壓保護，試驗過程中能進行連續(xù)檢測、過載檢查、中斷容差帶檢查、有效值檢查等完 善的安全保護措施，保證試驗的安全運行。

?    輸入方式靈活多樣

除可直接輸入電壓信號外，系統(tǒng)內(nèi)置電荷放大器和ICP恒流源，可與ICP型和電荷型加速度傳感器直接相連。

?    基于Win2000/XP的應(yīng)用軟件，操作簡便。用戶可以任意選擇中、英文界面

控制系統(tǒng)由DSP實現(xiàn)閉環(huán)控制，使PC軟件獨立于控制環(huán)，真正實現(xiàn)了Windows的多任務(wù)機制和圖形界面，

用戶操作方便，顯示形式豐富。

?    自動生成Microsoft Word試驗報告

在試驗過程中和試驗結(jié)束后，能自動或手動生成Microsoft Word試驗報告，試驗報告內(nèi)容可編輯，用戶自定義報表內(nèi)容。

?    即插即用，使用方便。通訊接口采用當(dāng)前流行的USB2.0(或PCI)，實現(xiàn)Windows2000即插即用功能，保證PC主機的維修后備，控制軟件程序的安裝十分便利

?    完善的控制功能：正弦、隨機、典型沖擊、諧振搜索與駐留、隨機加隨機、正弦加隨機。

5.2 硬件指標(biāo)

?    輸入

通 道 數(shù)：4通道同步輸入

通道設(shè)置：每個通道獨立設(shè)置通道類型、量程（0.1V、1V、10V）、傳感器類型、傳感器靈敏度、耦合方式（差分AC、差分DC、單端AC、單端DC）

分 辨 率：24位模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）

輸入阻抗：220k?

輸入方式：內(nèi)置電荷放大器和ICP恒流源，電壓、ICP加速度傳感器、電荷型加速度傳感器均可直接接入

信 噪 比：大于100dB

?    輸出

通 道 數(shù)：1通道

分 辨 率：24位模數(shù)轉(zhuǎn)換（DAC）

幅值精度：2mV

輸出阻抗：30?

5.3 控制軟件指標(biāo)

5.3.1隨機性能指標(biāo) （RANDOM）

控制方法：   高期隨機分布信號的PSD控制

頻率范圍：   DC-4800Hz，（可擴展至11000Hz ）

分 辨 率：  100、200、400、800、1600、3200線

動態(tài)范圍：   90dB

閉環(huán)時間：   典型值為100mS

控制精度：   ±1dB ,在200自由度內(nèi)達到90%可信度

窄帶上升速率：0-60dB/S

5.3.2正弦性能指標(biāo) （SINE）

控制方法：    正弦波形幅值控制

頻率范圍：    1.0-5000Hz，（可擴展至12000Hz）

控制動態(tài)范圍：100dB

閉環(huán)時間：    10mS；

控制精度：    ±1dB；

頻率分辨率：  0.001%

掃頻速率：    線性掃頻，0-6000Hz/S，對數(shù)掃頻，0-100oct/Min；

波形失真度：<0.3%；

5.3.3典型沖擊控制 （SHOCK）

控制方法：  有限長時域波形控制；

沖擊類型：  半正弦、前峰鋸齒形、后峰鋸齒形、三角形、矩形、梯形、鐘形波；

頻率范圍：  DC-22000Hz；

幀 大 小：  zui大32K；

持續(xù)時間：  0.5-3000mS；

補償方法：  前、后脈沖，前脈沖，后脈沖；

四、用戶安裝準(zhǔn)備要求：

（一）安裝條件

1、系統(tǒng)供電的三相動力電源

①頻率           50Hz

②線、線電壓值： 380V

③電壓波動范圍   ＜10%

2、用戶配有振動臺系統(tǒng)獨立使用的三相隔離電源總開關(guān)

功放zui大輸出功率80kVA

（二）使用環(huán)境條件檢查

1、溫度范圍：5℃～35℃；

2、濕度范圍：≤80%；

3、安裝地點地面平坦、周圍無腐蝕氣體、少塵，帶有空調(diào)。

（三）地線

振動試驗系統(tǒng)必須配有實驗室的地線。

地線接地電阻小于4Ω。

（四）吊裝條件檢查

用戶應(yīng)準(zhǔn)備好相應(yīng)的吊具、叉車。

五、技術(shù)支持及售后服務(wù)承諾：

（一）質(zhì)量保證期

產(chǎn)品質(zhì)保期一年。

（二） 安裝、調(diào)試、驗收

我公司將負責(zé)在用戶現(xiàn)場安裝、調(diào)試設(shè)備并交付使用，自帶必要的工具，安裝、調(diào)試及所派人員的一切費用由我公司承擔(dān)。設(shè)備驗收分預(yù)驗收和zui終驗收，預(yù)驗收在我公司現(xiàn)場進行，zui終驗收在用戶現(xiàn)場安裝、調(diào)試完成后進行。

我公司將安排不定期的用戶回訪，提供全方面的服務(wù)。

（三）培訓(xùn)

我公司提供設(shè)備的技術(shù)培訓(xùn)，在設(shè)備調(diào)試過程中對用戶進行現(xiàn)場培訓(xùn)，對用戶使用人員進行技術(shù)講解，操作指導(dǎo)，培訓(xùn)課程包括設(shè)備的操作、編程、調(diào)試，機械結(jié)構(gòu)、電氣、液壓、氣動及日常維護保養(yǎng)和故障診斷直至受培訓(xùn)人員掌握。培訓(xùn)作為設(shè)備終驗收的一部分，在設(shè)備終驗收時進行，終驗收合格后雙方在簽訂終驗收協(xié)議上簽字確認(rèn)。

本方案并不代表我們的zui終結(jié)果，我們將根據(jù)您的需要，提供能更完善的服務(wù)。真誠歡迎你們與我們的進一步溝通，以便我們能為您提供更好的服務(wù)。如有技術(shù)上的疑問請致電于我總工程師！再次非常感謝你對我司業(yè)務(wù)上的支持與信任。

產(chǎn)品主要零部件明細表

序號       關(guān)鍵部件名稱       產(chǎn)地       生產(chǎn)廠家       備注

一    振動臺

1     空氣簧    日本       橫濱橡膠      

2     氣囊       日本       橫濱橡膠      

3     環(huán)氧樹脂       日本       THREE BOND株式會社      

4     不銹鋼網(wǎng)板    日本       金屬工業(yè)株式會社      

5     尼龍王導(dǎo)向板       日本          

6     防塵罩    日本       橫濱橡膠      

二    功率放大器

1     功率MOSFET模塊驅(qū)動       美國       IR  

2     功率MOSFET模塊       德國       IXYS

3     可編程邏輯電路    美國       LATTICE

4     熱繼電器       德國       施邁賽  

5     熔斷器座/芯  法國       維納爾  

6     限位開關(guān)       德國       施邁賽  

7     空氣隔離開關(guān)       法國       施耐德  

8     交流接觸器    德國       西門子  

9     電流傳感器    瑞士       LEM

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