Основы теории вибрационных испытаний

Как работает виброгенератор?
Виброгенератор работает по следующем принципу: движение генерируется током, проходящим через катушку, расположенную в магнитном поле. Сила, затраченная на ускорение движущегося элемента пропорциональна току возбуждения и магнитному потоку. Таким образом, контролируя ток, мы можем контролировать уровень вибрации виброгенератора.
В маленьких виброгенераторах магнитное поле продуцируется постоянным магнитом, тогда как для виброгенераторов больших размеров необходимы электромагниты. Возможный уровень ускорения определяется максимальным током и нагрузкой. Однако в области низких частот уровень ускорения будет ниже из-за ограничения на смещение движущегося элемента. Верхнюю границу частоты определяет резонанс движущегося элемента.

Управление виброгенератором
Использование виброгенератора предполагает постоянный уровень вибрации на столе. Кривая частотной характеристики не плоская, она содержит резонансы; другие резонансы возникнут, когда на вибростенде будет установлен тестируемый объект. При работе во всем диапазоне частот коэффициент усиления будет изменяться в соответствии с изменением частоты.

Усилитель мощности
Характеристика частоты виброгенератора на основе постоянного тока состоит из трех областей, разных по своей природе. Первые две области это пружинно-массовая система из подвижного элемента и его подвески с резонансной частотой, как правило, 20 Гц. В третьей области (для больших виброгенераторов это, зачастую, более 3 кГц), возникнут осевые резонансы подвижного элемента, определяющие верхнюю границу рабочей частоты виброгенератора. График характеристики виброгенератора с входом постоянного тока имеет те же три области, но нижний резонанс существенно заглушается, это позволяет осуществлять более простую регулировку уровня. Зачастую, предпочтительным является управление напряжением, которое достигается с помощью усилителя с низким сопротивлением. Но иногда, более удобно управление током, например, если виброгенератор используется как силовой генератор, или если требуется управление без обратной связи с использованием средней области частотного диапазона виброгенератора. Для этого требуется выход с высоким сопротивлением, поэтому усилители часто оснащяются выходами с выбором сопротивления.

Общая схема вибрационных испытаний