【国家标准(GB)】 振动发生器辅助台设备特性的描述方法

中华人民共和国国家标准
振动发生器辅助台
设备特性的描述方法
Auxiliary tables for vibration generatorsMethods of describing equipment characteristicsGB/T113 53 - 89
本标准等效采用国际标准ISO6070《振动发生器辅助台设备特性的描述方法》1主题内容与适用范围
本标准规定了描述振动发生器辅助台设备特性与分级的方法。本标准适用于与一个或多个振动发生器相联接的辅助台。振动发生器沿着与辅助台纵问轴线平行的方向振动，台面水平的辅助台是最通用的。如有办法消除重力的影响，则辅助台就可以在任意方向振动。
本标准对几种辅助台作出比较详细的说明。对描述辅助台特性的方法加以规定。同时也作为这类设备的生产厂与用户之间签订合同的指南。本标准所规定的辅助台类型如下：板簧式；
油膜或气垫式；
机械滑动式；
滚珠、滚柱、滚针支承式；
液压滑动式；
静压支承式；
磁性悬浮式；
带静压补偿的干轴承式；
上述两种或多种类型的组合式。1
本标准对试验设备特性规定了三级描述等级；a．A级；
b.B级；
c．（级，
各级所描述的特性项目。一般根据用户使用设备要达到的目的而定，并不涉及辅助台的质量好坏和尺寸大小。
对于某些描述级，表格中未规定的特性，可由制造厂和用户协商确定。但在制造厂的技术文件中至少应包含A级特性描述。
引用标准
GB 2298
机械振动、冲击名词术语
GB 10179
液压伺服振动试验设备特性的描述方法国家技术监督局1989-05-06批准212
1990.0101实施
GB7670
GB/T 11353-89
电动振动试验设备特性的描述方法JB/T7406.3试验机术语振动台与冲击台3符号
倾覆角（见图2）
侧倾角（见图2）
偏转角（见图2）
最大倾覆力矩
最大侧倾力矩
最大偏转力矩
t加速度总谐波失真度
F。在乙向实测的克服静摩擦的力（尽可能包括在各种试验负载和滑台沿纵向Z轴的各个位置下的值）
F。在Z向实测的克服动摩擦的力F。极限静负载
Fx、称、F、运动着的辅助台沿三个轴线方向所能承受的最大力了频率
fmax最高工作频率
fmin最低工作频率
Ix、ly、l2对于通过滑台重心并与诸参考轴平行的轴线方向的滑台惯性矩Kx、K?、Kz沿着三个轴线方向的导向系统的平动刚度K、Ks、K沿着三个轴线方向的导向系统的转动刚度包括导向系统运动部件在内的滑台总质量试验负载（下角标t为0、1、2、3、4、5）m
V，沿7轴的额定速度有效值
Xc、Yc、ZcT.作台面中心的坐标（见图2）XG、Yo、ZG滑台重心的坐标
4单位
当制造厂或用户在确定本标准中参量的数值时，应采用法定计量单位制。同时说明这些参量是用有效值、峰值还是峰-峰值表示的。5辅助台的定义
辅助台是将一个或多个振动发生器产生的振动传递给试验装置的一种机械系统。辅助台的导向系统与振动台的导向系统是相容的。辅助台由以下几部分组成（见图1）：a、由工作台和联接器(联接工作台和振动器)组成的滑台；b．导向系统；
c．校平垫块。
5.1辅助台的分类
5.1.1板簧台：滑台与导向系统固定部分用金属板簧联接，板簧沿滑台方向刚度低。而其它五个自由度方向刚度高。
5.1.2油膜或气垫台：滑台放在平板上。为减小摩擦系数，滑台与平板之间的表面用油膜或气垫隔开213
GB/T11353--89
（对于这类台，不能确定滑台与导向系统固定部分之间的联接刚度）。5.1.3机械式滑动台：州连杆、滑块机构联接滑台与导向系统的固定部分。其纵向刚度非常低，若不存在问隙。其余白由度的刚度很高。5.1.4滚珠、滚柱或滚针式支承台：原理与机械式滑台相同，只是摩擦力的减小是由滋珠、滚柱或滚针来实现的。
Qco091
图1辅助台与单个振动发生器联接的典型结构图1一振动发生器；2一振动发生器的悬挂系统（自由或锁定），3--联接器；4一.L作台；5·滑台导向系统6校平垫块；7基础底板；8--基研础5.1.5液压式滑动台：原理与机械式滑动台相同，但润滑是在加压条件下实现的。对于非常小的横向点线位移或转动位移，可以确定其刚度。5.1.6静压支承台：滑台与导向系统固定部分的联接是由液压实现的，它能保证系统自动对中。纵向的联接刚度可以忽略不计。相应于其它儿个自由度的刚度可以给定。5.1.7磁性悬浮台：滑台与导向系统固定部分的联接由磁场实现。磁场梯度决定了刚度。滑动平面之间没有实际的接触。纵向刚度和摩擦均可忽略不计。相应于其它自由度的刚度可以给定。5.1.8带静压补偿的干支承台：滑台与导向系统固定部分之问的联接由两种摩擦系数较小的材料相接触来实现的。用接触表面外的流体压力保证间隙自动调整和补偿。纵向刚度很低，相应于其它自由度的刚度可以给定。
5.2坐标轴系
5.2.1滑台参考坐标轴系
滑台的特征尺寸是根据构成滑台参考轴系的各个轴线方向确定的（现图2）。参考轴系的原点0是滑台驱动面的端面与振动发生器水平轴的交点。OZ轴是纵轴（与振动发生器产生的运动方向平行，并由O点指向自由端）。OX轴是法向轴（与滑台平面垂直并指向负载）。OY轴是横向轴（与OX、OZ两轴正交）。在滑台联接几个振动发生器的情况下，可选择其中…个规定滑台的参考轴系。运动均对固定轴系（OX、OY、OZ)来确定，该轴系的各轴分别平行于滑台参考辅系的各轴。21-1
美接器
5.2.2滑台其它的参考坐标轴系
GB/T11353-89
图2滑台参考轴系
为了特殊的目的，可以规定其轴平行于滑台参考轴系而原点随装置而定（如重心、安装面中心等)的其它轴系。
5.3特性参数
5.3.1有效行程：滑台正常工作的极限行程，超过该行程后，制造厂不再保证其性能。5.3.2额定频率范围：频率的上、下限fmax和fmin。在此范围内滑台能正常工作。超过该频率范围，制造厂不再保证其性能。
5.3.3额定速度均方根值V：在额定频率范围内、在选定的负载下滑台能连续工作的沿Z轴速度的均方根最大值。
5.3.4最大静负载F：在不损坏滑台的条件下，所能承受的最大静负载。5.3.5最大轴向力Fx、F、Fz：最大轴向力是在辅助台不被损坏的条件下，沿个轴线方向所能施加的最大静态力和最大动态力。
5.3.6最大倾覆力矩C。：在辅助台不被损坏的条件下，施加的静态力和动态力所产生的倾覆极限力矩。
最大侧倾力矩C：在辅助台不被损坏的条件下，施加的静态力和动态力所产生的侧倾极限力5.3.7
5.3.8最人偏转力矩C：在辅助台不被损坏的条件下，施的静态力和动态力所产生的偏转极限力矩。5.3.9传递率：在稳态强迫振动情况下，系统的响应幅值与激励幅值的无量纲比值。可以是力.位移、速度或奶速度之比。
5.3.10加速度总谐波失真度d：对输出信号来说，表达式如下：d
式中：A
信号基波项的值；
VA+A+..+A
VA+A+A+.. +A
分别是信号的2次…n次谐波分量值。×100%
5.3.11坏境的限制：环境条件如温度、湿度等的限，以能保证正常连续工作为界。可在选定的试验负21
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载m和额定速度下进行持续试验（警如3小时），用测量在导向系统附近的温度以校核所导致的热影响是否过大，来确定环境度的限值。6试验负载m
应采用本标准推荐的试验负载或制造厂和用户一致同意的任何其它负载进行辅助台试验。为使系统（包括试验负载及其它与工作台之问的联接器）的固有模态处在额定频率范围以外，需遵守如下原则：a.
在所有紧固处用螺钉紧固，以保证联接处有足够大的刚度，同时防止松动或滑动；b.
应注意试验负载接触面和工作台面之问是否贴合（如平面度等）；c.
于0.4。
采用相对高度小的试验负载，试验负载的高度与直径或高度与对角线的推荐比值应小上或等注：如制造」和用产·致同意，可采用偏置负载，此时应规定负载值及固定方武。6.1试验负载mo：辅助台本身的质量，没有附加质量。6.2试验负载ml：在正弦状态下，容许400m/s加速度峰值的负载。6.3试验负载m2:在正弦状态下，容许100m/s2加速度峰值的负荷。6.4试验负载m3：在正弦状态下，容许40m/s2加速度峰值的负载。6.5试验负载m1：在正弦状态下，容许10m/s加速度峰值的负载。6.6试验负载ms：在正弦状态下，容许200m/s2加速度峰值的负载。注：只有当400m/s的加速度超过振动发生器的能力而不能使用试验负载m1时，才采用试验负载ms。本标准要求提供采用试验负载m的数据；根据制造厂的选择，可以提供采用试验负载m5时的数据，但在更替时，必须在所有这些数据的符号上加角标5，并在数据记录上注明：用负载m5代替m1，以引起用户注意。1
制造广提供的特性
7.1各种辅助台的共同特性（见表1）表１
描述等级
物理和机械性能：
包括导向系统运动部件在内的滑台总质量m下作台面尺小
滑台质心Q的坐标
T作台而（见图2)中心C的坐标
固定点的尺寸和工作台上的固紧力矩台面的直线度与平面度
联轴器装面的平面度
辅助台的外形尺寸图
最大静负载F
参考对应章条
GB/T11353--89
续表1
包括导向系统运动部作的滑台相对于通过具质心并与×轴平行的轴线的惯性（x）
包括导向系统运动部件的滑台相对于遥过其质心并与Y轴平行的轴线的惯性矩（,）
包括导向系统运动部件的滑台相对于通过其质心并与乙轴平行的轴线的惯性矩（tz)
1作特性：
额定频率范围
有效行程
限位器的行程
C点(沿么轴)的最人空载加速度
最大轴向 Fz
工作台面沿X轴向的加速度均勾度工作台面沿Y轴向的加速度均匀度工作台面沿2轴间的加速度均匀度空载下·阶共振频率
衍生转动
C点绕X轴的空载角速度
（点绕Y轴的空载角加速度
C点绕艺轴的空载角加速度
（点绕X轴的负载角加速度1）
C点绕Y轴的负载角加速度1）
（点绕么轴的负载角加速度1）
总谐波失真度
点和点○之间的加速度传递率
滑台的最高温度
安装要求：
辅助台的总质量
振动发生器悬挂的状态(自由或锁定）工作位置（水平或垂直）www.bzxz.net
辅助台可能承受的极限环境条件（温度、湿度等）安全装置
对安装和操作的要求（如水、电源、起吊设备）参考对应章条
描述等级
联接器的机械性能
振动发生器与辅助台之间的联接要求安装的细节（见图1）
校平垫块
安装充差
装卸的最大负载
基础底板
山辅勘台造成的污染(如油）
环境限制
注：1）对各试验负载而言。
7.2板簧台特性（见表2）
额定速度（Vz）
最人横问力(Fr)）
最大倾覆力矩(Ca）
导向系统沿X轴的平动刚度（Kx）导向系统沿Y轴的平动刚度（Ky）导向系统沿Z轴的平动刚度（Kz)导向系统沿X轴的转动刚度（Kt)导向系统沿Y轴的转动刚度（Ka）导向系统沿Z轴的转动刚度（KA）油膜台或气垫台特性（见表3）
GB/T 11353 -- 89
续表1
参考对险章条
参考对应章条
描述等级
描述等级
额定速度（V）
最大倾覆力矩（Ca）
克服静摩擦的力（F,）
7.4机械式滑动台特性（见表4）特
额定速度(Vz)
最大横向力（F）
最大倾覆力矩（ca)
克服静摩擦的力（F.）
GB/T 11353- 89
7.5滚柱、滚珠、滚针支承台特性（见表5）表5
额定速度（Vz）
最大横向力(F)
最人倾覆力矩（Ca）
克服静摩搽的力（Fa）
导向系统沿X轴的平动刚度（Kx）导向系统沿Y轴的平动刚度（K）导向系统沿X轴的转动刚度（K）导向系统沿Y轴的转动刚度（Ka）向系统沿Z轴的转动刚度(K）
7.6液压式滑动台特性（见表6）性
参考对应章条
参考对应章条
参考对应章条
描述等级
描述等级
描述等级
额定速度（Vz）
最大横向力（F)
最人倾覆力矩（Cu）
克服静摩踪的力(F)
静压支承台特性（见表7）
额定速度(Vz）
最大横向力（F)
最大倾覆力矩（Cu）
克服静摩搽的力（Fa）
导向系统沿X轴的平动刚度(Kx）导间系统沿Y轴的平动刚度（KY）导向系统沿X轴的转动刚度（K）导向系统沿Y轴的转动刚度（Ku）导向系统沿Z轴的转动刚度(K)
7.8磁性悬浮台特性（见表8）
最人横向力（F）
最大倾覆力矩（Cu）
导向系统沿X轴的平动刚度（Kx）导向系统沿Y轴的平动刚度（K）导间系统沿X轴的转动刚度（K,）导向系统沿Y轴的转动刚度（K。）导问系统沿么轴的转动刚度（K,）220
GB/T 1135389
参考对应章条
参考对应章条
参考对应章条
描述等级
描述等级
描述等级
7.9带静压补偿的干支承台（见表9）特
额定速度(Iz）
最大横向力（F）
最大倾覆力矩（Ca）
克服静摩擦的力（F.)
导尚系统沿X轴的平动刚度（K×）导间系统沿轴的平动刚度（）
导向系统沿轴的转动刚度（K）
导向系统沿Y轴的转动刚度（K）导向系统沿Z轴的转动刚度（K)
8共同的动态特性测量
8.1加速度传递率的测定
GB/T11353-89
参考对应章杀
描述等级
振动发生器和尽可能接近辅助台面的中心点（C）的某点之间的传递率，是以频率函数来确定的（见图2）。测量时，装在振动发生器上的加速度计应尽可能接近辅助台参考轴系的原点，并用螺栓紧。8.2横向加速度的测量
8.2.1空载情况
将三轴向加速度计放在尽可能接近辅助台面中心点℃的位置上来测量横向加速度。8.2.2加载情况
按上述同样的测量条件进行，但要选用第6章所规定的试验负载。8.3加速度场均匀度的测量
加速度均匀度的测量是以频率的函数形式给出尽可能接近中心点C的加速度计和各固定点的传感器之间的尤载时的加速度允差，其中包括：．最优点；
b，最劣点。
注：加速度计灵敏轴的方向必须与测量所考虑的轴线方向一致。8.4加速度总谐波失真度的测量
加速度总谐波失真度应在空载状态、额定频率范围内和辅助台处于额定特性的条件下进行测量，当采用抑制基频加速度的方法来测量总谐波失真度时，总谐波失真度与以额定输出电压百分率表示的背景噪声之比应不低于10dB。
由于加速度失真度取决于辅助台和振动发生器的特性，制造厂应提供用于驱动辅助台的振动发生器的说明书。
注：总谐波失真度也可以按平方律法则，用次谱波的总失真值来计算。8.5衍生转动的测量
GB/T 11353-89
在特殊应用场合（如摆动陀螺仪的研究），需要说明辅助台绕三轴线OX、OYOZ中每-轴线的转动及其测量方法。
技术文件
制造广应提供辅助台的操作、维护、调试等说明书。包括以下内容：a.
原理；
辅助台概述；
操作方法；
安装面图；
联接图；
电缆图；
安装条件；
拆装说明；
专用工具…览表；
零部件明细表；
备件清单；
其它。
附加说明：
本标推由全国机振动与冲击标准化技术委员会提出并归口。本标准由北京机械工业自动化研究所负责起草。本标准主要起草人黄重玲。
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