高精度双向地震模拟振动台

一、产品概述

1.设备简介

高精度双向地震模拟振动台主要用于模拟抗震仿真试验。该系统推力大，能准确模拟再现地震的振动环境，从而可以评价产品的抗震性能。该系统结构紧凑，满足用户所要求的性能指标，可按照客户的需求，安装在地基上，或安装于可移动的质量块上。

根据一定的理论试验检测及测定方法，对整车施加在真实有效的工况下的载荷进行试验测定，并进行数据的采集和分析处理，得到对应的载荷频谱；有效进行试验时，对此载荷频谱通过该设备进行正常试验，测定试验结果与实际工况下承受的真实有效载荷结果相一致。

该试验装置隶属于地震抗震模拟振动试系统，目的是能够快速有效检测出产品在地震中的抗震效果在振动环境中所表现出来的相关技术参数和数

本试验台属于非标专项设备，该技术方案详细介绍了设备的工艺设计参照标准、主要性能参数指标、控制原理及零部件组成等内容，能够让客户更好的了解本设备，并与其他产品进行比较，以便更好地选择符合技术要求和检测标准的设备。

二、主要技术指标：

高精度双向地震模拟振动台系统主要参数：

运动自由度：水平X，Y双向

台面尺寸：≥2000mm（X）×1500mm（Y）

额定载荷：800kg（最大载荷1000kg）

最大加速度（800kg额定载荷下）：≥+/-1g（X），+/-0.7g（Y）

最大位移（800kg额定载荷下）：≥+/-500mm（X），+/-250mm（Y）

最大速度（800kg额定载荷下）：≥+/-1000mm/s（X），+/-1000mm/s（Y）

工作频率：0.1-50Hz

位置重复性误差：≤+/-0.05mm

加速度失真度误差：≤10%

载荷谱复现误差：≤5%（RMS）

背景噪声：≤+/-0.05g（RMS）

启动冲击：≤+/-0.05g（RMS）

三、方案概述：

3.1技术方案概述：

高精度双向地震模拟振动台  采用多通道电液伺服协调控制技术，适用于对商用车辆、工程机械的整车系统进行可靠性、耐久性、结构安全性、行驶平顺性等的试验研究。同时亦适用于对车架、车身骨架、车轴、车桥等主要承载部件进行受力、振动特性和可靠性、疲劳耐久性等动静态性能试验研究。通过试验台有效模拟车辆在实际作业中的各种实际工况、道路行驶模拟，测定车辆在各种工况下性能。方案集多通道电液伺服自动控制、协调加载、道路模拟、自动测量及数据处理为一体，以国际最先进的控制系统、控制技术为平台，由试验机制造厂商直接策划并负责技术的组织实施，具有专业性好、可靠性高、技术先进、易于升级等特点。

试验台主要由主机（含泵站，四套垂直方向直线伺服作动器，承载平台、试验附具等）、控制系统、液压模块四部分组成。

3.2工作原理：垂直方向伺服直线作动器  (200kN、二套)安装在前段上，通过托盘对被测试件施加载荷。垂直方向作动器(250kN)安装在后端，通过托盘对试件施加载荷。作动器垂直安装在平台上。一台分油模块用于将泵站输出的液压油分为四路路，驱动各通道作动器工作，并具有稳压和过滤功能。全数字四通道协调加载伺服控制器和相关试验软件用于控制试验过程及输出试验结果及报表。

3.2.1、主机：主机为平台上固定垂直作动器方式，工作空间可调整。四套作动器通过底部法兰刚性安装在主机工作台面上，工作台面加工有T形槽，方便不同规格试件安装，作动器上部放置托盘，。工作台为铸造平台，通过地脚螺栓固定在地基上，保证整个试验台稳固可靠。

3.2.2、作动器：伺服直线作动器是加载系统的核心部件，系统通过作动器对被测试件施加试验力。本系统共有200kN作动器二套（垂向）、250kN作动器一套（垂直）组成。

伺服直线作动器由作动器本体、伺服阀块组、三维无间隙关节支座、流体连接件等部分组成。作动器内置LVDT位移传感器用于测量试验位移，负荷传感器采用美国世铨公司试验机专用动态高精度负荷传感器。伺服阀采用英国STAR公司试验机专用高响应二级伺服阀。单元化、标准化、模块化设计的伺服直线作动器具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙的特点，设计理念与国际试验机公司同类作动器设计理念完全等同。作动器的密封元件全部采用进口德国作动器专用高速密封元件。作动器活塞杆的支撑打破传统设计，采用非金属支撑、大间隙设计，具有高速不烧结自润滑的特点。伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控对作动器产生损伤。结构特点：

a)    作动器与试样连接采用消隙装置，力值自动定心，减小侧向力，降低高频试验时的冲击，改善试验波形。伺服直线作动器两端采用三维无间隙关节支座，最大限度的减少来自被试件侧向力对作动器的损伤，关节支座结构采用模块化设计，拆除后可以进行前后法兰连接，关节支座轴承间隙磨损后可调整，保证试验系统运转灵活。结构类似美国MTS公司249  Swivel Base。

b)    结构型式：参照国际动态试验机公司的伺服直线作动器结构特点，采用对称四通伺服阀控对称作动器原理设计，双出杆、双作用。

c)    单元化、标准化、模块化设计的伺服直线作动器具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙设计的特点，设计理念与MTS公司Series  244 Linear Actuators 完全等同。

伺服直线作动器外置国产试验机专用高响应两级电液伺伺服阀。伺服直线作动器活塞杆的支撑打破传统设计，采用非金属支撑、大间隙设计、高抗侧向力，具有高速

a)    不烧结自润滑的特点。多级柔支撑组合导向机构，起动压力小于0.3MPa，无爬行现象。

b)   组合密封，高压密封，低压密封及间隙回管，油缸总成作到无渗漏油。组合密封结构具有良好的互换性，方便维修。

c)  位移传感器采用美国Schaevitz公司LVDT（线性可变差动变压器位移传感器），特点：具有无摩擦运动和真正的无限分辨率。精度高，可靠性高，位移传感器内置于活塞杆内，运动灵活不受外来干扰。

d)   作动器活塞采用整体式活塞，特殊热处理工艺，活塞杆简采用超精加工，表面镀铬抛光达Rα0.4u，保证作动器高可靠性。

e)   伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。

3.2.3、分油模块：用于将泵站液压油分配给四套作动器。模块通道数量：4；最大流量400L/min，模块配置过滤精度3u高压滤油器、蓄能器等元件，进一步提高各伺服控制通道之间的协调能力并保证各通道的独立安全可靠工作。

         试验台使用原有恒压伺服泵站，因此试验台试验过程中过载保护、试验次数设定停止保护、试样破坏停机保护、紧急停止保护等多种保护功能通过分油模块完成。 

3.2.4.参考标准

一般符合客户定制标准，实验设备的供货和服务符合相应行业的规定，或符合同等的安全要求。

ISO (国际标准化组织)

IEC (国际电工学会)

GB (中华人民共和国国标)

客户标准：客户定制（电液伺服振动试验）；

四、适用范围及其他参考标准；

1、GB  50868-2013 建筑工程容许振动标准

2、GB  50007-2011 建筑地基基础设计规范

3、JGJ  8-2016   建筑变形测量规范

4、EN  10305-4   精密钢管交货技术条件第四部分液压气动系统用冷拉无缝钢管

5、DIN  2391  精密无缝钢管交货技术条件

6、DIN  4150  Structural vibration

7、DIN  876/III  planed / milled

8、DIN  EN ISO   3740:2001 Acoustics. Determination of sound power levels of noise  sources. Guidelines for the use of basic standards

9、ISO  2631  Mechanical vibration and shock -- Evaluation of human exposure to  whole-body vibration

10、IEC  61010-1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求

11、IEC  60364-1 低压电气安装标准

12、GB/T  786.1-2009 液压传动系统及元件图形符号和回路图

第一部分：用于常规用途和图形处理的图形符号

13、GB/T  3766-2001  液压系统通用技术条件

14、GB  5226.1-2008  机械电气安全 机械电气设备

第一部分：通用技术条件

15、GB/T  7935-2005  液压元件通用技术条件

16、GB  11118.1-2011 液压油

17、GB/T  14039-2002 液压传动 油液 固体颗粒污染等级代号

18、GB  19517-2009   国家电气设备安全技术规范

19、GB/Z  19848-2005 液压元件从制造到安装达到和控制清洁度的指南

20、GB/T  20421-2006 液压马达特性的测定

21、GB/T  23253-2009 液压传动 电控液压泵 性能试验方法