Что такое генератор вибрации?

Что такое генератор вибрации?

Генератор вибрации — это устройство, которое генерирует механическую вибрацию.

Они варьируются от крошечных устройств, встроенных в мобильные телефоны, до больших устройств, используемых для воспроизведения землетрясений. Некоторые из этих устройств могут точно генерировать целевую вибрацию и могут использоваться различными способами.

Существует широкий спектр условий для частоты, амплитуды и направления генерируемой вибрации, а также широкий спектр методов привода, включая электрический, пневматический и гидравлический. Соответствующее устройство для каждого условия включается по мере необходимости.

Применение генераторов вибрации

Наиболее известные генераторы вибрации используются для передачи чего-либо человеку посредством вибрации, например, генератор вибрации в мобильном телефоне.

В промышленном оборудовании генераторы вибрации в основном используются в устройствах, которые транспортируют или выравнивают детали с помощью вибрации, а также в устройствах подачи деталей и резаках порошка.

Другие области применения включают испытательное оборудование, которое имитирует перевозку грузов на грузовиках, и испытательное оборудование, которое имитирует сильное землетрясение для проверки прочности зданий и других конструкций.

Принцип работы генераторов вибрации

Вибрации в сотовых телефонах, например, основаны на принципе, что эксцентриковый груз прикрепляется к кончику двигателя и вращается, вызывая вибрации, когда двигатель не может вращаться стабильно. В промышленных приложениях генераторы вибрации часто объединяются с одноосным генератором вибрации в нескольких направлениях для создания желаемой вибрации, поскольку воспроизводимость вибрации важна.

Генераторы вибрации, использующие гидравлическое давление, могут генерировать большие силы и амплитуды, но на более высоких частотах движение масла не может их поддерживать. Пневматические генераторы вибрации просты, удобны в установке и могут использоваться в чистых условиях, но они не подходят для создания точных вибраций из-за сжимаемости самого воздуха. Генераторы вибрации, использующие электромагнитные катушки, могут обрабатывать высокие частоты, но генерируемая амплитуда мала.

Для точного создания генераторов вибрации испытательное оборудование, например, может быть оснащено датчиками для обеспечения обратной связи для точного воспроизведения желаемой вибрации.

Типы генераторов вибрации

Генераторы вибрации подразделяются на три типа: гидравлические, электродинамические и несбалансированные.

1. Гидравлический тип

Гидравлические генераторы вибрации используют гидравлическое давление для приведения в действие поршня для создания вибрации.

2. Электрокинетический тип

Электрокинетические генераторы вибрации генерируют вибрацию, прикладывая электрический ток к катушке и используя силу, генерируемую в магнитном поле. Он основан на том же принципе, что и динамик, и называется правилом левой руки Флеминга. Правило левой руки Флеминга — это метод запоминания электромагнитных явлений, который был изобретен Джоном Амброузом Флемингом и показан пальцами левой руки, в котором электрический ток, текущий через проводник в магнитном поле, заставляет проводник двигаться в определенном направлении из-за действующей на него силы Лоренца.

3. Тип неуравновешенной массы

Генератор вибрации с неуравновешенной массой представляет собой двигатель с прикрепленными к нему эксцентриковыми грузами, который вращается и создает вибрацию под действием центробежной силы. Тип с неуравновешенной массой основан на том же принципе, что и вибрация сотового телефона, и часто используется для выравнивания машин.

Как выбрать генератор вибрации

1. Гидравлический тип

Гидравлические вибрационные генераторы могут легко генерировать большие силы. Они могут быть достаточно большими, чтобы построить дом поверх вибрационного генератора, и могут приводиться в действие в среднем диапазоне, вплоть до 1000 Гц. С другой стороны, меньшие вибрационные генераторы невозможно изготовить, а большие гидравлические насосы трудно обслуживать, трудно использовать и они не подходят для высокочастотных приложений.

2. Электрокинетический тип

Электрокинетические вибрационные генераторы могут приводиться в действие бесконтактно и вырабатывать широкополосную, свободную от искажений форму волны. Они также могут принимать широкий спектр внешних входных сигналов. Кроме того, их можно изготавливать от очень маленьких до больших устройств и легко устанавливать в лабораториях, имея только источник питания. Однако большую амплитуду и большой выход трудно достичь, и для управления системой требуются источник сигнала и усилитель мощности, что делает систему очень дорогой.

3. Тип несбалансированной массы

Генераторы вибрации с несбалансированной массой просты и недороги, и могут приводиться в действие только источником питания. Однако они не подходят для испытаний на вибрацию из-за своей природы вращательного движения и плохой воспроизводимости. Предел частоты низок и не может приводиться в действие внешними сигналами, такими как сейсмические волны, случайные волны или ударные волны.