基本介紹
- 中文名：激振力
- 外文名：exciting force
- 領域：機械
- 振動形式：簡諧振動
- 機器：激振器
- 概念：使振動體產生振動的力
概念,振動,簡諧振動,激振器,
概念
使振動體產生振動的力。其方向或作往復變化，如液壓振動，或作360°方向變化，如偏心塊旋轉振動。液壓振動的激振力決定於液壓缸內活塞推力，與活塞面積和液體壓力有關；單軸偏心塊的激振力等於偏心塊旋轉時所產生的離心力，與偏心塊質量、偏心距和轉速有關；雙軸式偏心塊的激振力等於兩偏心塊離心力的向量和，若兩偏心塊的初始相位對稱、轉速相等、轉向相反，則離心力時而疊加，時而抵消，形成往復定向振動。
振動
振動是物體沿直線或曲線並經過其平衡位置所作的往復運動。一般指機械振動。在科學技術中振動一詞通常指周期性振動，即每經過一定時間後，振動體回到原來的位置。象鐘擺、弦線、音叉等的運動都是。其它如一個物理量通過某一恆定值而在其最大值和最小值之間往復變化的過程，也稱振動。例如交變電磁場中的電場強度，磁場強度，交流電中的電流強度、電壓等。物體隨時間按正弦或餘弦規律變化的過程，稱諧振動，一般用A=A0sin (ωt+θ)表示(Ao為最大振幅，ω是角頻率，θ為初相，t為時間)。如懸掛在彈簧下端的物體的運動就是一種諧振動。物體在不受外力而阻尼又可忽略的情況下，自然進行的振動稱固有振動。如擊鼓後鼓膜的振動，充電電容器和電感線圈聯成迴路後，電路中電流的振盪等。振動系統受到阻力作用，造成能量損失而使振幅逐漸減小的振動，稱阻尼振動。如單擺因受空氣阻力，振盪電路中由於電阻及電磁輻射而使振幅逐漸衰減的振動。振動系統在周期性或非周期性的外力作用下所作的振動，稱受迫振動。此外，不具有周期性規律的振動，稱無規振動或隨機振動。任何複雜的振動都可以由許多不同頻率和振幅的諧振動合成，諧振動是最簡單的也是最基本的振動。
簡諧振動
又稱諧振動，是最簡單也是最基本的一種振動。任何複雜的振動都可以看作由許多不同頻率不同振幅的簡諧振動迭加而成。可以從不同方面給出簡諧振動的定義。①描述系統運動狀態的物理量隨時間按餘弦或正弦規律而變化的振動稱為簡諧振動。數學表示式為：x=Acos(ω0t+ᵠ)。式中A，ω0，ᵠ為常數，A是該物理量可能達到的最大值，即簡諧振動的振幅，ω0是圓頻率，ᵠ是初位相，t是時間。可見，簡諧振動是嚴格的周期運動。②物體在彈性力-kx或準彈性力(與彈性力形式相同的力)的作用下所發生的運動稱為簡諧振動。其中k為比例係數，x為以物體的平衡位置為坐標原點時物體的位置坐標，即物體相對於平衡位置的位移(或角位移)。③描述系統運動狀態的物理量x隨時間的變化滿足微分方程dx/dt2+ω0x=0的形式，則稱x隨時間作簡諧振動。這個微分方程的通解就是x=Acos(ω0t+ᵠ)。以上三個定義是等效的。由於簡諧振動所滿足的微分方程是線性方程，所以簡諧振動又叫線性簡諧振動。振幅A、圓頻率ω0(或頻率f)、初位相ᵠ常稱為簡諧振動的三要素。因為知道了這三要素，簡諧振動便唯一地確定了。所以，利用三要素可以方便而準確地描述簡諧振動。簡諧振動是一個理想模型。最典型的簡諧振動有彈簧振子、單擺、復擺、扭擺的振動。做簡諧振動的物體稱為諧振子或叫線性諧振子。對於諧振子，在振動過程中動能和勢能不斷地相互轉化，但總的機械能守恆。簡諧振動在周期性運動中是特別重要的。在經典物理學和量子力學的許多問題中，均把它作為一個精確的或近似的模型。
激振器
以激振力或振盪脈衝的方式產生振動的裝置。 是振動機械的激振源。有偏心塊式、液壓式、行星 式和電磁式等種。工程機械上最常用的是偏心塊激振器。有機械式、電動機式、變頻式、變矩式、液壓式。
激振器（vibration exciter）是附加在某些機械和設備上用以產生激勵力的裝置，是利用機械振動的重要部件。激振器能使被激物件獲得一定形式和大小的振動量，從而對物體進行振動和強度試驗，或對振動測試儀器和感測器進行校準。激振器還可作為激勵部件組成振動機械，用以實現物料或物件的輸送、篩分、密實、成型和土壤砂石的搗固等工作。按激勵型式的不同，激振器分為慣性式電動式、電磁式、電液式、氣動式和液壓式等型式。激振器可產生單向的或多向的，簡諧的或非簡諧的激振力。
由於激振器在運行過程中承受的力矩和振動較大，會造成傳動系統故障，常見的有軸承室、軸承位磨損等。該類問題發生後，傳統方法以補焊或刷鍍噴塗為主，但兩者均存在一定弊端：補焊高溫產生的熱應力無法完全消除，易造成材質損傷，導致部件出現彎曲或斷裂；而電刷鍍受塗層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復金屬，無法改變“硬對硬”的配合關係，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當代西方國家針對以上問題多採用高分子複合材料的修複方法，而套用較多的有美嘉華技術產品，其具有超強的粘著力，優異的抗壓強度等綜合性能。套用高分子材料修復，可免拆卸免機加工既無補焊熱應力影響，修復厚度也不受限制，同時產品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設備的衝擊震動，避免再次磨損的可能，並大大延長設備部件的使用壽命，為企業節省大量的停機時間，創造巨大的經濟價值。
