200946890 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上有關振動試驗之設備,且更特別地是有 關一用於改良振動試驗之方法及一用於施行該方法之系 統。 【先前技術】 很少產品由其製造廉所銷售’而沒有進行某些類型之 試驗。此試驗可為簡單到如手動地確定某些零件是否被牢 牢地固定;或,如複雜到“應力試驗,,。於應力試驗(或如 有時候被稱為“應力篩選”)中,呈現“早期失效(infant mortality)”之產品於該試驗期間徹底地不及格。或如試驗 之結果,一產品可於操作之環境中顯示早期不及格之證據。 應力試驗的最常見方法之一涉及藉由使其遭受可能在 實際產品使用中所遭遇之振動類型以試驗一產品。譬如, 美國專利第2,438,756號(Larsen)說明在其中所敘述之器械 係用於振動試驗飛機、船舶與類似裝置等電子器械。在美 國專利第3,748,896號(Barrows)中所敘述之單元被稱為用 於試驗一機動車輛之零件。且振動試驗通常係連同使用另 一方法,例如溫度之試驗進行。 振動試驗的一類型係已知為重複撞擊試驗。此試驗大 致上係藉由利用一試驗器械所完成,該試驗器械包括一藉 由右干振動器所振動之平台機架,該等振動器藉由在每一 振動器中所發生之撞擊賦予振動。這些振動器大致上係由 壓縮空氣推動地供給動力。於該試驗程序期間,一均勻之 200946890 振動反應係想要的’因為其確保所有被試驗之零組件係在 該整個平台機架上方暴露至大約相等之振動程度。 很多不同之振動器設計已被開發用於振動試驗系統中 使用。迄今這些設計之主要焦點已建立一振動器,該振動 器賦予振動至一平台機架上,且如此至待試驗之物件上。 這些設計改變該振動器之物理設計,以便當連接至加 壓空氣之供給時,建立一能夠無負載運動之振動器。譬如, 發給Baker等人之美國專利第5,154,567號、發給H〇bbs之 第5,365’788號、及發給Feikins等人之第5,493,944號全部 利用在室内的活塞上之各種各樣的通道及/或切口,以建 立一旦連接至空氣來源即能夠無負載運動之振動器。在所 有這些設計中,當該空氣供給之壓力係増加時,該等撞擊 之強度及該等撞擊之頻率大致上增加。此外,一些振動器 設計’i諸如發給Hobbs之,788專利,允許該振動器藉由該 活塞本身之機械設計隨機地改變該等撞擊之強度。 一振動器之性能通常被顯示為一功率頻譜密度 Spectral Density’下文簡稱pSD),其能被描述為一圖表, 在所決定的不同頻率(赫茲“Hz”)之數目上方顯示g2/Hz。 圖17及18顯示二個此等範例。圖17顯示一典型撞擊器在 3〇赫茲無負載運動之PSD。如所示,該圖表在⑼赫茲之諧 波顯示數個峰值;$一般係已知為肖pSD《“木樁撕攔 (picket fencing)’’ ^如藉由熟諳此技藝者所了解,這些峰值 係不想要的’因為它們代表該等產品未被適當地試驗之頻 率。如圖18中所顯示,藉由調變進入該典型振動器之氣壓, 5 200946890 該木樁栅欄之峰值係減少及加寬。 振動器之性能的另一測量係藉由每一撞擊所賦予之加 速度。如上面所述,於很多典型之振動器中,當該空氣供 給之壓力係增加時,該等撞擊之頻率及加速度的振幅一起 增加。該效果係在圖8-10中看出,該等囷面顯示該等揸擊 分別在高、中、及低壓力下隨著時間之強度及次數。 【發明内容】 本發明的一些具體實施例之目的係提供用於控制一振 動試驗系統之振動器的改良方法及器械’其克服該先前技 藝的一些問題及缺點,包括那些在上面所提及者。 本發明的一些具體實施例之另一目的係提供一用於試 驗產品之改良方法及器械。 本發明的一些具艎實施例之另一目的係提供一用於運 轉振動試驗器械之改良方法及器械,其允許用於控制該等 振動器内之撞擊的加速度及/或頻率之振幅。 本發明的一些具體實施例之另一目的係提供一用於運 轉振動試驗器械之改良方法及器械,其有效率地利用加壓 空氣。 如何完成這些及其他目的將由以下之敘述及該等圖式 變得明顯。 壁ULMA於本發明之第一具體實施例中,揭示一操作 振動試驗器械之方法。該方法包括提供一具有至少一振動 器附接至其上之平台機架,且將該至少一振動器附接至一 電磁閥,其中該電磁閥的一輸入係連接至一氣動式空氣供 200946890 給源且該電磁閥的一輸出係連接至該振動器。該電磁閥 係連接至控制器,且一第一控制信號係由該控制器送至 該電磁目用於打開該電磁閥,及允許第-空氣衝擊由該 氣動式二氣供給源至該振動器,藉此造成該振動器在第-振幅振動該平台機架。然後,一第二控㈣號係㈣㈣ 器送至該電磁閥,用於打開該電磁閥,及允許第二空氣衝 擊由該氣動式空氣供給源至該振動器藉此造成該振動器 在第二振幅振動該平台機架。 於一些具體實施例中,該電磁閥係雙通閥(tw〇way valve)’而於其他具體實施例中,該電磁閥係四通閥。於較 佳具趙實施例中,該至少一振動器包括一具有第一及第二 端部之密封本H,且纟其中界定一孔腔,該孔腔具有第一 及第二端部。一第一空氣通道被界定在該密封本體中靠近 該本體之第一端部,且被組構成允許氣體流動至該孔腔之 第一端部與流動離開該孔腔之第一端部。一第二空氣通道 ❿被界定在該密封本體中靠近該本體之第二端部,且被組構 成允許氣體流動至該孔腔之第二端部與流動離開該孔腔之 第二端部。一$塞被密封在該孔腔内,Μ運動於該第一 及第二端部之間。 於另一具鱧實施例中,該電磁閥係四通電磁閥,包括 一進入通孔、兩進/出通孔、及一排氣通孔。於此一具體實 施例中’連接該至少一振動器至電磁閣之步驟包括連接該 第一空氣通道至第一進/出通孔、及連接該第二空氣通道至 第二進/出通孔。於該具體實施例的一較佳版本中,該第一 200946890 空氣衝擊造成該活塞在該孔腔之第二端部撞擊該振動器, 且該第二空氣衝擊造成該活塞在該孔腔之第—端部撞擊該 振動器。於一些版本中,該活塞在該孔腔的第二端部上‘ 撞擊包括-主要撞擊及至少一次要撞擊。於極佳之版本 卜該活塞在該孔腔的第一端部上之撞擊包括一主要撞擊 及至少一次要撞擊。 然而,於本發明之其他具體實施例中,該第一空氣衝 擊可造成該活塞撞擊在該第二端部,且接著經由重力返回 及/或彈回至其起點。該第二空氣衝擊將接著造成該活塞 在一與該第一撞擊無關之振幅再次撞擊在該振動器之第二 端部。在返回至該起始位置之前,每—㈣可仍然包括一 主要及次要撞擊。 於進一步具體實施例中,該控制器改變於該第一空氣 衝擊及該第二空氣衝擊間之時間4,藉此改變每時期該活 塞撞擊該孔腔之任-端部的時間i。於該具體實施例之一 較佳版本中,該控制器隨機地變化每時期之撞擊數目。 於又另一具體實施例中,該方法包括將一加速度計附 接至該平台機架及附接至該控制器之步驟,藉此該控制器 自該加速度計接收資料及藉由該活塞基於來自該加速度計 之資料改變撞擊之振幅。該控制器能接著獨立地改變該等 撞擊之頻率及該等撞擊之振幅。 於本發明之又更進一步具體實施例+,揭示與振動試 驗平σ —起使用的振動器系統。該振動器系統包括具有一 密封本體之至少一振動器,該密封本體具有第一及第二端 200946890 部,且在其中界定一孔腔,該孔腔具有第一及第二端部。 一第一空氣通道被界定於該密封本體中,靠近該本體之第 一端部且被組構成允許氣體流動至該孔腔之第一端部與流 動離開該孔腔之第-端部。第二空氣通道被界定在該密二 本體中,靠近該本鱧之第二端冑,且被組構成允許氣體流 動至該孔腔之第二端部與流動離開該孔腔之第二端部。一 活塞被密封在該孔腔内,且可運動於該第一及第二端部之 間。一個四通電磁閥具有一進入通孔、兩進/出通孔、^一 排氣通孔,且將該振動器之第一空氣通道連接至第一進/出 通孔,並將該第二空氣通道連接至第二進/出通孔。一氣動 式空氣供給源被連接至該四通電磁閥之進入通孔,且一控 制器係連接至該四通電磁閥,該控制器能夠控制該四通電 磁閥,以允許空氣以諸衝擊由該氣動式空氣供給源至該振 動器。彳一空氣衝擊運動該活塞以與在該孔腔的端部之一的 振動器之本體撞擊,且一隨後之衝擊運動該活塞以與在該 φ 孔腔之相反端部的振動器之本體撞擊,藉此該等撞擊之頻 率係經由該控制器控制。於較佳版本中,該控制器係亦能 夠控制該等撞擊之振幅。 於另一具體實施例中,該振動器系統包括複數個振動 器於較佳版本中,該系統亦包括複數個四通電磁闊, 每一個四通電磁閥連接至該複數個振動器之一及連接至該 控制器。 於進步之具體實施例+,該振動器系统包括一連接 至該氣動式空氣供給源及該等四通電磁閱間之系統的調整 200946890 器,該調整器被該控制器所控制。複數個雙通電磁閥亦可 被附接。每一個雙通電磁閥被連接至該氣動式空氣供給源 及一四通電磁閥間之系統,並被連接至該控制器且每一 個雙通電磁閥包括一被連接至該氣動式空氣供給源之進入 通孔、及一連接至該四通電磁閥之進入通孔的外出通孔。 於本發明之又另一具體實施例中,揭示控制一振動器 之活塞運動的方法,該振動器作為振動試驗器械的一部 伤。該方法包括提供一振動試驗器械,該振動試驗器械包 括至少一振動器。該振動器包括一活塞該活塞被包圍在❹ 該振動器之孔腔内及係附接至一提供動力之系統,用於對 該振動器供給動力》—控制器被提供及附接至該動力系 統,該控制器能夠控制該動力系統。該控制器啟動由該動 力系統至該振動器啟動第一動力衝擊,藉此該活塞係在該 孔腔内運動’以在第一振幅於該振動器内撞擊。然後該控 制器由該動力系統至該振動器啟動第二動力衝擊,藉此該 活塞係在該孔腔内運動,以在第二振幅撞擊該振動器其 i第一振幅係與該第一振幅無關。因此,該控制器藉由 ❹ 控制送出該第一及第二控制信號間之時間量而控制撞擊之 頻率。 在此中所敘述之系統可為經由該技藝中所習知之任何 方法或方式供給動力,諸如電力、液壓動力或器空氣動力。 =而於較佳版本中,該動力系統係一氣動式空氣系統。 、較佳的是該氣動式空氣系統包括一連接至四通電磁閥之 動式二氣供給源,其中該電磁閥係連接至該至少一振動 10 200946890 器及至該控制器。其係亦較佳的是該振動試驗系統包括複 數個振動器,每一個振動器經由該四通電磁閥連接至該氣 動式空氣供給源。
❹ 於此等具體實施例之又另一版本中,該氣動式空氣系 統包括複數個四通電磁閥,且每一個四通閥被連接至一對 應的振動器及控制器。於其他具體實施例中,該氣動式空 氣系統包括複數個雙通電磁閥’且每一個雙通電磁閥係連 接至氣動式空氣供給源、一對應的四通電磁閥、及控制器。 【實施方式】 現在參考圖1,顯示一振動試驗器械1〇之較佳具體實 施例的-概要圖。於此具趙實施例中,該振動試驗器械1〇 係經由來自-氣動式空氣供給源12之壓縮空氣供給動力。 該振動試驗器械包括-平台機架14,其具有—頂部侧面μ 及一底:部側面 14之底部側面 之作用。 18。複數個振動器2〇係附接至該平台機架 18,且具有賦予振動能量至該平台機架14 該等振動器2〇係由該氣動式空氣供給源12供給動 力。該^氣供㈣12料先按料料發送以 22,該調整器將來自該空氣供給源12之空氣調整至一習知 之壓力。由該調整n 22’該空氣供給源12係錄 電子儀器控制之雙通電磁間24。如在該技 :數個 過管系造成該空氣供給源12 所了解,經 接,該管系能夠運送來自” 器20間之所有連 疋來自該空氣供給源12之 該等概要圖面中,這些管系以 ^氣。於 逆丧苓件間之虛線表 11 200946890 示。於此較佳具艘實施例中,在此有一與每一個振動器2〇 有關連之雙通電磁閥24。由每一個雙通電磁閥24,空氣被 供給至一對應的四通電磁閥26。如圖5及6中所顯示,來 自該雙通電磁閥24之氣流係連接至該四通電磁閥26之輸 入28。該四通電磁閥26亦包括第一進/出通孔3〇、第二進/ 出通孔32、及一排氣通孔34。該第一進/出通孔3〇及第二 進/出通孔32係依序連接至一振動器20。 再次參考圖1 ’雙通閥24之每一個被連接至第一電磁 驅動器(solenoid driver)25,且四通閥26之每一個被連接至 〇 第二電磁驅動器27。該等電磁驅動器25、27係依序連接至 一控制器23。如在該技藝中所了解,該等電磁聪動器控制 造成該電磁閥24、26打開與關閉之電信號。再者,如將被 熟諳此技藝者所了解,該第一電磁驅動器25及第二電磁驅 動器27可被合併成單一驅動器。於圖κ概要視圖中該 振動試驗器械10的各種零件間之所有電連接被顯示為實 線該控制器23將啟動信號送至該等電磁驅動器25 27, 藉此造成該等電磁閥於諸位置之間切換。 〇 現在參考® 2及3,—振動器之較佳具體實施例的切開 圖面被顯不。該振動器2〇包括一套筒%,其給與該振動器 20相反的第-端部38及第二端部4〇。一撞擊塊件42係設 •套商36的第一端部38及第二端部4〇之每一個。該 之筒36界^該振動器的-内部孔腔45»該等撞擊塊件42 每個包括一通道43,該通道允許空氣由該振動器2〇之 流動進入該内部孔腔45。一活塞46係可滑動地設置在 12 200946890 該套筒36之内部孔腔45内。其較佳的是該套筒^及該活 塞46被裝配至限制它們間之空氣通道,而沒有使用〇型 等。 在該振動器20之第二端部4〇的撞擊塊件42,該振動 器20係附接至—安裝塊件58。該安裝塊件58包括一附接 至該振動器20之振動器側面6〇及一用於附接至該平台機 架14之安裝側面62。大致上附接至該平台機架14係經由 螺、栓等(未示出)所完成,該等螺栓通過該安裝塊件Μ之安 裝套筒64’如在該技藝中所習知者。該安裝塊件58另包括 一第二通孔66,該第二通孔係在該振動器2〇之第二端部 4〇與該撞擊塊件42的通道43相通地對齊。因此,此第二 通孔6:6允許通過進入該振動器2〇之内部孔腔45。 如可在圖4中最佳看見者,一組桿48由該安裝塊件$8 之振動ί器侧面60延伸,且延伸通過該套筒刊之第一端部 38。一末端蓋5〇係裝在該等桿48上方且係經由一螺帽 〇 52及墊圈54配置鎖固至該振動器2〇。該末端蓋“另包括 第一通孔50,其係在該振動器2〇之第一端部38與該撞擊 塊件42的通道43相通地對齊。因此,此第一通孔56(圖2 及3)允許通過進入該振動器2〇之内部孔腔45。 現在參考圖5及6,該振動器20之操作被概要地顯示。 空氣由該氣動式空氣供給源12流動及進入每一個個別的雙 通閥24。該雙通閥24具有供給壓力至該四通閥%的進入 通孔28之作用。其較佳的是該壓力係經由二種方法之任一 方法供給。於第一方法中,該雙通閥24係幾乎直接地連接 13 200946890 至該四通閥26。如此,當該雙通間24被置入一打開位置時, 空氣直接地流動進入該四通閥26,且每—次該雙通闕被打 開與循環時’供給至該四通閥26之壓力的量係接近通過該 雙通闕24的空氣量之正比。於第二方法中,該雙通閥24 及該四通閥26被它們之間的—段管線長度所分開,而允許 該等閥間之加壓空氣的增進。於此第二方法中當該四通 閥26循環時,該段管線長度之目的⑲切管線中之壓力 上的任何實質之效應。如此,此管線之尺寸或長度係基於 該管線内之空氣的體積;因為使該管線中之壓力變化減至 最小將藉由該四通閥之每-循環所完成,而未實質地(較佳 地是少於百分之+/_5壓力之變化)影響該管線中之壓力。其 結果是,當該雙通閥24被打開時1氣流人該管線而非 直接地進人該四通閥26,且該四通閥26之操作的時機係與 該雙通閥24之操作無關。然而,管線之中介長度或趙積能 被利用,其範圍係在這些二方法之間。譬如允許百分之 +/-30變化的管線之體積已被利用。 該四通閥26之第一進/屮福,丨土 出通孔30係連接至該振動器20 之第一通孔56»該第-推/ 出通孔32係連接至該振動器20 之第二通孔66。於圖5中,該四通閥26被顯示在第一位置 中。於此第一位置中,來自該雙通閥24之空氣流經該四通 閥26之進入通孔28,且經過該第一進/出通孔3〇進入該振 動器2〇。該空氣經過該第-通孔%經由該相關通道43進 入該振動器20,且進入訪· 2丨牌^ , 進入該孔腔45。此空氣之流動係藉由該 控制器23所引發,該引發造成將第—控制信號送至該第二 200946890 電磁驅動器27’以開啟該四通關%的進入通孔28及該第 進/出通孔30間之連接。此空氣之流動造成該活塞在 該套筒36之孔腔45内由其在該振動器2G之第—端部38 或靠近該振動器2G之第—端部38的開始位置運動朝向該 振動器20之第二端部4〇。
同時地,該四通閥26之第二進/出通孔32係連接至該 四通閥26之排氣通孔34。因此,當該活塞牝在該孔腔45 内運動時,與該第一端部38相反的孔腔45内之空氣被排 除。該活塞46接著持續其之運動及在該振動器2〇之第二 端部40撞擊於該撞擊塊件42上。於此較佳具體實施例中, 該活塞46由此主要撞擊局部地彈回退向該振動器2〇之第 一端部38。在該振動器2〇之第一端部38,由該四通閥% 進入讓孔腔45之剩餘壓力接著以該撞擊塊件42在該振動 器20之第二端部40造成該活塞46具有一次要撞擊。基於 所利甩之壓力,可有一系列之次要撞擊。 現在參考圖6,該控制器23接著將第二控制信號送至 該第一電磁驅動器27,其造成該四通閥26切換至第二位 置,且將該進入通孔28連接至該第二進/出通孔32。於此 第二位置中,來自該雙通閥24之空氣流經該四通閥26之 進入通孔28,且經過該第二進/出通孔32進入該振動器2〇。 該二氣進入該振動器20,經過該第二通孔66、經過該相關 通道43且進入該孔腔45。空氣之此流動造成該活塞46在 該套筒36之孔腔45内由其在該振動器2〇之第二端部4〇 或靠近該振動器20之第二端部40的開始位置運動朝向該 15 200946890 振動器20之第一端部38。 同時地,該四通閥26之第一進/出通孔30係連接至該 四通闕26之排氣通孔34。因此,當該活塞46在該孔腔45 内運動時,與該第二端冑4〇相反的孔腔45 Θ之空氣被排 除。該活塞46接著持續其之運動及在該振動器2〇之第一 端部38撞擊於該撞擊塊件42上。於此較佳具體實施例中, /活塞46由此主要撞擊局部地彈回退向該振動器之第 二端部40。在該振動器2〇之第二端部4〇,由該四通閥% 進入該孔腔45之持續應力接著以該撞擊塊件42在該振動〇 器20之第一端部38造成該活塞46具有一次要撞擊。基於 所利用之壓力’可有一系列之次要撞擊。於大部份之操作 中,因為發生切換之速率,該等次要撞擊將持續發生,直 至該控制H 23將另-控制信號送至該冑%,以切換回該第 一位置。 經過此操作方法之使用,該等撞擊之頻率及該等撞擊 之振幅兩者能被控制。該等撞擊之頻率係藉由該控制器Μ 所控制,該控制器將控制信號送至該第二電磁驅動器π, 如此控制該四通閥26之每一次打開及封閉。每一次主要撞 擊係該控制器23發出信號至該四通閥%之結果以切換 :!_且:二次切換等於一主要撞擊。該等撞擊之振幅係 ,至由用於每—次揸擊而供給至該四通閥%的堡力之量所控 制。該控制器23將控制信號送至該第_電磁驅動器h,= 成該雙通閥24打開與關閉’以調整要進入該四通閥二 加麼空氣之量。於該振動試驗器械1〇之操作期間,一加速 16 200946890 度計68可被定位在該平台機 23。如在該技藝中所習知者, 架14上,且連接至該控制器 該控制器23能接著利用來自 該加速度計68之資料, 以決定如何於該連續之操作期間控 制該等振動器 生一程序變數所完成(於圖 。這是藉由調節來自該加速度計之信號以產 中之參考數字31代表此信號調
節)。此程序變數係接著藉由該控制器比較已被輸人該控制 器之設定點。該控制器接著基於該程序變數是否比該設定 點較高或較低變化該等撞擊之振幅。 ❹ 現在參考圖7,一振動試驗器械1〇之另一選擇具體實 施例被顯不。於此具體實施例中,單一引導控制之調整器 70被利用於供給空氣至該四通閥26。此引導控制之調整器 較佳地是除了該氣動式空氣供給源12的主要調整器22之 外者。:該引導控制之調整器系統7〇係附接至該控制器23, 該控制器23能夠藉此調整被送至該四通閥26之愿力。除 此之外’該具體實施例之操作係與如上面所述者相同。 這些具體實施例之任一個的操作允許用於改良先前振 動試驗系統的性能。如在該先前技術中所討論者,目前在 該領域中所利用之典型的振動系統基於無負載運動之振動 器賦予能量。這意指該等振動器在一大致上恆定之空氣饋 入上運轉’且該等振動器内之撞擊的頻率及振幅係直接地 彼此約束。該空氣供給壓力中之減少導致該振動器操作頻 率及該撞擊的振幅兩者之減少。圖8-10顯示先前技藝振動 器在該時間領域中之操作。該時間領域曲線圖顯示當該空 氣供給壓力係減少時,以加速度(g)量測之撞擊的振幅及以 17 200946890 量測之操作頻率兩者減少。這是該先前技藝振動器之 方式。圖11及12顯示在65赫茲及44赫茲下操作之 先別技藝振動器’以分別地獲得5〇grms及之加速 度位準°該第一大的尖峰信號係該振動器操作頻率,且顯 示由65赫兹至44赫兹之減少’以由5〇grms至25grms 降低該加速度位準。注意該振動器不能在44赫兹操作以 獲得5〇gmS之加速度位準或65赫兹,以獲得25grms之加 速度位準。 相較之下,圖13及14顯示上面所敘述之較佳具體實❹ 施例的振動器能在-設定頻率(1〇赫兹)但在不同的加速度 位準(grms)‘被操作。分別顯示的grms位準係及υ。在 10赫茲頻率操作該振動器,該加速度位準能改變的唯一方 式係該撞擊之振幅必需改變。該控制器能減少該空氣供給 壓力’因此在10赫茲之恆定頻率下操作該振動器該撞擊 ^振幅可減少°圖13 & 14顯示該撞擊之振幅係非以該先 月'J技藝般視該操作之頻率而定。以該先前技藝該振動器 操作頻率已經將自50grms加速度位準顯著地減少至〇 加速度位準。上面所敘述在1Q赫兹設定頻率下操作的電磁 控制式振動it係不限於,_或25grms,但其係正好輕易 地控制至1、2、3、4或50grms或於其間之任何值、超過 或低於該等值。這是藉由該控制器所完成,該控制器僅只 調整該撞擊之振幅’㈤時維持該1〇赫兹操作頻率。反之了 該操作頻率亦可與該grms被獨立地調整。這是顯示在圖 15(50grms)及圖16(25grms)中在5赫茲之頻率下操作。 18 200946890 ❹ Ο 雖然圖13-16用於顯示所敘述之振動器的撓性係有用 的’它們不是所敘述之振動系統將被如何利用之代表圖 不°圖19顯示—用於所敘述之系統的操作之PSD圖表,該 系統利用隨機之操作頻率。比較此圖表與囷17及18之先 前技藝PSD。圖17係該先前技藝振動器2pSD,該振動器 在大約30赫兹下操作,並具有一恆定之氣壓。這顯示該PSD 上之典型的木樁柵攔,其係以先前技藝振動器操作所呈現 者。圖18以被調變之空氣供給壓力顯示該先前技藝振動 器。隨著該空氣供給壓力増加及減少,該振動器之操作頻 率及該等撞擊之振幅亦增加及減少。這傾向於減少峰值及 加寬該PSD上之尖峰信號。圖18顯示在一振動器上方之改 良,該振動器在一恆定之空氣供給壓力下操作,但在此仍 然有高達大約250赫茲之顯著的尖峰信號。以與至該振動 器之空氣供給壓力相依的振幅及頻率,該等高操作頻率傾 向於控制該等峰值,因為該最大振幅之撞擊發生在這些頻 率。這導致該目前敘述系統之有效,在此該撞擊之振幅係 與該振動器之操作頻率無關。該控制器不需控制該操作頻 率至單一 10赫茲或5赫茲操作。該控制器可隨機地選擇該 振動器之操作頻率及將該㈣之恆定振幅維持在任何及‘ 有操作頻率°® 19係以隨機頻率操作之電磁控制式振動 器’且顯示藉由該振動器揸擊所造成之木樁柵襴大體上係 所敘述之系統的另一優點被顯示在囷2〇及2ι中。 20顯示所救述系、统的一時間_,在此僅只一主要撞擊被 19 200946890 顯不。當空氣係如上面所述被館入至該振動器2〇時於第 白72中之主要撞擊隨後為一於第二方向74中之主 要撞擊。相較之下,圖21顯示所敘述系統的一時間領域, 其中彈回撞擊或次要撞擊被顯示。於第一方向中之主要 撞擊之後首先為在第一方向76中之次要撞擊,在該系統供 給動力至該振動器之前,於該相反方向中導致一在第二方 向74中之主要撞擊。這藉由允許來自# —空氣衝擊之超過 一次的撞擊’取得不只賦予不同強度的撞擊,而且亦允許 用於空氣之更有效率使用的優勢。 ❹ 雖然本發明,之原理已有關於特定之具體實施例被顯示 及敘述,應了解的是此等具體實施例係當作範例,且非為 限制之。 【囷式簡單說明】 圖1係根據本發明的一具體實施例之振動試驗系統的 概要視圖; 圖2係圖1之系統的振動器在第一位置中之剖視圖; 圏3係圖1之系統的振動器在第二位置中之剖視圖; 〇 圖4係圖2及3之振動器的一透視圖; 圖5係該振動器在第一位置中之操作的一概要視圖; 圏6係該振動器在第二位置中之操作的一概要視圖; 圖7係根據本發明之另一選擇具逋實施例的振動試驗 系統之概要視圖; 圖8係一先前技藝系統在高壓下操作之加速度圖表; 圖9係一先前技藝系統在中間壓力下操作之加速度圖 20 200946890 表; 圖ίο係一先前技藝系統在低壓下操作之加速度圖表; 圖11係一先前技藝系統在65赫茲操作下之PSD ; 圖12係一先前技藝系統在45赫茲操作下之PSD ; 圖13係圖1之系統在具有50 grms設定點的10赫茲操 作下之結果的PSD圖表; 圖14係圖1之系統在具有25grms設定點的10赫茲操 作下之結果的PSD圖表; Ο 圖15係圖1之系統在具有50grms設定點的5赫茲操 作下之結果的PSD圖表; 圖16係圖1之系統在具有25grms設定點的5赫茲操 作下之結果的PSD圖表; 圖17係一先前技藝系統在3〇赫茲下無負載運動之pSD 圖表;- 圖18係一先前技藝系統調變該氣壓至該振動器之pSD 圖表; 圖19係圖1之系統在隨機頻率操作下的PSD圖表; 圖20係圖1之系統顯示在二方向中之單一撞擊結果之 加速度圖表;及 圖21係圖1之系統顯示在二方向中之多數撞擊結果之 加速度圖表。 【主要元件符號說明】 10振動試驗器械 12空氣供給源 21 200946890 14 平台機架 16 頂部側面 18 底部側面 20 振動器 22 調整器 23 控制器 24 雙通電磁閥 25 電磁驅動器 26 四通電磁閥 27 電磁驅動器 28 輸入/通孔 30 第一進/出通孔 31 信號調節 32 第二進/出通孔 34 排氣通孔 36 套筒 38 第一端部 40 第二端部 42 撞擊塊件 43 通道 45 内部孔腔 46 活塞 48 桿 50 末端蓋 200946890 螺帽 墊圈 第一通孔 安裝塊件 振動器側面 安裝側面 套筒 ❹ 第二通孔 加速度計 調整器系統 第一方向 第二方向 第一方向 23