專利名稱：三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器或結(jié)構(gòu)部件的振動(dòng)/沖擊測(cè)試，特別是一種 斜置式三維振動(dòng)/沖擊測(cè)試設(shè)備。
技術(shù)背景
在航天、航空、船舶、汽車、電力與電子等行業(yè)，為了設(shè)計(jì)和制造高 水平產(chǎn)品，必須測(cè)試測(cè)量產(chǎn)品的性能，因而出現(xiàn)了各種各樣模擬現(xiàn)場(chǎng)真實(shí) 環(huán)境條件的試驗(yàn)設(shè)備，其中對(duì)振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)的設(shè)備就是其重要組成，現(xiàn) 有的設(shè)備狀態(tài)如下
1、 普通液壓式或電磁式振動(dòng)臺(tái)，通常僅能實(shí)現(xiàn)垂直或水平的方向的 單軸振動(dòng)，試驗(yàn)時(shí)，沿試品三個(gè)認(rèn)標(biāo)方向的振動(dòng)激勵(lì)是特別進(jìn)行，其問題 是耗時(shí)長(zhǎng)，工效低，這種單方振動(dòng)和受試樣品在實(shí)際工作狀態(tài)或運(yùn)輸狀態(tài) 下所受的振動(dòng)/沖擊應(yīng)力有較大差別，無法完全復(fù)現(xiàn)真實(shí)的環(huán)境條件；
2、 汽錘式6自由度振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，多用于各種元器件的環(huán)境應(yīng)力篩選 和可靠性試驗(yàn)，它通過多個(gè)獨(dú)立的激振源實(shí)現(xiàn)對(duì)受試樣品同時(shí)施力6個(gè)自 由度的振動(dòng)，但這類試驗(yàn)設(shè)備也存在很多問題①低頻振動(dòng)實(shí)現(xiàn)困難，低 于200Hz的頻率成分幾乎為零，而幾乎所有陸運(yùn)和船運(yùn)環(huán)境，其主要頻 率都集中在200Hz以下，因此不能用環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)；②臺(tái)面上各點(diǎn)振動(dòng) 的一致性差，在進(jìn)行應(yīng)力篩選時(shí)，各受試單元的應(yīng)力不同；③高頻能量不易抑制，容易對(duì)試品造成過應(yīng)力而導(dǎo)致失效；④無法對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的PSD 譜控制，頻譜的高低超伏較大。
3、斜置式三維振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，其特點(diǎn)是設(shè)置一特定的夾具，將一傾斜 的擴(kuò)展臺(tái)面通過固定裝置安裝在振動(dòng)臺(tái)上，受試樣品在臺(tái)面上是處于傾斜 狀態(tài)，這樣垂直向的振動(dòng)作用在試樣上，使該試樣同時(shí)在三個(gè)主座標(biāo)軸上 都有分量，即對(duì)試樣實(shí)現(xiàn)了三向的振動(dòng)測(cè)量，對(duì)比上述設(shè)備，其操作時(shí)間 可大大縮短，工作效率可時(shí)顯提高，同時(shí)試樣也更接近實(shí)現(xiàn)環(huán)境條件，但 是這些裝置仍存在不少問題①試驗(yàn)樣品必須安裝在傾斜的擴(kuò)展臺(tái)面上， 斜面上安裝操作不僅難度大，而且也會(huì)耗費(fèi)列多的人工，當(dāng)試樣尺寸、重 量均較大時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也更顯突出；②試樣是在傾斜狀態(tài)下進(jìn)行測(cè) 量，在絕大多數(shù)情況下，是不符合其實(shí)際的工作狀態(tài)或運(yùn)輸狀態(tài)，因此， 這種結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)的要求，只能在少數(shù)小型或無安裝要求的 元器件進(jìn)行應(yīng)力篩選試驗(yàn)，其適用范圍非常有限
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的三軸綜合振動(dòng)/ 沖擊試驗(yàn)裝置，它能改善試驗(yàn)樣品的安裝條件，縮短安裝操作時(shí)間，提高 工作效率，同時(shí)能保證試驗(yàn)樣品完全符合產(chǎn)品的實(shí)際工作狀態(tài)或運(yùn)輸狀 態(tài)，提高試驗(yàn)設(shè)備復(fù)現(xiàn)真實(shí)數(shù)據(jù)的能力。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是三軸綜合振動(dòng)/沖 擊試驗(yàn)裝置設(shè)置有一可調(diào)節(jié)的和水平面呈一傾斜角度的振動(dòng)臺(tái)體，該振動(dòng) 臺(tái)體是固設(shè)在基座上，其特點(diǎn)是在振動(dòng)臺(tái)體軸線位置的上端固定設(shè)置有一擴(kuò)展臺(tái)組件，擴(kuò)展臺(tái)組件的臺(tái)面呈水平狀態(tài)。
本實(shí)用新型采用斜置式三維振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)相同的振動(dòng)臺(tái)體，保持有較寬 的頻率范圍，可實(shí)現(xiàn)不同量級(jí)簡(jiǎn)諧振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)，可以通過調(diào)節(jié)振動(dòng)臺(tái) 體的傾斜角度和試品的安裝方位角度設(shè)定三個(gè)軸向不同的振動(dòng)/沖擊的量 級(jí)，有較高試驗(yàn)操作效率，而通過本實(shí)用新型的特有水平置擴(kuò)展臺(tái)臺(tái)面結(jié) 構(gòu)，使裝置完全擺脫現(xiàn)有設(shè)備繁瑣的安裝和設(shè)置步驟，能迅速地進(jìn)入使用 狀態(tài)，同時(shí)又能使振動(dòng)試驗(yàn)的效果和真實(shí)的環(huán)境振動(dòng)應(yīng)力更加接近，真正 成為產(chǎn)品驗(yàn)證最佳的解決方案，且裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增添構(gòu)件不多。


圖1是本實(shí)用新型三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl，三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置包括有振動(dòng)臺(tái)體l、基座2、 擴(kuò)展臺(tái)組件3。
振動(dòng)臺(tái)體1的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的液壓或電磁式振動(dòng)臺(tái)相同或相似，該振動(dòng) 臺(tái)體1是通過固定裝置安裝在振動(dòng)臺(tái)面的基座2上，其相應(yīng)的擴(kuò)展臺(tái)面呈 傾斜狀態(tài)，即振動(dòng)臺(tái)體1 (包括激振源)的軸線10和鉛垂線呈一傾斜角
e (如圖i所示)，這種結(jié)構(gòu)能使沿振動(dòng)臺(tái)體i軸線io單一方向的振動(dòng)，
分解成為三維座標(biāo)軸上任一軸的分量，即一次振動(dòng)試驗(yàn)可完成三維軸向試 驗(yàn)的需求，對(duì)比傳統(tǒng)的試品一個(gè)座標(biāo)方向的振動(dòng)激勵(lì)是分別進(jìn)行的操作方 案，其工作效率將大大提高?；?，其結(jié)構(gòu)主體部分和現(xiàn)有設(shè)備相同或相似，主要用以安裝試驗(yàn) 臺(tái)的各組成部分，基座2包括有座架21和傾斜滑槽22，在基座2的上方， 即對(duì)應(yīng)振動(dòng)臺(tái)體1輸出端的位置，在座架21上固設(shè)有一傾斜滑槽22，該 槽用以和擴(kuò)展臺(tái)組件3的滑桿32配合，此結(jié)構(gòu)可形成防止振動(dòng)臺(tái)體1傾 覆的輔助支撐。
擴(kuò)展臺(tái)組件3包括有臺(tái)面31、固定件32和滑桿33，該組件是本實(shí)用 新型技術(shù)方案的主體；其中
臺(tái)面31，是一板狀體，其頂面311上可安裝試驗(yàn)樣品，為適應(yīng)安裝 需求臺(tái)面31上挖設(shè)有穿伸固定螺栓的通孔，板的形狀和通孔的布設(shè)均和 現(xiàn)有各式振動(dòng)臺(tái)的擴(kuò)展臺(tái)面相同或相似，可按用戶的需求設(shè)計(jì)；在三軸綜 合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置中，臺(tái)面31的安裝位置呈水平狀態(tài)，即和振動(dòng)臺(tái)體 1的軸線10形成有一安裝傾斜角e;
固定件32，是連接臺(tái)面31和滑桿33的加強(qiáng)構(gòu)件，固定件32—端連 接于臺(tái)面31，可采用焊接固定，也可采用固定件32制成法蘭盤狀以防松 螺柱固定于臺(tái)面31的底面312，還可采用其他類似固定連接方式；固定 件32另一端固定連接有滑桿33，其連接方式可為防松螺紋連接、焊接或 其他類似固定連接方式；
滑桿33，是連接擴(kuò)展臺(tái)組件3和振動(dòng)臺(tái)體1傳遞激振源的重要構(gòu)件， 滑桿33可制成為柱狀體，為了增強(qiáng)擴(kuò)展臺(tái)組件3和振動(dòng)臺(tái)體1連接構(gòu)件 的剛度，滑桿33是穿伸在基座2的傾斜滑槽22內(nèi)呈滑動(dòng)配合，可形成防 止上述連接構(gòu)件傾覆的輔助支撐。
本實(shí)用新型擁有現(xiàn)有設(shè)備的可靠性、多功能性等優(yōu)點(diǎn)，而其易操作性，是取得滿意測(cè)試結(jié)果的關(guān)鍵，同樣重要的是本實(shí)用新型的安裝操作簡(jiǎn)便， 復(fù)現(xiàn)實(shí)際環(huán)境條件的能力強(qiáng)測(cè)量精度高等突出優(yōu)點(diǎn)，它將明顯提高測(cè)試的
效率和質(zhì)量；如以本實(shí)用新型的技術(shù)方案為基礎(chǔ)形成新的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，縮短 試驗(yàn)時(shí)間，提高工作效率，和更接近真實(shí)的環(huán)境振動(dòng)應(yīng)力，將具有重大的 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求1、一種三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置，該裝置設(shè)置有一可調(diào)節(jié)的和水平面呈一傾斜角度的振動(dòng)臺(tái)體，該振動(dòng)臺(tái)體是固定在基座上，其特征在于在振動(dòng)臺(tái)體(1)軸線位置的上端固定設(shè)置有一擴(kuò)展臺(tái)組件(3)，擴(kuò)展臺(tái)組件(3)的臺(tái)面(31)呈水平狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置，其特征是擴(kuò) 展臺(tái)組件(3)包括有臺(tái)面(31)、固定件(32)和滑桿(33)，臺(tái)面(31) 上設(shè)置有固定試驗(yàn)樣品的螺孔，臺(tái)面(31)的底面(310)固定設(shè)置有固 定件(32)，固定件(32)底端固定設(shè)置有和振動(dòng)臺(tái)體(1)的激振頭連接 的滑桿(33)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置，其特征 是擴(kuò)展臺(tái)組件(3)的滑桿(33)穿伸于基座(2)的傾斜滑槽(22)呈滑 動(dòng)配合。
專利摘要一種三軸綜合振動(dòng)/沖擊試驗(yàn)裝置，主要解決提高工作效率和試驗(yàn)的可信度等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是，在傾斜的振動(dòng)臺(tái)體軸線位置的上端固定設(shè)置有一擴(kuò)展臺(tái)組件，擴(kuò)展臺(tái)組件的臺(tái)面呈水平狀態(tài)，適用于三軸各式斜置式三維振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。
文檔編號(hào)G01M7/08GK201130083SQ20072019856
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者孫偉星, 詠 楊, 錢兆俊 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○四研究所