一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及安全玻璃性能檢測(cè)設(shè)備，特指一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，由振動(dòng)平臺(tái)、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、小齒輪、軸端擋圈、螺母、鍵、液壓馬達(dá)、支腳、油管和液壓泵站及控制臺(tái)組成；通過(guò)調(diào)節(jié)單軸向激振器自身的動(dòng)力參數(shù)、單軸向激振器繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)和單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，可使振動(dòng)平臺(tái)獲得不同的振動(dòng)與沖擊輸出，從而使安全玻璃獲得合適的振動(dòng)與沖擊激勵(lì)，完美的再現(xiàn)載運(yùn)工具實(shí)際工況環(huán)境來(lái)進(jìn)行安全玻璃的振動(dòng)與沖擊疲勞性能試驗(yàn)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，裝配、調(diào)整、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)空間六維任意方向上的振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全玻璃性能檢測(cè)設(shè)備，特指一種一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)空間多維振動(dòng)與沖擊。
【背景技術(shù)】
[0002]在廣義上，安全玻璃是指能夠使發(fā)生自然災(zāi)害和準(zhǔn)自然災(zāi)害所產(chǎn)生的對(duì)安全的破壞，以及由于人的有目的參于而引起的對(duì)安全的破壞，而造成的各種對(duì)人體和財(cái)產(chǎn)的傷害，降低到最低程度的玻璃的總和；通常，在實(shí)際應(yīng)用中，安全玻璃是指通過(guò)各種增強(qiáng)處理，如鋼化、夾層、與其他高強(qiáng)透明材料復(fù)合、采用特殊玻璃成分以及經(jīng)過(guò)特殊處理而制成的玻璃；而人們的普遍意識(shí)中，安全玻璃是指將普通平板玻璃或浮法玻璃經(jīng)特殊加工后使具有一定安全性的玻璃，通常不包括采用特殊成分而具有特殊防護(hù)功能的玻璃，如防X射線的鉛玻璃等；此時(shí)的安全玻璃通常具有機(jī)械強(qiáng)度高、抗沖擊、抗熱震、破碎時(shí)形成無(wú)尖銳的棱角的顆?；蛩槠伙w濺、為掉落的特點(diǎn)，能有效防止沖擊、爆炸、彈擊、靜壓爆破及火災(zāi)等原因引起的對(duì)人體的傷害；從狹義上說(shuō)，安全玻璃是一類(lèi)經(jīng)劇烈振動(dòng)或撞擊不破碎，即使破碎也不易傷人的玻璃，包括鋼化玻璃、夾層玻璃等。
[0003]目前，安全玻璃廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等載運(yùn)工具和特種建筑物的門(mén)窗等；汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等載運(yùn)工具廣泛采用安全玻璃，由于載運(yùn)工具工作過(guò)程中承受復(fù)雜的空間多維振動(dòng)和沖擊環(huán)境，易導(dǎo)致安全玻璃疲勞破壞，夾層玻璃結(jié)合松脫，夾層真空玻璃真空失效，夾絲玻璃金屬絲的斷裂等破壞，嚴(yán)重影響到安全玻璃的性能和使用壽命；對(duì)安全玻璃的性能檢測(cè)越來(lái)越受到工程界的高度重視，相關(guān)的安全玻璃性能檢測(cè)設(shè)備需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。
[0004]隨著汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等載運(yùn)工具的高速化、輕量化發(fā)展，應(yīng)用于載運(yùn)工具的安全玻璃，工作過(guò)程中承受的是復(fù)雜的空間多維振動(dòng)和沖擊環(huán)境，真實(shí)的再現(xiàn)其振動(dòng)和沖擊工作環(huán)境進(jìn)行疲勞試驗(yàn)非常重要；近年來(lái)，隨著力學(xué)環(huán)境振動(dòng)與沖擊試驗(yàn)等【技術(shù)領(lǐng)域】應(yīng)用研究的不斷深入，多維振動(dòng)和沖擊的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越得到了科技工作者的認(rèn)可，多維振動(dòng)與沖擊平臺(tái)技術(shù)研究成為了近年來(lái)振動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】的研究熱點(diǎn)，如一種四自由度混聯(lián)振動(dòng)篩(專(zhuān)利號(hào):200920143613)、一類(lèi)并聯(lián)機(jī)構(gòu)多維激振臺(tái)(專(zhuān)利號(hào):200710022938)、一種四自由度振動(dòng)鑄造機(jī)(專(zhuān)利號(hào):201120024458.2)、三維并聯(lián)振動(dòng)鑄造機(jī)(專(zhuān)利號(hào):201120089524.4)、振動(dòng)臺(tái)三向激振平臺(tái)的連接機(jī)構(gòu)(專(zhuān)利號(hào):200820005028.4)、平面靜壓式傳振解耦裝置及三軸向振動(dòng)復(fù)合試驗(yàn)臺(tái)(申請(qǐng)?zhí)?201210343875.2)等。
[0005]上述的多維振動(dòng)平臺(tái)均采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用振動(dòng)電機(jī)或單軸向激振器替代并聯(lián)機(jī)構(gòu)原動(dòng)件，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)各原動(dòng)件處的單軸向振動(dòng)經(jīng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)約束轉(zhuǎn)換后，形成振動(dòng)平臺(tái)的多軸向振動(dòng)復(fù)合輸出，由于其實(shí)現(xiàn)的多軸向振動(dòng)都是沿確定坐標(biāo)系方向的單軸向振動(dòng)的合成，需要采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)和多個(gè)單軸向激振器，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維護(hù)和使用不便，難以推廣應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等載運(yùn)工具安全玻璃的振動(dòng)與沖擊環(huán)境疲勞性能試驗(yàn)，提供一種能實(shí)現(xiàn)空間六軸向振動(dòng)與沖擊的多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，由振動(dòng)平臺(tái)、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、大小齒輪、液壓馬達(dá)、支腳、油管和液壓泵站及控制臺(tái)組成；其中立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接構(gòu)成一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)的剛性框架，振動(dòng)平臺(tái)通過(guò)四個(gè)球形鋼絲繩彈簧安放于立柱上，構(gòu)成六維彈性支撐；所述的底板的上表面上設(shè)有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，并使錐面支架可相對(duì)于底板產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述錐面支架的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)，由固定于底板的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)錐面支架相對(duì)于底板繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；單軸向激振器下端與錐面支架固定，上端通過(guò)靜壓球頭與振動(dòng)平臺(tái)連接，單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小O度至60度，可根據(jù)需要人工調(diào)節(jié)；工作時(shí)，單軸向激振器產(chǎn)生單軸線方向的振動(dòng)與沖擊，通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)錐面支架，帶動(dòng)單軸向激振器一起繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜的特定夾角，來(lái)實(shí)現(xiàn)空間六維任意方向上的振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，裝配、調(diào)整、維護(hù)簡(jiǎn)單易行，能實(shí)現(xiàn)空間六維任意方向上的振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬，還可通過(guò)調(diào)節(jié)單軸向激振器的動(dòng)力參數(shù)和單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，使振動(dòng)平臺(tái)獲得不同的振動(dòng)與沖擊輸出，從而使安全玻璃獲得合適的振動(dòng)與沖擊激勵(lì)，完美的再現(xiàn)實(shí)際工況環(huán)境進(jìn)行振動(dòng)與沖擊疲勞性能試驗(yàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1拆去振動(dòng)平臺(tái)后的機(jī)械結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖3為圖1拆去振動(dòng)平臺(tái)后的機(jī)械結(jié)構(gòu)仰視圖；
圖4為底板結(jié)構(gòu)圖；
圖中:1.振動(dòng)平臺(tái)；2.球形鋼絲繩彈簧；3.立柱；4.底板；5.錐面支架；6.單軸向激振器；7.靜壓球頭；8.小齒輪；9.軸端擋圈；10.螺母；11.鍵；12.液壓馬達(dá)；13.支腳；14.油管；15.液壓泵站及控制臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、圖2、圖3和圖4所不,一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，由振動(dòng)平臺(tái)1、球形鋼絲繩彈簧2、立柱3、底板4、錐面支架5、單軸向激振器6、靜壓球頭
7、小齒輪8、軸端擋圈9、螺母10、鍵11、液壓馬達(dá)12、支腳13、油管14和液壓泵站及控制臺(tái)15組成。其中:振動(dòng)平臺(tái)I通過(guò)螺栓固定在球形鋼絲繩彈簧2的頂面，球形鋼絲繩彈簧2的底面通過(guò)螺栓固定在立柱3頂面上，立柱3底面通過(guò)螺栓固定在底板4的上表面，支腳13通過(guò)螺栓固定在底板4的下表面；所述的底板4的上表面上設(shè)有圓錐形的支撐面，圓錐形支撐面上開(kāi)設(shè)有液體靜壓承載油腔；所述的錐面支架5由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板4的圓錐形支撐面上，并與底板4及其圓錐形支撐面上開(kāi)設(shè)的液體靜壓承載油腔一起構(gòu)成了向心推力液體靜壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承；所述錐面支架5的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪8構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)；小齒輪8通過(guò)鍵11與液壓馬達(dá)12的輸出軸周向固定，軸端擋圈9軸向壓緊小齒輪8并由螺母10實(shí)現(xiàn)與液壓馬達(dá)12的輸出軸軸向固定；液壓馬達(dá)12通過(guò)螺釘固定在底板4的下表面；靜壓球頭7通過(guò)螺釘固定在振動(dòng)平臺(tái)I的下表面，單軸向激振器6的下端通過(guò)螺釘固定在錐面支架5的圓錐面內(nèi)側(cè)，單軸向激振器6的上端與靜壓球頭7的球頭部分螺紋固定連接；液壓泵站及控制臺(tái)15通過(guò)油管14連接液壓馬達(dá)12、靜壓球頭7和底板4的液體靜壓承載油腔。
[0012]工作時(shí)，先將安全玻璃及其支撐架一起固定在振動(dòng)平臺(tái)I上，然后根據(jù)安全玻璃的使用性能要，和不同載運(yùn)工具工作過(guò)程中承受的振動(dòng)與沖擊特性來(lái)確定振動(dòng)平臺(tái)I的振動(dòng)與沖擊的方向、激振力大小、振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率和振動(dòng)時(shí)間等參數(shù)，進(jìn)行多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境疲勞試驗(yàn)；試驗(yàn)方法非本發(fā)明的主要保護(hù)對(duì)象，這里不再詳述。
[0013]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)；本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)；本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:所述模擬平臺(tái)包括振動(dòng)平臺(tái)、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、大小齒輪、液壓馬達(dá)、支腳、油管和液壓泵站及控制臺(tái)組成；其中立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接構(gòu)成一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)的剛性框架，振動(dòng)平臺(tái)通過(guò)四個(gè)球形鋼絲繩彈簧安放于立柱上，構(gòu)成六維彈性支撐；所述的底板的上表面上設(shè)有開(kāi)有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，并使錐面支架可相對(duì)于底板產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述錐面支架的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)，由固定于底板的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)錐面支架相對(duì)于底板繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；單軸向激振器下端與錐面支架固定，上端通過(guò)靜壓球頭與振動(dòng)平臺(tái)連接，單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小O度至60度；工作時(shí)，單軸向激振器產(chǎn)生單軸線方向的振動(dòng)與沖擊，通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)錐面支架，帶動(dòng)單軸向激振器一起繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合單軸向激振器的振動(dòng)軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜的特定夾角，來(lái)實(shí)現(xiàn)空間六維任意方向上的振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬。
2.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:所述的立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接指:立柱底面通過(guò)螺栓固定在底板兩側(cè)的上表面，支腳通過(guò)螺栓固定在底板兩側(cè)的下表面。
3.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:振動(dòng)平臺(tái)過(guò)螺栓固定在球形鋼絲繩彈簧的頂面，球形鋼絲繩彈簧的底面通過(guò)螺栓固定在立柱頂面上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:所述的圓錐形支撐面一側(cè)上開(kāi)設(shè)有液體靜壓承載油腔；所述的錐面支架的圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上，并與底板及其圓錐形支撐面上開(kāi)設(shè)的液體靜壓承載油腔一起構(gòu)成了向心推力液體靜壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。
5.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:所述小齒輪通過(guò)鍵與液壓馬達(dá)的輸出軸周向固定，軸端擋圈軸向壓緊小齒輪并由螺母I實(shí)現(xiàn)與液壓馬達(dá)的輸出軸軸向固定；液壓馬達(dá)通過(guò)螺釘固定在底板的下表面。
6.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:靜壓球頭通過(guò)螺釘固定在振動(dòng)平臺(tái)的下表面，單軸向激振器的下端通過(guò)螺釘固定在錐面支架的圓錐面內(nèi)側(cè)，單軸向激振器的上端與靜壓球頭的球頭部分螺紋固定連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種載運(yùn)工具安全玻璃多維振動(dòng)與沖擊環(huán)境模擬平臺(tái)，其特征在于:液壓泵站及控制臺(tái)通過(guò)油管連接液壓馬達(dá)、靜壓球頭和底板的液體靜壓承載油腔。
【文檔編號(hào)】G01M7/08GK103542993SQ201310509271
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】程曉農(nóng), 吳賁華, 陳修祥, 王勻, 楊娟, 姜守進(jìn) 申請(qǐng)人:江蘇鐵錨玻璃股份有限公司, 江蘇大學(xué)