CN101241036A - 振动台三向激振平台的连接机构 - Google Patents

Abstract

一种振动台三向激振平台的连接机构，包括可以使放置试品的平台分别在平台相邻的侧面和平台的底面连接激振台的力传递机构，所述力传递机构包括滑块和与滑块的上、下端面分别滑动连接的横向滑轨和纵向滑轨。该振动台三向激振平台连接机构设计合理、制作和维护成本低，能够满足利用现有单轴向激振台实现三轴向同时振动的实验需要，而且能够实现最大限度的实际振动环境的还原，其重量轻，体积小且容易组装和维护管理，使整个三轴向同时激振装置的设备被简化，并不会产生公害噪音等发生源。

Description

振动台三向激振平台的连接机构

技术领域

本发明属于可以提供多向激振的振动试验设备技术领域，具体涉及一种能够向同一平台提供三轴向同时激振的振动台三向激振的平台连接机构。

背景技术

在制造和测试领域，为了检测产品、建筑物在遇到实际振动环境时是否具有原有性能，如车辆在高低不平的地面上运行时的振动、飞行器在大气湍流中的振动、地面上大型机械或建筑物受地震影响，以及加工机械在遇到加工物体的软硬或高低不规则时所产生的随机振动等。需要模拟地震波形、运输物品的道路状况等上述振动环境，再现出与实际的振动现象近似或相似的情形。由于上述振动环境均为多轴向的随机振动，现有的单轴向的激振器无法实现同时三个轴向的振动模拟。三轴向的同时振动需要在三个轴向上分别设置单自由度激振器，而已知的连接振动台面和单自由度激振器的机械连接装置易导致三个单自由度激振器之间存在强的运动交叉耦合，使振动台本身和非传力方向的运动自由度产生侧向限位约束。

目前国内的振动试验在需要进行三个轴向方向的同时振动的实验时，一般采用先进行垂直方向的振动试验，然后再进行水平方向的振动试验，或者分别进行三个方向的振动试验。采用上述振动试验设备和试验方法必然要增加试验的时间，同时该振动试验方式所能对实际振动环境的还原性较差，无法真实地再现真实的振动环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够利用现有的多个单轴向激振台实现三个轴向同时激振的振动台三向激振平台的连接机构，该平台连接机构设计合理、能使一个单轴向激振台的往复激振不影响其它单轴向激振台的往复激振，最大限度的还原了实际的振动环境。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述平台连接机构包括可以使放置试品的平台分别在平台相邻的侧面和平台的底面连接激振台的力传递机构，所述力传递机构包括滑块和与滑块的上、下端面分别滑动连接的横向滑轨和纵向滑轨。

具体而言，所述滑块的上、下端面各设有至少一个滑槽，且上端面的滑槽与下端面的滑槽呈十字交叉分布，横向滑轨和纵向滑轨分别套设于滑块两个端面的滑槽中。

所述平台与连接机构一侧的横向滑轨或纵向滑轨固定连接，所述激振台台面与连接结构另一侧的纵向滑轨或横向滑轨固定连接，使所述激振台在单轴向激振时，台面可以沿该力传递机构的滑轨在另两个轴向上作自由运动。

所述滑块的上、下端面设有复数个滑槽，每个端面上的滑槽分别为平行并列设置，且上端面的滑槽与下端面的滑槽呈十字交叉分布。

所述横向滑轨和纵向滑轨的截面为T形。

所述平台的相邻侧面和底面分别通过力传递机构连接于水平方向提供激振力的两个激振台和于竖直方向提供激振力的一个激振台，形成三轴向激振结构。

所述平台的底面和与之连接的激振台之间和/或平台的相邻两侧面和与之连接的激振台之间设置附加台面，附加台面和与之配合的激振台的传力方向垂直。

所述附加台面和与之配合的激振台连接，激振台的台面上设置复数个可使附加台台面沿激振台的传力方向直线运动的导向体。

所述附加台面通过力传递机构与平台连接。

所述使平台的底面连接激振台的力传递机构由两个纵向滑轨和两个横向滑轨十字交叉组成，四个滑轨形成的四个交叉点处分别设置滑块，或所述使平台的底面连接激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和三个横向滑轨十字交叉组成，六个滑轨形成的九个交叉点处分别设置滑块。

所述使平台的侧面连接激振台的力传递机构由二个纵向滑轨和一个横向滑轨十字交叉组成，三个滑轨形成的二个交叉点处分别设置滑块，或所述使平台的侧面连接激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和一个横向滑轨十字交叉组成，四个滑轨形成的三个交叉点处分别设置滑块。

该振动台三向激振的平台连接机构可以用于同时连接三个不同轴向(X、Y、Z三轴向)的激振台，平台为水平放置，其上端面放置测试样品。平台的相邻两侧面通过力传递机构连接设置可沿水平方向提供激振力的两个激振台，底面通过力传递机构连接设置可沿竖直方向提供激振力的激振台。连接平台和激振台的每个力传递机构均可满足平台在做一轴向运动的同时，亦可在另两个轴向做无障碍运动。例如当与平台底面连接的激振台推动平台于竖直方向(Y轴向)做激振运动时，平台底面的力传递机构可使平台在水平方向的两个轴向(X、Z轴向)上做自由运动；同样的，又如与平台侧面连接的激振台推动平台于水平方向的一个自由度(X轴向)作激振运动时，平台该侧面上连接的力传递机构亦可使平台在竖直方向(Y轴向)和水平方向的另一个自由度(Z轴向)上的运动不受影响。

该振动台三向激振的平台连接机构的功能是这样实现的，即：力传递机构可以为主要由复数个十字交叉设置的横向滑轨和纵向滑轨结构组成的滑轨组，每个滑轨组中横向滑轨和纵向滑轨呈十字交叉设置，且十字交叉处设置上下端面各有至少一个滑槽的滑块，横向滑轨和纵向滑轨分别套设在滑块上端面和下端面的滑槽中，这样，横向滑轨和纵向滑轨便可分别沿垂直于彼此纵长轴的方向做直线运动，而横向滑轨和纵向滑轨分别与激振台和平台连接，从而使激振台和平台之间亦可在垂直于激振力传递方向的两个自由度上做相对滑动，即使平台在一轴向运动的激振力不会对另两个轴向上激振力的传递产生任何影响。

本发明的有益效果在于，该振动台三向激振的平台连接机构设计合理、制作和维护成本低，能够满足利用现有单轴向激振台实现三轴向同时振动的实验需要，而且能够实现最大限度的实际振动环境的还原，其重量轻，体积小且容易组装和维护管理，使整个三轴向同时激振装置的设备被简化，并不会产生公害噪音等发生源。

附图说明

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1是实施例1中振动台三向激振平台的连接机构的结构示意图；

图2是实施例1中振动台三向激振平台的连接机构的俯视图；

图3是实施例1中力传递机构的结构示意图；

图4是实施例2中力传递机构的结构示意图；

图5是实施例3中滑块的结构示意图；

具体实施方式

实施例1如图1、图2和图3所示，该振动台三向激振平台的连接机构可将三个单轴向激振台连接在振动台上，使其实现三轴向同时激振。该振动台中，用于放置试验样品的平台1水平设置，平台的相邻两个侧面分别设置力传递机构12和13，力传递机构的另一端分别与设置在激振台22、23台面上的附加台面221和231连接，平台1的底面连接设置一力传递机构11，该力传递机构与设置在平台下方的激振台21台面上的附加台面211连接；激振台21、22、23分别提供于竖直方向(Y轴向)的激振力和于水平方向的两个轴向(X轴、Z轴向)的激振力。力传递机构12由水平设置的一个横向滑轨122和竖直设置的两个纵向滑轨122’组成，两个纵向滑轨122’为平行并列设置，横向滑轨和纵向滑轨十字交叉分布，两个十字交叉点处各设有一个滑块121，滑块的一个端面上设置一可与横向滑轨配合的横向滑槽，而与之相对的另一个端面上设置一个可与纵向滑轨配合的纵向滑槽，横向滑轨122与平台1的侧面连接，纵向滑轨122’与激振台12台面上的附加台面221连接。上述横向滑轨和纵向滑轨的横截面均为T形，横向滑轨的长度根据平台的大小决定，纵向滑轨的长度根据平台的厚度决定。力传递机构11、13的结构可与力传递机构12类似，但力传递机构11的横向滑轨和纵向滑轨均为水平设置，且力传递机构11的纵向滑轨与平台1的底面固定连接，横向滑轨与激振台21台面上的附加台面211固定连接。另外，激振台11台面上于附加台面211的四周设置了4个导向体31，导向体31的纵长方向与附加台面垂直，附加台面211在激振台11提供的激振力作用下，可沿导向体31做直线运动。

实施例2如图4所示，该振动台三向激振平台的连接机构的结构与实施例1类似，但连接平台的底面和平台下方的激振台的力传递机构11由水平设置的两个横向滑轨112和两个纵向滑轨112’组成，两个横向滑轨112和两个纵向滑轨112’分别为平行并列设置，横向滑轨和纵向滑轨呈十字交叉分布，四个十字交叉点处各设有一个滑块111，滑块的一个端面上设置一可与横向滑轨配合的横向滑槽，而与之相对的另一个端面上设置一个可与纵向滑轨配合的纵向滑槽，横向滑轨112与平台1的底面连接，纵向滑轨112’与附加台面211连接，横向滑轨112和纵向滑轨112’可分别沿垂直于彼此纵长轴的方向自由滑动，这样，当激振台推动平台于竖直方向做激振运动时该力传递机构可使平台在水平方向的X轴向和Z轴向上做自由运动。

实施例3如图5所示，该振动台三向激振平台的连接机构的结构与实施例2类似，但连接纵向滑轨和横向滑轨的滑块111’具有如下结构：滑块的上端面和下端面上各设置两个横向滑槽和纵向滑槽，两个横向滑槽和两个纵向滑槽分别为平行并列设置，横向滑槽和纵向滑槽呈十字交叉分布，横向滑轨112和纵向滑轨112’分别套设于横向滑槽和纵向滑槽中。该滑块可使力传递机构具有更高的机械强度。

实施例4该振动台三向激振平台的连接机构的结构与实施例1类似，但连接平台的侧面和于水平方向提供激振力的激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和一个横向滑轨十字交叉组成，四个滑轨形成的三个交叉点处分别设置滑块。横向滑轨与平台的侧面连接，纵向滑轨与激振台台面上的附加台面连接。

实施例5该振动台三向激振平台的连接机构的结构与实施例2类似，但连接平台的底面和平台下方的激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和三个横向滑轨十字交叉组成，六个滑轨形成的九个交叉点处分别设置滑块，横向滑轨与平台的底面连接，纵向滑轨与激振台台面上的附加台面连接，横向滑轨和纵向滑轨可分别沿垂直于彼此纵长轴的方向自由滑动。

概言之，本发明中平台的相邻侧面和底面分别连接设置力传递机构的一组滑轨，另一组滑轨用于连接各激振台。同一力传递机构的两组滑轨均垂直于其连接的激振台的激振力方向，这样，在该激振台进行激振时，力传递机构能够高精度的将该激振力传递，同时台面在其它两轴向的运动可由力传递机构完成，不会影响到该激振台的激振力输出。这样台面在三个不同轴向设置的激振台的作用下，能够同时进行三轴向的同时激振。

上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述平台连接机构包括可以使放置试品的平台分别在平台相邻的侧面和平台的底面连接激振台的力传递机构，所述力传递机构包括滑块和与滑块的上、下端面分别滑动连接的横向滑轨和纵向滑轨。

2.根据权利要求1所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述滑块的上、下端面各设有至少一个滑槽，且上端面的滑槽与下端面的滑槽呈十字交叉分布，横向滑轨和纵向滑轨分别套设于滑块两个端面的滑槽中。

3.根据权利要求1所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述平台与连接机构一侧的横向滑轨或纵向滑轨固定连接，所述激振台台面与连接结构另一侧的纵向滑轨或横向滑轨固定连接，使所述激振台在单轴向激振时，台面可以沿该力传递机构的滑轨在另两个轴向上作自由运动。

4.根据权利要求1或2或3所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述滑块的上、下端面设有复数个滑槽，每个端面上的滑槽分别为平行并列设置，且上端面的滑槽与下端面的滑槽呈十字交叉分布。

5.根据权利要求1或2或3所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述横向滑轨和纵向滑轨的截面为T形。

6.根据权利要求1或2或3所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述平台的相邻侧面和底面分别通过力传递机构连接于水平方向提供激振力的两个激振台和于竖直方向提供激振力的一个激振台，形成三轴向激振结构。

7.根据权利要求1所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述平台的底面和与之连接的激振台之间和/或平台的相邻两侧面和与之连接的激振台之间设置附加台面，附加台面和与之配合的激振台的传力方向垂直。

8.根据权利要求7所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述附加台面和与之配合的激振台连接，激振台的台面上设置复数个可使附加台台面沿激振台的传力方向直线运动的导向体。

9.根据权利要求7或8所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述附加台面通过力传递机构与平台连接。

10.根据权利要求1或2或3所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述使平台的底面连接激振台的力传递机构由两个纵向滑轨和两个横向滑轨十字交叉组成，四个滑轨形成的四个交叉点处分别设置滑块，或所述使平台的底面连接激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和三个横向滑轨十字交叉组成，六个滑轨形成的九个交叉点处分别设置滑块。

11.根据权利要求1或2或3所述的振动台三向激振平台的连接机构，其特征在于所述使平台的侧面连接激振台的力传递机构由二个纵向滑轨和一个横向滑轨十字交叉组成，三个滑轨形成的二个交叉点处分别设置滑块，或所述使平台的侧面连接激振台的力传递机构由三个纵向滑轨和一个横向滑轨十字交叉组成，四个滑轨形成的三个交叉点处分别设置滑块。

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