CN101451905A - 三轴综合振动/冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

一种三轴综合振动/冲击试验装置，主要解决提高工作效率和试验的可信度等技术问题，其采用技术方案是，在倾斜的振动台体轴线位置的上端固定设置有一扩展台组件，扩展台组件的台面呈水平状态，适用于三轴各式斜置式三维振动试验台。

Description

三轴综合振动/冲击试验装置

技术领域

本发明涉及一种机器或结构部件的振动/冲击测试，特别是一种斜置式三维振动/冲击测试设备。

背景技术：

在航天、航空、船舶、汽车、电力与电子等行业，为了设计和制造高水平产品，必须测试测量产品的性能，因而出现了各种各样模拟现场真实环境条件的试验设备，其中对振动/冲击试验的设备就是其重要组成，现有的设备状态如下：

1、普通液压式或电磁式振动台，通常仅能实现垂直或水平的方向的单轴振动，试验时，沿试品三个认标方向的振动激励是特别进行，其问题是耗时长，工效低，这种单方振动和受试样品在实际工作状态或运输状态下所受的振动/冲击应力有较大差别，无法完全复现真实的环境条件；

2、汽锤式6自由度振动试验台，多用于各种元器件的环境应力筛选和可靠性试验，它通过多个独立的激振源实现对受试样品同时施力6个自由度的振动，但这类试验设备也存在很多问题：①低频振动实现困难，低于200Hz的频率成分几乎为零，而几乎所有陆运和船运环境，其主要频率都集中在200Hz以下，因此不能用环境振动试验；②台面上各点振动的一致性差，在进行应力筛选时，各受试单元的应力不同；③高频能量不易抑制，容易对试品造成过应力而导致失效；④无法对随机振动的PSD谱控制，频谱的高低超伏较大。

3、斜置式三维振动试验台，其特点是设置一特定的夹具，将一倾斜的扩展台面通过固定装置安装在振动台上，受试样品在台面上是处于倾斜状态，这样垂直向的振动作用在试样上，使该试样同时在三个主座标轴上都有分量，即对试样实现了三向的振动测量，对比上述设备，其操作时间可大大缩短，工作效率可时显提高，同时试样也更接近实现环境条件，但是这些装置仍存在不少问题：①试验样品必须安装在倾斜的扩展台面上，斜面上安装操作不仅难度大，而且也会耗费列多的人工，当试样尺寸、重量均较大时，这种结构的缺点也更显突出；②试样是在倾斜状态下进行测量，在绝大多数情况下，是不符合其实际的工作状态或运输状态，因此，这种结构无法适应振动环境试验的要求，只能在少数小型或无安装要求的元器件进行应力筛选试验，其适用范围非常有限。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的三轴综合振动/冲击试验装置，它能改善试验样品的安装条件，缩短安装操作时间，提高工作效率，同时能保证试验样品完全符合产品的实际工作状态或运输状态，提高试验设备复现真实数据的能力。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：三轴综合振动/冲击试验装置设置有一可调节的和水平面呈一倾斜角度的振动台体，该振动台体是固设在基座上，其特点是：在振动台体轴线位置的上端固定设置有一扩展台组件，扩展台组件的台面呈水平状态。

本发明采用斜置式三维振动试验台相同的振动台体，保持有较宽的频率范围，可实现不同量级简谐振动和随机振动，可以通过调节振动台体的倾斜角度和试品的安装方位角度设定三个轴向不同的振动/冲击的量级，有较高试验操作效率，而通过本发明的特有水平置扩展台台面结构，使装置完全摆脱现有设备繁琐的安装和设置步骤，能迅速地进入使用状态，同时又能使振动试验的效果和真实的环境振动应力更加接近，真正成为产品验证最佳的解决方案，且装置的结构简单，增添构件不多。

附图说明：

图1是本发明三轴综合振动/冲击试验装置示意图。

具体实施方式：

参照图1，三轴综合振动/冲击试验装置包括有振动台体1、基座2、扩展台组件3。

振动台体1的结构和现有的液压或电磁式振动台相同或相似，该振动台体1是通过固定装置安装在振动台面的基座2上，其相应的扩展台面呈倾斜状态，即振动台体1(包括激振源)的轴线10和铅垂线呈一倾斜角θ(如图1所示)，这种结构能使沿振动台体1轴线10单一方向的振动，分解成为三维座标轴上任一轴的分量，即一次振动试验可完成三维轴向试验的需求，对比传统的试品一个座标方向的振动激励是分别进行的操作方案，其工作效率将大大提高。

基座2，其结构主体部分和现有设备相同或相似，主要用以安装试验台的各组成部分，基座2包括有座架21和倾斜滑槽22，在基座2的上方，即对应振动台体1输出端的位置，在座架21上固设有一倾斜滑槽22，该槽用以和扩展台组件3的滑杆32配合，此结构可形成防止振动台体1倾覆的辅助支撑。

扩展台组件3包括有台面31、固定件32和滑杆33，该组件是本发明技术方案的主体；其中：

台面31，是一板状体，其顶面311上可安装试验样品，为适应安装需求台面31上挖设有穿伸固定螺栓的通孔，板的形状和通孔的布设均和现有各式振动台的扩展台面相同或相似，可按用户的需求设计；在三轴综合振动/冲击试验装置中，台面31的安装位置呈水平状态，即和振动台体1的轴线10形成有一安装倾斜角θ；

固定件32，是连接台面31和滑杆33的加强构件，固定件32一端连接于台面31，可采用焊接固定，也可采用固定件32制成法兰盘状以防松螺柱固定于台面31的底面312，还可采用其他类似固定连接方式；固定件32另一端固定连接有滑杆33，其连接方式可为防松螺纹连接、焊接或其他类似固定连接方式；

滑杆33，是连接扩展台组件3和振动台体1传递激振源的重要构件，滑杆33可制成为柱状体，为了增强扩展台组件3和振动台体1连接构件的刚度，滑杆33是穿伸在基座2的倾斜滑槽22内呈滑动配合，可形成防止上述连接构件倾覆的辅助支撑。

本发明拥有现有设备的可靠性、多功能性等优点，而其易操作性，是取得满意测试结果的关键，同样重要的是本发明的安装操作简便，复现实际环境条件的能力强测量精度高等突出优点，它将明显提高测试的效率和质量；如以本发明的技术方案为基础形成新的试验标准，缩短试验时间，提高工作效率，和更接近真实的环境振动应力，将具有重大的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1、一种三轴综合振动/冲击试验装置，该装置设置有一可调节的和水平面呈一倾斜角度的振动台体，该振动台体是固定在基座上，其特征在于：在振动台体(1)轴线位置的上端固定设置有一扩展台组件(3)，扩展台组件(3)的台面(31)呈水平状态。

2、根据权利要求1所述的三轴综合振动/冲击试验装置，其特征是扩展台组件(3)包括有台面(31)、固定件(32)和滑杆(33)，台面(31)上设置有固定试验样品的螺孔，台面(31)的底面(310)固定设置有固定件(32)，固定件(32)底端固定设置有和振动台体(1)的激振头连接的滑杆(33)。

3、根据权利要求1或2所述的三轴综合振动/冲击试验装置，其特征是扩展台组件(3)的滑杆(33)穿伸于基座(2)的倾斜滑槽(22)呈滑动配合。