CN101551292A - 超长试件的水平振动试验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超长试件的水平振动试验系统及方法。该方法为：将至少两个水平滑台沿振动发生器的运动方向依次排列，且各水平滑台滑板的运动方向与振动发生器的运动方向一致；将一水平滑台滑板一端与振动台连接，另一水平滑台滑板还可作垂直于振动发生器运动方向的滑动；将试件的两端分别固定在该两个水平滑台上，且试件的纵轴与振动发生器的运动方向一致；启动振动发生器，进行水平振动测试。本发明方法操作简便、测试结果准确度高、精度好，且所采用的设备结构简单，成本低廉，性能稳定，且不易顺坏，适于对各种规格的超长超大试件进行水平振动测试。
Description
技术领域
本发明涉及振动试验技术领域的一种水平振动试验系统及方法，特别涉及一种超长试件的水平振动试验系统及方法。
背景技术
振动试验台是一种对产品或部件进行振动模拟试验的设备，用以评定一个产品的抗震性能，为考核该产品质量提供合理依据，因此广泛应用于航天、航空、船舶、汽车、电子、通讯、家电和仪器仪表等行业。
当试件(特别是整机)需要进行水平振动试验而依靠旋转振动试验台位置而无法将其安装固定时，则要借助水平滑台，其作用是在水平方向上将振动发生器的运动传递给试件，或者在水平振动试验中，支承大型试件。如图1所示为水平滑台的运动平台(滑板1)的参考轴系，参考轴系的原点为o(滑板1与振动发生器2的连接点)，图中oz为纵轴，其平行于振动发生器的运动方向，并从滑板传力表面指向自由端，ox轴为垂直轴，垂直于滑板表面，oy轴为横轴，与上述二轴正交，α为滚角(绕y轴旋转)，β为横滚角(绕z轴旋转)、ψ为偏航角(绕x轴旋转)。一般而言，高质量的水平滑台应具有较宽的频率范围、较小的波形起边、较大的负载能力和力传递率，以及对滚动、偏转和俯仰力矩(绕y轴旋转)有较高的约束能力。
目前对超长试件，如火箭、移动通讯的基站天线等设备进行测试时，主要采用如下两种方法，其一是将试件沿横向固定在水平振动台上进行振动测试，但这种方式会导致试件两端与中间固定部位存在振动加速度大小与相位的不同；其二是将试件沿纵向固定在水平振动台上，此时，试件的一端固定在水平滑台台面上，而另一端为自由端，为降低水平滑台台面的偏载，通常将试件自由端悬挂或搁置于另一水平滑台台面上，而后进行水平振动测试，但若采用前一方式，则试件的两端易在竖直方向产生偏移，导致滑板的俯仰力矩增大，且试件上沿纵长方向的各部位相位存在差异，而若采用后一方式，则即使选用两台完全相同的水平滑台分别固定试件的两端，因试件很长，亦无法使试件的纵轴线与振动台的施力方向完全保持一致，这样会导致滑板发生偏转，一方面影响测试结果的准确性，另一方面还将导致水平滑台受损。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种可用于对超长试件进行精确测试，且不会影响振动试验设备性能的超长试件的振动试验方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超长试件的振动试验方法，其特征在于，该方法为：
将至少两个水平滑台沿振动发生器的运动方向依次排列，且各水平滑台滑板的运动方向与振动发生器的运动方向一致；
将一水平滑台滑板一端与振动台连接，另一水平滑台滑板还可作垂直于振动发生器运动方向的滑动；
将试件的两端分别固定在该两个水平滑台上，且试件的纵轴与振动发生器的运动方向一致；
启动振动发生器，进行水平振动测试。
具体而言，所述另一水平滑台包括水平滑板、静压导轨、导轨盖板和导轨座，导轨盖板设置于导轨座上端，两者之间形成一可容纳静压导轨的容置槽，且静压导轨可于该容置槽内沿垂直于导轨纵轴的方向滑动，静压导轨上端面与导轨盖板上端面基本平齐，水平滑板与静压导轨上端的导轨活动部件紧固连接。
所述静压导轨为T型导轨，所述容置槽包括导轨盖板上与T型导轨上部相应处沿导轨纵长方向设置的一开口以及导轨座上部设置的一凹槽，T型导轨上部和下部分别设置于该开口和凹槽中，且T型导轨上部两侧外壁与开口的两壁之间以及T型导轨下部两侧外壁与凹槽的两侧内壁之间均留有间隙。
所述导轨盖板中设置节流压紧螺钉，该螺钉上设置一沿轴向贯穿螺塞的节流孔，该节流孔一端与导轨盖板中的油道连通，另一端与导轨盖板下端面和T型导轨下部上端面之间的间隙连通。
该方法中，在将试件固定到水平滑台上之前，还可通过滑台高度调节机构调水平滑台高度，使各水平滑台滑板处于同一水平面上，所述水平滑台上设置滑台高度调节机构，该机构包括竖直设置的螺杆支撑件，该螺杆支撑件一端与水平滑台底端连接，另一端固定设置于地面上。
本发明的另一目的在于提出一种可用于对超长试件进行精确测试，且性能稳定的超长试件的振动试验系统，其技术方案如下：
一种超长试件的振动试验系统，包括振动发生器和至少两个沿振动发生器运动方向依次排列的水平滑台，且各水平滑台滑板运动方向与振动发生器运动方向一致，其中一水平滑台与振动发生器连接，其特征在于，另一水平滑台包括水平滑板、静压导轨、导轨盖板和导轨座，导轨盖板设置于导轨座上端，两者之间形成一可容纳静压导轨的容置槽，且静压导轨可于该容置槽内沿垂直于导轨纵轴的方向滑动，静压导轨上端面与导轨盖板上端面基本平齐，水平滑板与静压导轨上端的导轨活动部件紧固连接。
所述静压导轨为T型导轨，所述容置槽包括导轨盖板上与T型导轨上部相应处沿导轨纵长方向设置的一开口以及导轨座上部设置的一凹槽，T型导轨上部和下部分别设置于该开口和凹槽中，且T型导轨上部两侧外壁与开口的两壁之间以及T型导轨下部两侧外壁与凹槽的两侧内壁之间均留有间隙。
所述导轨盖板中设置节流压紧螺钉，该螺钉上设置一沿轴向贯穿螺塞的节流孔，该节流孔一端与导轨盖板中的油道连通，另一端与导轨盖板下端面和T型导轨下部上端面之间的间隙连通。
所述水平滑台上设置滑台高度调节机构，该机构包括竖直设置的螺杆支撑件，该螺杆支撑件一端与水平滑台底端连接，另一端固定设置于地面上。
本发明中采用将两台以上的水平滑台与一振动发生器(如振动台)组合，并将其中未与振动台直接连接的水平滑台结构进行调整的方式，构建了一种适于对超长试件进行精确测试的水平振动试验系统及方法，从而克服了本领域技术人员长期以来一直未能解决的技术问题。
具体的讲，本发明中通过将该振动试验系统中未与振动台直接连接的水平滑台的导轨支座和导轨盖板的结构进行调整，使静压导轨可在垂直于导轨纵长轴(即水平滑台滑板的运动方向)的方向上滑动，从而消除了因超长试件的纵轴线偏离振动台运动方向而导致的测试过程中的滑板偏转，保障了测试结果的准确性和精确度；同时，这种调整也使水平滑台的结构在测试过程中不致受损。
进一步而言，本发明中对导轨支座和导轨盖板结构所作的调整仅是将导轨支座和导轨盖板之间形成的容置槽的宽度稍为增大，使容置槽的内壁与静压导轨的两侧外壁之间形成一定的间隙，从而使静压导轨可在容置槽内做横向移动。该种调整方式操作非常简便。上述的静压导轨优选采用T型导轨。
另外，本发明中各水平滑台中还设置滑台高度调节机构，以在地面不平整处调整各水平滑台的高度，使该水平振动试验系统可正常运行。
利用该超长试件的振动试验系统对超长试件进行测试的方法如下：
将两个以上的水平滑台沿振动发生器的运动方向依次排列，且各水平滑台滑板的运动方向与振动发生器的运动方向一致；
将一水平滑台滑板一端与振动台连接，调整各水平滑台的高度，使各水平滑台滑板处于同一水平面上；
将试件固定在该等水平滑台上，且试件的纵轴与振动发生器的运动方向一致；
启动振动发生器，进行水平振动测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该超长试件的振动试验方法操作简便、测试结果准确度高、精度好，且所采用的设备结构简单，成本低廉，性能稳定，且不易顺坏，适于对各种规格的超长超大试件进行水平振动测试。
附图说明
以下结合附图及具体实施方式对本发明的内容做进一步说明。
图1是水平滑台的参考轴系示意图；
图2是本发明具体实施方式中超长试件的振动试验系统的结构示意图；
图3是图2中水平滑台的结构示意图；
图4是图2中水平滑台的剖面结构示意图。
具体实施方式
如图2～4所示，该超长试件的振动试验系统包括一电动振动台2和三台沿振动发生器运动方向依次排列的水平滑台31、32、33，且各水平滑台滑板运动方向与电动振动台运动方向一致，其中，水平滑台包括水平滑板、T型的静压导轨7、导轨盖板5和导轨座6，导轨盖板设置于导轨座上端，两者之间形成一可容纳静压导轨的容置槽8，且静压导轨可于该容置槽内沿垂直于导轨纵轴的方向滑动，静压导轨上端面与导轨盖板上端面基本平齐，水平滑板与静压导轨上端的导轨活动部件紧固连接。上述容置槽包括导轨盖板上与T型导轨上部相应处沿导轨纵长方向设置的一开口以及导轨座上部设置的一凹槽，T型导轨上部和下部分别设置于该开口和凹槽中，且T型导轨上部两侧外壁与开口的两壁之间以及T型导轨下部两侧外壁与凹槽的两侧内壁之间均留有间隙81、82。同时，导轨盖板中设置节流压紧螺钉9，该螺钉上设置一沿轴向贯穿螺塞的节流孔，该节流孔一端与导轨盖板中的油道10连通，另一端与导轨盖板下端面和T型导轨下部上端面之间的间隙连通。另外，水平滑台上设置滑台高度调节机构11，该机构包括若干竖直设置的螺杆支撑件，该等螺杆支撑件一端与水平滑台底端连接，另一端同定设置于地面上，通过调整该等支撑件与水平滑台的螺纹连接长度，即可调整水平滑台的高度。
利用该超长试件的振动试验系统对超长试件进行测试的方法如下：
将一水平滑台滑板一端与电动振动台连接，调整各水平滑台的高度，使各水平滑台滑板处于同一水平面上；
将试件一端固定在水平滑台上，另一端固定在水平滑台上，且试件的纵轴与电动振动台的运动方向一致；
启动电动振动台，进行水平振动测试。
该超长试件的振动系统结构简单，成本低廉，性能稳定，且不易顺坏，同时，其方法操作简便、测试结果准确度高、精度好，适于对各种规格的超长超大试件进行水平振动测试。
以上实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种超长试件的振动试验方法，其特征在于，该方法为：
将至少两个水平滑台沿振动发生器的运动方向依次排列，且各水平滑台滑板的运动方向与振动发生器的运动方向一致；
将一水平滑台滑板一端与振动台连接，另一水平滑台滑板还可作垂直于振动发生器运动方向的滑动；
将试件的两端分别固定在该两个水平滑台上，且试件的纵轴与振动发生器的运动方向一致；
启动振动发生器，进行水平振动测试。
2.根据权利要求1所述的超长试件的振动试验方法，其特征在于所述另一水平滑台包括水平滑板、静压导轨、导轨盖板和导轨座，导轨盖板设置于导轨座上端，两者之间形成一可容纳静压导轨的容置槽，且静压导轨可于该容置槽内沿垂直于导轨纵轴的方向滑动，静压导轨上端面与导轨盖板上端面基本平齐，水平滑板与静压导轨上端的导轨活动部件紧固连接。
3.根据权利要求2所述的超长试件的振动试验方法，其特征在于所述静压导轨为T型导轨，所述容置槽包括导轨盖板上与T型导轨上部相应处沿导轨纵长方向设置的一开口以及导轨座上部设置的一凹槽，T型导轨上部和下部分别设置于该开口和凹槽中，且T型导轨上部两侧外壁与开口的两壁之间以及T型导轨下部两侧外壁与凹槽的两侧内壁之间均留有间隙。
4.根据权利要求3所述的超长试件的振动试验方法，其特征在于所述导轨盖板中设置节流压紧螺钉，该螺钉上设置一沿轴向贯穿螺塞的节流孔，该节流孔一端与导轨盖板中的油道连通，另一端与导轨盖板下端面和T型导轨下部上端面之间的间隙连通。
5.根据权利要求1所述的超长试件的振动试验方法，其特征在于该方法中，在将试件固定到水平滑台上之前，还可通过滑台高度调节机构调水平滑台高度，使各水平滑台滑板处于同一水平面上，所述水平滑台上设置滑台高度调节机构，该机构包括竖直设置的螺杆支撑件，该螺杆支撑件一端与水平滑台底端连接，另一端固定设置于地面上。
6.一种超长试件的振动试验系统，包括振动发生器和至少两个沿振动发生器运动方向依次排列的水平滑台，且各水平滑台滑板运动方向与振动发生器运动方向一致，其中一水平滑台与振动发生器连接，其特征在于，另一水平滑台包括水平滑板、静压导轨、导轨盖板和导轨座，导轨盖板设置于导轨座上端，两者之间形成一可容纳静压导轨的容置槽，且静压导轨可于该容置槽内沿垂直于导轨纵轴的方向滑动，静压导轨上端面与导轨盖板上端面基本平齐，水平滑板与静压导轨上端的导轨活动部件紧固连接。
7.根据权利要求6所述的超长试件的振动试验系统，其特征在于所述静压导轨为T型导轨，所述容置槽包括导轨盖板上与T型导轨上部相应处沿导轨纵长方向设置的一开口以及导轨座上部设置的一凹槽，T型导轨上部和下部分别设置于该开口和凹槽中，且T型导轨上部两侧外壁与开口的两壁之间以及T型导轨下部两侧外壁与凹槽的两侧内壁之间均留有间隙。
8.根据权利要求7所述的超长试件的振动试验系统，其特征在于所述导轨盖板中设置节流压紧螺钉，该螺钉上设置一沿轴向贯穿螺塞的节流孔，该节流孔一端与导轨盖板中的油道连通，另一端与导轨盖板下端面和T型导轨下部上端面之间的间隙连通。
9.根据权利要求6所述的超长试件的振动试验系统，其特征在于所述水平滑台上设置滑台高度调节机构，该机构包括竖直设置的螺杆支撑件，该螺杆支撑件一端与水平滑台底端连接，另一端固定设置于地面上。
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