CN102759437A - 一种振动试验夹具及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动试验夹具及其安装方法，应用于被试品悬挂式安装方式的振动试验，包括：整体框架和横梁，立柱和主梁组成整体框架，整体框架下部通过底架连接在振动台台面上，试品通过横梁悬挂在整体框架的内部，整体框架上部的主梁上设置有T型槽一，横梁的下部设置T型槽二，试品通过T型螺栓与横梁下部的T型槽二相连，横梁的两端通过T型螺栓与主梁上部的T型槽一相连。该夹具装置及其安装方法使试品可以在整体框架内做360°旋转，通用性强，费用经济，体积小，质量轻，刚性好，安装方便，工作效率高，且共振频率较高，具有较强的实用性。

Description

一种振动试验夹具及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种机械振动试验装置及其安装方法，尤其涉及一种应用于振动试验的可以满足试品悬挂式安装方式的通用夹具装置及其安装方法。
背景技术
试验夹具的功能是将振动台的运动和能量传递给试品，试验中希望振动台将振动能量通过夹具不失真地传递到试品。
这就要求夹具的具有足够的刚度。由于当夹具发生共振时，输入和输出将不再保持相同的值，而且夹具上各个点的运动参数也不保持相同的值，这样就对振动试验产生影响。
现有的悬挂式振动试验夹具结构的试件的安装点在顶部，试件处于悬挂状态，对于该类试件传统的夹具是设计一个全封闭的框架结构，并且，为保证夹具具有较高的共振频率而用铝合金铸造成型，该类夹具生产工期长，成本较高。
另外，在进行振动试验时，一般是每一个试品均单独设计一个夹具，虽然这些试品的安装方式均属悬挂方式，但由于试品与夹具的连接孔位不尽相同，各试品的振动试验夹具均无法通用，每一个夹具在完成振动试验后只能报废，不能重复利用。夹具的设计、制造、运输需要一定的时间，夹具的制造也需要一定的费用，由于每个试验夹具不能通用，从而导致了很大的时间与费用的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种振动试验夹具及其安装方法，该夹具装置及其安装方法通用性强，费用经济，体积小，质量轻，刚性好，安装方便，工作效率高，且共振频率较高，具有较强的实用性。
本发明具体提供了一种振动试验夹具的具体实施方式，包括：整体框架和横梁，立柱和主梁组成整体框架，整体框架下部通过底架连接在振动台台面上，试品通过横梁悬挂在整体框架的内部，整体框架上部的主梁上设置有T型槽一，横梁的下部设置T型槽二，试品通过T型螺栓与横梁下部的T型槽二相连，横梁的两端通过T型螺栓与主梁上部的T型槽一相连。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，T型槽一和T型槽二均由两根燕尾槽组成，T型槽一焊接在主梁的上部，T型槽二焊接在横梁的下部，整体框架上部四周的主梁上均设置有T型槽一，T型螺栓与横梁下部的T型槽二，主梁上部的T型槽一组成整体框架内试品的近似360°旋转机构。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，横梁为两根，相互平行地设置在整体框架的上部，横梁的两端设置有安装构件，安装构件上设置有横梁安装孔，安装在整体框架上部T型槽一内的T型螺栓安装在横梁两端的横梁安装孔内，并通过螺母将T型螺栓紧固。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，整体框架中立柱的两侧对称地设置有斜撑，立柱、主梁和斜撑采用空心方钢管。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，整体框架下部的底架设置有底架安装孔，底架采用H型钢，振动试验夹具通过底架安装孔安装在振动台台面上。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，整体框架的下部设置有补强支架，补强支架相互垂直交叉与底架相连，补强支架上设置有安装孔，并通过安装孔与振动台台面相连。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，横梁的两个侧面设置有加强筋。
作为本发明一种振动试验夹具进一步的实施方式，振动试验夹具的固有频率在82~217Hz之间。
本发明另外还提供一种对振动试验夹具进行安装的方法的具体实施方式，振动试验夹具安装方法包括以下步骤：
在进行振动试验前，先通过振动试验夹具整体框架底部底架上的底架安装孔将整体框架安装在振动台台面上；
将T型螺栓装入横梁下部的T型槽内二，然后根据试品上吊挂安装孔的位置，将T型螺栓装入试品的吊挂安装孔内，并通过螺母将T型螺栓紧固，使整体框架上部的横梁和试品可靠地紧固在一起；
将T型螺栓装入整体框架上部的T型槽一内，并将安装在横梁上的试品吊入整体框架的内部；
将已装入整体框架上部T型槽一内的T型螺栓安装到横梁两端安装构件上的横梁安装孔内，并用螺母将T型螺栓紧固，使上部的横梁与下部的整体框架紧固连接。
通过实施本发明一种振动试验夹具及其安装方法的具体实施方式，具有以下有益效果：
1、悬挂式的振动试验夹具可以通过调节横梁下部和整体框架上部T型槽中的T型螺栓的位置，来满足不同试品吊挂安装孔位的要求，从而实现了不同悬挂式试品的通用；
2、悬挂式的振动试验夹具采用型钢焊接成框架结构，且增加了斜撑，有效增加了夹具的刚度；
3、横梁上等距位置上焊接了多个加强筋板，增加了横梁的刚度；
4、整体结构的共振频率较高；
5、由于试品可以在整体框架内旋转360°，大大方便了试品转换试验方向，明显节约了试验准备时间，显著提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的结构示意图；
图2是本发明振动试验夹具一种具体实施方式下部整体框架的安装示意图；
图3是本发明振动试验夹具一种具体实施方式下部整体框架的侧部示意图；
图4是本发明振动试验夹具一种具体实施方式下部整体框架的底部示意图；
图5是本发明振动试验夹具一种具体实施方式燕尾槽部分的结构示意图；
图6是本发明振动试验夹具一种具体实施方式燕尾槽部分的截面示意图；
图7是本发明振动试验夹具一种具体实施方式横梁部分的结构示意图1；
图8是本发明振动试验夹具一种具体实施方式横梁部分的截面示意图；
图9是本发明振动试验夹具一种具体实施方式横梁部分的结构示意图2；
图10是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的截面示意图1；
图11是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的截面示意图2；
图12是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的顶面示意图；
图13是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的底面示意图；
图14是本发明振动试验夹具一种具体实施方式的结构示意图2；
图15是本发明振动试验夹具一种具体实施方式T型螺栓的结构示意图1；
图16是本发明振动试验夹具一种具体实施方式T型螺栓的结构示意图2；
图17是本发明振动试验夹具一种具体实施方式横梁部分的侧面结构示意图；
图18是本发明振动试验夹具一种具体实施方式横梁部分的底部结构示意图。
其中：1-整体框架，2-横梁，3-T型槽一，4-斜撑，5-底架，6-立柱，7-补强支架，8-底架安装孔，9-主梁，10-燕尾槽，11-安装构件，12-横梁安装孔，13- T型槽二，14-T型螺栓，15-加强筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合相应的附图将本发明一种振动试验夹具及其安装方法的具体实施方式介绍如下：
如图1至图19所示的一种振动试验夹具，包括整体框架1和横梁2，立柱6和主梁9组成整体框架1，整体框架1的下部通过底架5连接在振动台台面上，试品通过横梁2悬挂在整体框架1的内部，整体框架1上部四周的主梁9上设置有T型槽一3，横梁2的下部设置T型槽二13，试品通过T型螺栓与横梁2下部的T型槽二13相连，横梁2的两端通过T型螺栓与主梁9上部的T型槽一3相连。整体框架1中立柱6的两侧对称地设置有斜撑4，立柱6、主梁9和斜撑4采用空心方钢管。
如图5和6所示，T型槽一3和T型槽二13均由两根燕尾槽10组成，T型槽一3焊接在主梁的上部，T型槽二13焊接在横梁2的下部，T型螺栓与横梁下部的T型槽二，主梁上部的T型槽一组成整体框架内试品的近似360°旋转机构。
如图8和9所示，作为一种较佳的实施方式，横梁2的数量为两根，相互平行地设置在整体框架1的上部，横梁2的两端设置有安装构件11，安装构件11上设置有横梁安装孔12，安装在整体框架2上部T型槽一3内的T型螺栓安装在横梁2两端的横梁安装孔12内，并通过螺母将T型螺栓紧固。
如图4、7、13所示，整体框架1下部的底架5设置有底架安装孔8，底架5采用H型钢，振动试验夹具通过底架安装孔8安装在振动台台面上。整体框架1的下部设置有补强支架7，补强支架7相互垂直交叉与底架5相连，补强支架7上设置有安装孔，并通过安装孔与振动台台面相连。如图17和18所示，作为另一种较佳的实施方式，横梁2的两个侧面均设置有加强筋15。振动试验夹具的固有频率在82~217Hz之间。
一种振动试验夹具安装方法的具体实施方式，包括以下步骤：
在进行振动试验前，先通过振动试验夹具整体框架1底部底架上的底架安装孔8将整体框架1安装在振动台台面上；
将T型螺栓装入横梁2下部的T型槽内二13，然后根据试品上吊挂安装孔的位置，将T型螺栓装入试品的吊挂安装孔内，并通过螺母将T型螺栓紧固，使整体框架1上部的横梁和试品可靠地紧固在一起；
将T型螺栓装入整体框架1上部的T型槽一3内，并将安装在横梁2上的试品吊入整体框架1的内部；
将已装入整体框架1上部T型槽一3内的T型螺栓安装到横梁2两端安装构件11上的横梁安装孔12内，并用螺母将T型螺栓紧固，使上部的横梁2与下部的整体框架1紧固连接。
由型钢和T型槽焊接成的一个整体的框架结构，在振动试验时横梁安装在整体框架的上面；整体框架的上部和横梁的下部均焊接有T型槽，试品通过安装在整体框架上面的横梁悬挂在整体框架结构内，横梁与试品及横梁与整体框架的安装位置通过装入T型槽的T型螺栓调节，横梁与整体框架以及试品与横梁通过T型螺栓紧固连接。试品在夹具整体框架内可以做360°旋转，以便试品进行横向与纵向振动试验时，在夹具框架内转动方向就可以完成试验方向的转换。整体框架结构的底部通过螺栓与振动台台面连接。整体框架结构的底部由H型钢焊接而成，H型钢上钻出安装孔，安装孔通过螺栓与振动台台面连接。在H型钢的上面用方钢管焊接成一个框架，框架的立柱之间焊接上方钢管斜撑，以增加整个框架结构的刚度。
在进行振动试验时，先通过振动试验夹具底部H型钢上的安装孔将夹具整体框架结构安装在振动台台面上。再将所需数量的T型螺栓装入横梁的T型槽内，然后按照试品吊挂安装孔的位置，将T型螺栓装入试品的吊挂安装孔内，并通过螺母将T型螺栓紧固，使上部横梁和试品可靠地紧固在一起。然后将所需数量的T型螺栓装入整体框架上部的T型槽内，并将安装在横梁上的试品吊入整体框架内，将已装入整体框架上部T型槽内的T型螺栓安装到横梁两端的通孔内，并用螺母将T型螺栓紧固，使将上部横梁与下部夹具整体框架紧固连接。这样，试品就可靠地安装到悬挂式通用振动试验夹具上。
由于本发明所述的悬挂式通用振动试验夹具结构可以通过调节横梁下部和整体框架上部T型槽中的T型螺栓的位置，来满足不同试品吊挂安装孔位位置的要求，故而该夹具能够通用于不同的试品。并且该夹具采用空心的方钢管和H型钢整体焊接而成，与整体铸造结构的夹具相比，大大减少了质量；并在整体框架上焊接了斜撑，增加了整体框架结构的刚度，提高了共振频率；再者，由于试品可以在整体框架内旋转360°，方便了试验方向的转换，提高了工作效率。
振动试验夹具由方钢管、H型钢、T型槽整体焊接而成，其中用H型钢焊接成图4所示的底架5，再在底架5上用方钢管焊接成整体框架，在整体框架的立柱中间增焊图3所示的斜撑，以增加整体框架结构的刚度。在底架5上钻出底架与振动台台面的安装孔。在振动试验时，通过螺栓使振动试验夹具与振动台台面紧固连接。T型螺栓在T型槽内可以前后、左右滑动，以调节其螺栓间的相互距离，来满足不同悬挂式试品的安装孔位要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种振动试验夹具，其特征在于：包括整体框架（1）和横梁（2），立柱（6）和主梁（9）组成整体框架（1），整体框架（1）下部通过底架（5）连接在振动台台面上，试品通过横梁（2）悬挂在整体框架（1）的内部，整体框架（1）上部的主梁（9）上设置有T型槽一（3），横梁（2）的下部设置T型槽二（13），试品通过T型螺栓与横梁（2）下部的T型槽二（13）相连，横梁（2）的两端通过T型螺栓与主梁（9）上部的T型槽一（3）相连。
2.根据权利要求1所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述T型槽一（3）和T型槽二（13）均由两根燕尾槽（10）组成，T型槽一（3）焊接在主梁的上部，T型槽二（13）焊接在横梁（2）的下部，T型螺栓与横梁下部的T型槽二，主梁上部的T型槽一组成整体框架内试品的近似360°旋转机构。
3.根据权利要求1或2所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述横梁（2）为两根，相互平行地设置在整体框架（1）的上部，横梁（2）的两端设置有安装构件（11），安装构件（11）上设置有横梁安装孔（12），整体框架（1）上部四周的主梁（9）上均设置有T型槽一（3），安装在整体框架（1）上部T型槽一（3）内的T型螺栓安装在横梁（2）两端的横梁安装孔（12）内，并通过螺母将T型螺栓紧固。
4.根据权利要求3所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述整体框架（1）中立柱（6）的两侧对称地设置有斜撑（4），所述的立柱（6）、主梁（9）和斜撑（4）采用空心方钢管。
5.根据权利要求4所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述整体框架（1）下部的底架（5）设置有底架安装孔（8），底架（5）采用H型钢，振动试验夹具通过底架安装孔（8）安装在振动台台面上。
6.根据权利要求5所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述整体框架（1）的下部设置有补强支架（7），补强支架（7）相互垂直交叉与底架（5）相连，补强支架（7）上设置有安装孔，并通过安装孔与振动台台面相连。
7.根据权利要求6所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述横梁（2）的两个侧面设置有加强筋（15）。
8.根据权利要求1、2、4、5、6、7中任一权利要求所述的一种振动试验夹具，其特征在于：所述振动试验夹具的固有频率在82~217Hz之间。
9.一种对权利要求1所述的振动试验夹具进行安装的方法，其特征在于，所述的振动试验夹具安装方法包括以下步骤：
在进行振动试验前，先通过振动试验夹具整体框架（1）底部底架上的底架安装孔（8）将整体框架（1）安装在振动台台面上；
将T型螺栓装入横梁（2）下部的T型槽内二（13），然后根据试品上吊挂安装孔的位置，将T型螺栓装入试品的吊挂安装孔内，并通过螺母将T型螺栓紧固，使整体框架（1）上部的横梁和试品可靠地紧固在一起；
将T型螺栓装入整体框架（1）上部的T型槽一（3）内，并将安装在横梁（2）上的试品吊入整体框架（1）的内部；
将已装入整体框架（1）上部T型槽一（3）内的T型螺栓安装到横梁（2）两端安装构件（11）上的横梁安装孔（12）内，并用螺母将T型螺栓紧固，使上部的横梁（2）与下部的整体框架（1）紧固连接。
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