CN102792144A

CN102792144A - 振动测试装置

Info

Publication number: CN102792144A
Application number: CN2010800593204A
Authority: CN
Inventors: 耶斯佩·波伊森·尼尔森
Original assignee: VIBRATIONMASTER APS
Current assignee: VIBRATIONMASTER APS
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-11-21
Also published as: DK177155B1; EP2516986A1; US20120279305A1; WO2011076218A1; DK200901373A

Abstract

本发明涉及一种振动测试装置，用于测试各种不同的紧固件，尤其是螺栓/螺母的连接，其中，紧固件固定在该振动测试装置中，该紧固件通过活动连接于连杆的滑架，受到横向摆动或振动作用，其中该连杆与行程校正器连接，在操作过程中，通过校正机构，该行程校正器的偏心距是可调节的。根据本发明的振动测试装置的新特征是：通过校正机构，行程校正器的偏心距是无级的，并设置在行程校正器的内部，其至少包括一滑动装置，其中，该滑动装置，通过控制杆，相对于连杆轴承是可移动的。

Description

振动测试装置

技术领域

本发明涉及一种振动测试装置，用于测试各种不同的紧固件，尤其是螺栓/螺母的连接，其中，在该振动测试装置中固定一个紧固件，通过活动连接于连杆的滑架，该紧固件受到横向摆动或振动作用，其中该连杆与行程校正器连接，在操作过程中通过校正机构，该行程校正器的偏心距是可调节的。

背景技术

DIN 65151（德国紧固件标准）公开了一种测试方法，其中，螺栓-螺母连接经受振动。以DIN 65151为标准的测试装置是以螺栓-螺母组件受到横向摆动这种情况构造起来的。

这些横向运动是由曲柄通过挠性连接使顶部相对于固定的底部前后移动而产生的。螺栓-螺母连接是把顶部和底部栓接在一起。为了减少摩擦和能量损耗，在活动的顶部和固定的底部之间设置了多个圆柱状辊筒。

这种测试方法也称作容克测试（Junker Test）。该测试的目的，就是检查螺栓-螺母组件，在这种横向振动作用下，是如何表现的，因为由环状称重传感器检测到，螺栓的夹紧力是在持续地发生变化。

众所周知，可以使用不同偏心距的曲柄，通常偏心距范围为0.3~1毫米（mm），但也可能低至0mm和高达4mm或以上。摆动运动频率通常范围是10~50Hz，测试周期的长度可能在几秒钟，如5秒至几个小时之间变化。

当螺栓-螺母连接受到这种横向振动作用时，通常会出现螺母有时变松或螺栓变松，并且，可看到，在螺栓-螺母连接中所测试到的夹紧力显著降低。

在这种连接中，值得注意的是，该测试方法不仅可应用于测试螺栓-螺母连接，也可被用于测试其他紧固件，例如铆钉、夹子等。

日本专利JP 11-108817示出了一种可用于此类测试的机器。然而，这是一种略为简单的机器，通过移动与连杆对应的倾斜转轴来调节偏心距。采用这种方案，当机器停止以及在机器运行过程，都能调节偏心距，但这是相对敞开并从而易于受损的设计，其中，多个元件都可被替换，这因此会带来运行进而磨损的风险。由于这种机器是用于测试和核准其他部件，其必须具有高抗磨性能。因而，对这种机器而言，保护活动部件，并使这些活动部件在运行时获得最小的移动和最小的磨损，是必不可少的。从JP 11-10881中的机器可知，考虑到上述问题，有理由对现有技术进行改进。

发明目的

本发明的目的是示出一种新的、改进的振动测试装置，用于测试上述类别中的产品，其中，在运行过程中可进行偏心距的调节，并具有较高准确度。其优点是，该振动测试装置可以是所谓的固定容克（Junker）测试机器，该机器尤其适用于根据DIN 65151标准的相关测试。

发明内容

如上所示，本发明涉及一种用于测试各种不同紧固件的振动测试装置。根据本发明的振动测试装置的新特征是：通过校正机构调节的行程校正器的偏心距是无级的，并设置在行程校正器的内部，其至少包括一滑动装置，其中，该滑动装置，通过控制杆，相对于连杆轴承是可移动的。

通过本发明，行程校正器的偏心距，其相当于曲柄机构的偏心距，以及摆动部件的振幅，可以在运行过程中被无级调节，这是通过在与该测试机器相连的、并依照DIN 65151标准提供测试软件的计算机上运行预编程序测试实现的。另外，用户可以容易地，且无需使用工具，就可通过计算机界面或可能在调节机构上手动设定理想的振幅。

因此，根据本发明，无需为了调节振幅而中断试验，这提供了一个优点，就是可容易地检测涉及多个不同振幅和频率组合的组件。这为螺栓/螺母组件或其他组件在振动作用下，如何以及在哪种情形下，被摇动变松，提供了非常彻底的检测。

在根据本发明的振动测试装置的一个优选的实施例中，校正机构可包括执行器，该执行器通过控制杆连接至滑动装置，借助滑动装置调节连杆的偏心距。优选地，执行器可以是电动执行器，其中该执行器与控制装置连接，通过这种方式，一个信号会决定控制杆的位置，从而也确定滑动装置的轴向位置，该信号就等于偏心距。因此，通过控制装置，有可能控制并校正本发明振动测试装置上的偏心距，该控制装置可以是电动的，或机械传动的。

在根据本发明的振动测试装置的一个优选的变形实施例中，该振动测试装置可由电动机驱动，其中，该电动机可具有固定转速或可变转速。据此，可得到应用于实际检测中的各种变化参数。

本发明可应用至技术院校的实验室中，以及被制造螺栓、螺母、锁紧垫圈及类似产品，或测试如上所述的其他类型的紧固装置有关的公司使用，其中，重要的或理想的是，要证明产品彻底通过振动作用的测试。

附图说明

下面参照附图对本发明进行描述，其中：

图1示出了依照本发明的固定的容克（Junker）测试机器的部分的侧面剖视图。

图2示出了依照本发明的固定的容克（Junker）测试机器的部分的俯视和仰视图。

图3示出了在固定的容克（Junker）测试机器中的校正装置的部分剖视图，该校正装置能够在运行过程中无级调节振幅。

在附图的说明中，不同附图中的相同或相应的元件采用相同的附图标记。因此，关于每个附图/实施例不再给出所有细节的说明。

具体实施方式

图1示出了振动测试装置1，其中，在下法兰8和上法兰8之间安装了栓接在一起的螺母2和相应的螺栓3。在下法兰4和螺栓头3a之间安装了环状称重传感器7，用于将螺栓头3a和下法兰8之间任意时刻的夹紧力转换成电信号。在下法兰4和上法兰8之间设置多个圆柱形孔6，使上法兰8可相对于下法兰4横向移动，下法兰4被支撑托架5固定，该支撑托架5通过多个椭圆形孔可调节地紧固在框体22上。

上法兰8安装在横向可移动的滑架9之上。该滑架9由四个定位的导辊10引导，每个导辊10都通过螺栓10a和螺母11夹合在框体22上。导辊10可转动地安装在所述螺栓10a上及其附近，螺栓10a的螺纹端的偏心距与导辊10的轴有关。据此，可以保证，滑架9可以这样一种方式进行调节，即在导辊10和滑架9之间不能互动，仅可能进行横向摆动运动。

滑架9活动联接至连杆头12，该连杆头12永久地栓接于连杆13，连杆13与行程校正器14直接连接。行程校正器14设计为：当转轴15被带动旋转时，连杆13将依赖于控制杆16的位置，而具有较大或较小的偏心距。

控制杆16的位置由电动执行器17来决定，该电动执行器17由与测试机器连接的计算机来控制。行程校正器14直接栓接于支撑托架18上，该支撑托架18通过多个椭圆形孔可调节地联接至框体22上。转轴15由带式传动器21带动旋转，该带式传动器21由电动机20驱动，而电动机20可具有固定转速或可变转速。通过张力辊筒19，可以保证带式传动器21具有适当的传动带张力。

图2示出了根据本发明的振动测试装置1的俯视图和仰视图。旋于螺栓3上的螺母2经受到摆动横向运动，在此，上法兰8相对于框体22是可移动的。上法兰8安装至滑架9上，而滑架9则由四个对称设置的导辊10引导，如上所述及如图1所示，导辊10通过螺栓10a紧固至框体22，螺栓10a的螺纹端的偏心距与导辊的轴有关。

如图所示，滑架9活动联接于连杆头12，该连杆头12栓接于连杆13。连杆13与行程长度校正器14直接连接。行程长度校正器14由控制杆16来校正，该控制杆16连接至电动执行器17。当行程校正器14借助安装在行程校正器转轴15上的滑轮23带动旋转时，就可在运行过程中，把滑架9及上法兰8的振幅调节为理想振幅。

行程校正器14栓接于支撑托架18上，支撑托架18通过多个椭圆形孔可调节地紧固于框体22中。为了确保传动带21不在滑轮23上打滑，安装了一个与带式传动器21相连的张力辊筒19。电动执行器17通过支架24紧固于框体22上。

图3示出了与本发明有关的行程校正器14以及电动执行器17，此处示出了部分剖面及放大图。行程校正器14以这样的方式来构建，其包括圆柱状的滑动装置A，该滑动装置A的外表面设有以一定角度倾斜的转弯，其倾斜处与滑动装置的中心线15a和转轴成角度α。滑动装置A和转轴15由套管D引导，该套管D通过两个滚珠轴承25可转动地安装在行程校正器本身的外壳中。因而，滑动装置A在套管D的纵向方向是可移动的，并且在滑动装置A和套管D之间设有图中未示出的引导装置，通过该引导装置，可以确保该套管D和滑动装置A在滑轮23的作用下转动。

在图示出的变化方案中，角度α可选择低至5度，但也可以是在5度至15度之间变化。

连杆轴承B与套管D凭借燕尾导轨联接在一起，使得连杆轴承B可在平行于燕尾导轨的方向上移动，在图示的容克（Junker）测试机器的变化方案中，这方向相当于与转轴15的中心线15a垂直。

由于滑动装置A的倾斜转弯处适配于连杆轴承B中的倾斜钻孔，因此，滑动装置A的轴向位移将引起连杆轴承B，从而也引起连杆环C具有较大或较小的偏心距e，因为滑动装置A的位移会引起连杆轴承B在垂直于转轴15的方向上运动。

在运行过程中，通过借助执行器17移动控制杆16，可无级地实现滑动装置A的位移，并伴随转轴15的转动。控制杆16转动连接于定子F，定子F随后通过释放轴承26使滑动装置A沿轴15a的方向移动。因此，这导致固定于连杆13的连杆环C具有偏心距e，该偏心距e的范围是0~2.5毫米（mm）。转轴15由安装至滑轮23上的带式传动器21带动，以固定转速或可变转速转动。执行器17通过支架24固定于框体22上。

Claims

1.一种振动测试装置（1），用于测试各种不同紧固件（2，3），尤其是螺栓（3）/螺母（2）连接，其中，紧固件（2，3）固定至振动测试装置（1）内，并通过滑架（9）使其受到横向摆动或振动作用，滑架（9）活动连接至连杆（13），其中，连杆（13）与行程校正器（14）连接，其中，在运行过程中，行程校正器的偏心距（e）可通过校正机构（16，17，A，B，C，D，F）进行调节，其特征在于：所述校正机构（16，17，A，B，C，D，F）是无级的，并设置在所述行程校正器（14）的内部，且至少包括一滑动装置（A），其中，所述滑动装置（A），通过控制杆（16），相对于连杆轴承（B）是可移动的。

2.根据权利要求1所述的振动测试装置，其特征在于，所述校正机构（16，17，A，B，C，D，F）包括执行器（17），所述执行器（17）通过控制杆（16）连接至滑动装置（A），滑动装置（A）以及连杆（13）的偏心距（e）都是可调节的，所述执行器（17）优选的是电动执行器（17），其中执行器（17）与控制装置连接，通过这种方式，信号会决定控制杆（16）的位置，从而也确定滑动装置（A）的轴向位置，所述信号等于偏心距（e）。

3.根据权利要求1和2所述的振动测试装置，其特征在于，所述振动测试装置由电动机（20）驱动，其中电动机（20）具有固定转速或可变转速。