CN104075906B - 一种振动、离心及气候环境复合试验设备 - Google Patents

Abstract

一种振动、离心及气候环境复合试验设备，其特征在于：包括一离心机、一风冷电动振动台以及一气候箱；离心机包括一基座、一转臂及驱动装置，转臂的转动中心处设有电刷；风冷电动振动台包括振动台主机以及风机；气候箱包括一保温箱体以及制冷机组，所述保温箱体固定于转臂的负载端上，且对应位于所述动圈的工作台面旁；保温箱体上对应动圈的工作台面设有连接口，保温箱体以连接口与所述动圈的工作台面密封连接。本发明对离心机、风冷电动振动台和气候箱进行了整合设计，使试件既受振动力、又受离心力，还受到气候环境作用，达到了进行振动、离心与气候环境复合试验的目的，填补了该领域的空白。

Description

一种振动、离心及气候环境复合试验设备

技术领域

本发明涉及一种复合力学环境试验设备，具体涉及一种振动、离心及气候环境复合试验设备。该设备主要用于对工作环境中含有振动、离心、气候（即温湿度）因素的各类电子、机械等产品和设备能够同时提供振动、离心、气候的复合试验环境，对待测产品的设计、开发、加工、出厂等各阶段进行测试。

背景技术

在各类民用、军用产品的实际使用中，产品均需面对一定的环境条件，通常包括振动、离心、气候（即温湿度）等因素。各类环境因素均会对产品产生相应的环境应力，这对于产品的实际使用是不利的。其中振动导致的典型影响有：结构裂纹或断裂、元器件失效、电气接触不良或短路等等；离心导致的典型影响有：冲击和振动试验时不一定能检测出的结构和机械的缺陷，如芯片的附着能力和微电子器件的结构强度极限值等等；气候（即温湿度）导致的典型影响有：某些产品在恶劣气候环境条件下使用时候不能正常工作。因此，必须对产品在设计、开发、加工、出厂等各个阶段进行严格的试验，确保产品符合设计标准和相关国标、军标。

有一些产品在实际使用中所面临的工作环境同时包含振动、离心与气候（即温湿度）因素，如飞机的发动机各零部件、战斗机挂载的导弹等。

诸如此类工作环境中同时包含振动、离心与气候（即温湿度）因素的产品，振动、离心、气候（即温湿度）的综合效应可包括这些单独引起的所有效应，并且振动、离心、气候（即温湿度）综合环境可能相互影响，产生在任何单一环境不出现的综合效应。因此针对于此类产品，要想最大限度地模拟真实的工作环境从而达到良好的试验效果，就必须同时进行振动、离心、气候（即温湿度）试验，否则单一的振动试验、离心试验或气候试验都将忽略某些综合环境应力，无法达到全面的试验效果。

目前现有技术中，振动试验主要是通过各类电动、机械、液压振动台对试件施以正弦、随机、冲击等振动方式，以模拟试件在实际使用环境中的振动冲击，从而完成试验样件的振动试验；离心试验主要是通过各类高速自转设备对试验样件施以恒定的加速度用来考核产品是否满足各项要求的具有再现性的试验加载程序和具体操作试验方法；气候（即温湿度）试验都是采用一气候箱，以气候箱分隔出密闭空间，并在密闭空间内模拟出一定的温度及湿度条件。但无论是振动台、离心机还是气候箱，都只能进行单一的振动试验或离心试验或气候试验，无法同时进行振动、离心与气候的复合试验，目前尚无一种装置能够进行振动、离心、气候（即温湿度）的复合试验。

发明内容

本发明目的是提供一种振动、离心及气候环境复合试验设备，能够进行振动、离心与气候环境的复合试验，从而达到全面的试验效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种振动、离心及气候环境复合试验设备，包括一离心机、一风冷电动振动台以及一气候箱；

所述离心机包括一基座，该基座上沿水平方向设置一转臂，且转臂中部相对基座绕垂线方向转动连接；所述转臂上作用有驱动装置，以驱动装置驱动转臂相对基座旋转；所述转臂的两端均向外延伸，其一端作为负载端，其另一端上设平衡块作为平衡端，且转臂的转动中心处设有电刷；

所述风冷电动振动台包括振动台主机以及风机；所述振动台主机包括台体以及设于台体中的带有工作台面的动圈，所述振动台主机设于转臂的负载端上，且其动圈的振动方向沿水平方向；所述风机设于转臂的中段上，风机通过硬质管道与振动台主机连接；

所述气候箱包括一保温箱体以及制冷机组，所述保温箱体固定于转臂的负载端上，且对应位于所述动圈的工作台面旁；所述保温箱体上对应动圈的工作台面设有连接口，保温箱体以连接口与所述动圈的工作台面密封连接；所述制冷机组包括压缩机、冷凝器及蒸发器，所述蒸发器设于保温箱体内，所述冷凝器及压缩机设于转臂的中段上，压缩机、冷凝器及蒸发器之间通过相对转臂固定的硬质管路连通；所述保温箱体内还设有温度传感器；

所述振动台主机、风机、温度传感器及压缩机均通过固定于转臂上的导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述保温箱体内还设有电加热器，该电加热器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号。

2、上述方案中，所述保温箱内还设有电加湿器及湿度传感器，该电加湿器及湿度传感器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号。

3、上述方案中，所述保温箱体内还设有电除湿器及湿度传感器，该电除湿器及湿度传感器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号。

4、上述方案中，所述保温箱体内还设有一摄像头，该摄像头也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷通出信号。

5、上述方案中，所述保温箱体的连接口上封设有连接膜，所述动圈的工作台面与连接膜相贴，并由紧固件将连接膜与工作台面固定连接。

本发明的设计原理以及优点如下：

本发明对离心机、风冷电动振动台和气候箱进行了整合设计，将风冷电动振动台的振动台主机及气候箱的保温箱体设于离心机的负载端，试验时在保温箱体内放置试件，且试件固定于工作台面上，使试件既受到振动力、离心力又受到气候环境的作用，达到了进行振动、离心与气候环境复合试验的目的，填补了该领域的空白。并且，本发明将风冷电动振动台的风机、制冷机组的冷凝器及压缩机设置在离心机转臂的中段上，以使风机、冷凝器及压缩机受到的离心力较小，尽量减少离心力对风机、冷凝器及压缩机的不利影响，保证风机、冷凝器及压缩机的使用寿命；本发明振动台主机、温度传感器及压缩机均经电刷接出引线，保证了电路接线的可靠。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

以上附图中：1、离心机；11、基座；12、转臂；121、平衡块；13、驱动装置；131、电机；14、电刷；15、导线组；2、风冷电动振动台；21、振动台主机；211、台体；212、动圈；2121、工作台面；22、风机；23、硬质管道；3、气候箱；31、保温箱体；32、连接口；321、连接膜；33、压缩机；34、冷凝器；35、蒸发器；36、硬质管路；37、温度传感器；38、电加热器；39、摄像头；4、试件；5、电控箱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见图1所示：

一种振动、离心及气候环境复合试验设备，包括一离心机1、一风冷电动振动台2以及一气候箱3。

离心机1包括一基座11，该基座11上沿水平方向设置一转臂12，且转臂12中部相对基座11绕垂线方向转动连接；所述转臂12上作用有驱动装置13，以驱动装置13驱动转臂12相对基座11旋转。驱动装置13可采用各式驱动旋转的动力装置，优选的驱动装置13由电机131以及齿轮组组成。

所述转臂12的两端均向外延伸，其一端作为负载端，其另一端上设平衡块121作为平衡端，且转臂12的转动中心处设有电刷14。

风冷电动振动台2包括振动台主机21以及风机22。所述振动台主机21包括台体211以及设于台体211中的带有工作台面2121的动圈212。所述振动台主机21设于转臂12的负载端上，且其动圈212的振动方向沿水平方向；所述风机22设于转臂12的中段上，风机22通过硬质管道23与振动台主机21连接。

气候箱3包括一保温箱体31以及制冷机组，所述保温箱体31固定于转臂12的负载端上，且对应位于所述动圈212的工作台面2121旁；所述保温箱体31上对应动圈212的工作台面2121设有连接口32，保温箱体31以连接口32与所述动圈212的工作台面2121密封连接。优选的，具体连接方式为：所述保温箱体31的连接口32上封设有连接膜321，所述动圈212的工作台面2121与连接膜321相贴，并由紧固件将连接膜321与工作台面2121固定连接。

制冷机组包括压缩机33、冷凝器34及蒸发器35，所述蒸发器35设于保温箱体31内，所述冷凝器34及压缩机33设于转臂12的中段上，压缩机33、冷凝器34及蒸发器35之间通过相对转臂12固定的硬质管路36连通。所述保温箱体31内还设有温度传感器37。

所述振动台主机21、风机22、温度传感器37及压缩机33均通过固定于转臂12上的导线组15连接电刷14，以此经电刷14接控制信号，具体是经是电刷14连接至固定设于旁侧的电控箱5上。

为了安全，所述离心机1、风冷电动振动台2和气候箱3被隔离设置于一独立空间内，而电控箱5安放于上述独立空间的外部，以免开机时人员接近离心机1发生危险。

为了可以进行高温试验，保温箱体31内还设有电加热器38，该电加热器38也通过固定于转臂12上的所述导线组15连接电刷14，以此经电刷14接控制信号。

根据试验需要，如需精确控制湿度，可在保温箱体31内设电加湿器、电除湿器及湿度传感器（图上未画出），该电加湿器、电除湿器及湿度传感器也通过固定于转臂12上的所述导线组15连接电刷14，以此经电刷14接控制信号。

保温箱体31内还设有一摄像头39，该摄像头39也通过固定于转臂12上的所述导线组15连接电刷14，以此经电刷14通出信号，以便试验中随时观察试件4的状况。

本实施例试验时，在气候箱2的保温箱体31内放置试件4，且将试件4与动圈212的工作台面2121固定连接，然后开机，离心机1的转臂12旋转，而风冷电动振动台2、气候箱3也开始工作，使试件4既受离心力、又受到振动力，还受特定的气候环境的作用，达到了进行振动、离心与气候环境复合试验的目的，填补了该领域的空白。

上述实施例只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 (3)

1.一种振动、离心及气候环境复合试验设备，其特征在于：包括一离心机、一风冷电动振动台以及一气候箱；

所述离心机包括一基座，该基座上沿水平方向设置一转臂，且转臂中部相对基座绕垂线方向转动连接；所述转臂上作用有驱动装置，以驱动装置驱动转臂相对基座旋转；所述转臂的两端均向外延伸，其一端作为负载端，其另一端上设平衡块作为平衡端，且转臂的转动中心处设有电刷；

所述风冷电动振动台包括振动台主机以及风机；所述振动台主机包括台体以及设于台体中的带有工作台面的动圈，所述振动台主机设于转臂的负载端上，且其动圈的振动方向沿水平方向；所述风机设于转臂的中段上，风机通过硬质管道与振动台主机连接；

所述气候箱包括一保温箱体以及制冷机组，所述保温箱体固定于转臂的负载端上，且对应位于所述动圈的工作台面旁；所述保温箱体上对应动圈的工作台面设有连接口，保温箱体以连接口与所述动圈的工作台面密封连接；所述制冷机组包括压缩机、冷凝器及蒸发器，所述蒸发器设于保温箱体内，所述冷凝器及压缩机设于转臂的中段上，压缩机、冷凝器及蒸发器之间通过相对转臂固定的硬质管路连通；所述保温箱体内还设有温度传感器；

所述振动台主机、风机、温度传感器及压缩机均通过固定于转臂上的导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号；

所述保温箱内还设有电加湿器及湿度传感器，该电加湿器及湿度传感器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号；

所述保温箱体内还设有电除湿器，该电除湿器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号；

所述保温箱体内还设有一摄像头，该摄像头也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷通出信号。

2.根据权利要求1所述振动、离心及气候环境复合试验设备，其特征在于：所述保温箱体内还设有电加热器，该电加热器也通过固定于转臂上的所述导线组连接电刷，以此经电刷接控制信号。

3.根据权利要求1所述振动、离心及气候环境复合试验设备，其特征在于：所述保温箱体的连接口上封设有连接膜，所述动圈的工作台面与连接膜相贴，并由紧固件将连接膜与工作台面固定连接。