CN104535284A - 一种并联动刚度实验台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种并联动刚度实验台，包括安装座、力传感器、支撑块、并联式夹具、连接件、激振器及加速度传感器装置，并联动刚度实验台整体为悬吊安装，安装座用于将整个实验台连接于压力测试机上，安装座上设有力传感器，力传感器与支撑块的一端连接，支撑块的另一端与并联式夹具连接，并联式夹具为U型结构，包括两个夹持部，内部焊接有加强筋板，整体采用钢质结构，能够同时夹持两个橡胶测试件，其安装方向可以进行调换，两个夹持部的中间设有连接件，通过连接件与激振器及加速度传感器装置。本发明结构设计合理，制造成本低，检测效果好。

Description

一种并联动刚度实验台
技术领域
本发明涉及机械振动与冲击领域，尤其是涉及一种并联动刚度实验台。
背景技术
随着NVH技术在国内的不断发展，橡胶减振器作为一种性价比最高的减震设备，被很多企业广泛使用。减振器的动态特性参数是衡量汽车悬置性能的重要指标，目前对橡胶悬置动态特性的测试主要是通过在实验台上模拟橡胶悬置的激振条件，研究橡胶悬置在不同激励频率和激励振幅下的动态特性参数，从而得出不同频率和不同幅值下的动刚度值。
国内外现有的实验方法基本上是通过液压测试机以及作动器的配合来完成实验，然而，目前的技术一般都是通过单个悬置装置进行单向的刚度测试，并没有考虑测试时其它方向对振动的影响，且因为配合结构复杂，安装和拆卸都很麻烦，不利于使用和保养维护。而且这种设备一次只能进行一个橡胶件的刚度测试，在反复夹装过程中，有可能会使橡胶产生过大的弯扭，发生变形而影响动刚度测试结果。因为橡胶悬置作为减震器来使用时基本上是只承受垂向的振动激励，假如在实验测试的时候由于夹装的问题导致实验数据失真，那么采集到的数据就会有很大的误差，造成测试结果不准确，从而会影响产品的实际性能，容易发生疏漏，使得不合格的产品出厂。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构设计合理，制造成本低，检测效果好的并联动刚度实验台。
本发明的技术方案如下
一种并联动刚度实验台，包括在一条直线依次安装的力传感器、支撑块、并联式夹具、连接件、激振器和加速度传感器，力传感器与支撑块的一端连接，支撑块的另一端与并联式夹具连接。
并联式夹具包括两个左右夹持部，能够同时夹持两个橡胶测试件，两个夹持部的中间设有连接件，并联式夹具通过连接件与激振器连接，激振器与加速度传感器装置连接。
并联动刚度实验台还包括安装座，用于将整套实验台连接于压力测试机上，安装座能沿着压力测试机的轨道进行上下移动。
支撑块为长方形框体结构，框体内部四周焊接有加强筋板，支撑块的另一端与并联式夹具连接。
并联式夹具包括夹持部和安装架两部分，整体为U型结构，U型的两个顶角处焊接有加强筋板，夹持部分为左右两个夹持部，能够同时夹持两个橡胶测试件，两个夹持部的中间设有连接件，通过连接件与激振器及加速度传感器装置连接，同时并联式夹具还可以调整安装至支撑块的侧面，方便进行左右方向上的动刚度测试。
加速度传感器为高精度位移传感器；激振器及加速度传感器装置设置于并联式夹具下端，用于给橡胶试件提供测试所需要的振动及加速度条件。
本发明通过独特的并联夹装结构设计，可以抵消橡胶试件由于单边夹持承受过大激励而产生的弯扭力，更加符合汽车低频振动的现实情况，从而能够更加真实地反映橡胶减振器的动态特性参数。
同时，本发明的并联式夹具可以夹持两个橡胶测试件进行试验，通过两组悬置并联的夹装方式进行三向的刚度测试，既能保证实验加载时夹具的稳定性，又能防止作动器激励过大从而使橡胶产生过大的弯扭变形导致实验精度受到影响，较传统的动刚度测试设备其精度和稳定性更好。
本发明的夹持结构，方便安装，便于使用，大大提高了测试的效率，可以节约设计成本，同时并联式夹具能够承受更大的激励载荷，使试验台的安全性更好。本设计结构简单、成本低廉，易于装配，且较单个悬置测试实验台安全性和实验精度更好了，具有广泛的应用及推广前景。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的驾驶室后悬置X向示意图。
图3为本发明的驾驶室前悬置X向、Y向示意图。
附图标识：1-安装座、2-力传感器、3-支撑块、4-并联式夹具、5-连接件、6-橡胶试件、7-激振器、8-加速度传感器、31-加强筋板、41-安装架、42-夹持部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，并联动刚度实验台，包括在一条直线依次安装的力传感2、支撑块3、并联式夹具4、连接件5、激振器7和加速度传感器8，力传感器2与支撑块3的一端连接，能够实时检测整个实验台受力的变化，支撑块3的另一端与并联式夹具4连接。
并联动刚度实验台还包括了安装座1，用于将整个实验台连接于压力测试机上，安装座1可以沿着压力测试机的轨道进行上下移动。
支撑块3为长方形框体结构，框体内部四周焊接有加强筋板31，支撑块3的另一端与并联式夹具4连接。
并联式夹具4包括安装架41和夹持部42两部分，安装架41为U型结构，U型的两个顶角处焊接有加强筋板31，夹持部分为左右两个夹持部42，能够同时夹持两个橡胶试件6，两个夹持部42的中间设有连接件5，通过连接件5与激振器7及加速度传感器8连接，同时并联式夹具4还可以调整安装至支撑块3的侧面，方便进行左右方向上的动刚度测试。
加速度传感器8为高精度位移传感器；激振器7及加速度传感器8设置于并联式夹具4下端，用于给橡胶试件6提供测试所需要的振动及加速度条件。
本实施例中橡胶件夹持方向为Z向。测试时，通过激振器及加速度传感器装置7进行稳态正弦扫频激励，激励位移的输入选用正弦输入，即                                                ，式中u0为激振振幅、ω为激振角频率、t为时间。通过力传感器2采集到悬置响应端承受的力，在采集软件中直接显示加速度和力的滞后信号，最后进行数据处理得出动刚度值。
通过本发明的并联动刚度实验台进行减振器动刚度测试，可以抵消现有技术中橡胶试件6由于单边夹持承受过大激励而产生的弯扭力，更加符合汽车低频振动的现实情况，从而能够更加真实的反映橡胶减振器的动态特性参数，同时，本发明的并联式夹具4可以夹持两个橡胶测试件进行试验，通过两组悬置并联的夹装方式进行三向的刚度测试，既能保证实验加载时夹具的稳定性，又能防止作动器激励过大从而使橡胶产生过大的弯扭变形导致实验精度受到影响，较传统的动刚度测试设备其精度和稳定性更好。
本发明的夹持结构方便安装，便于使用，大大提高了测试的效率，可以节约设计成本，同时并联式夹具4能够承受更大的激励载荷，使试验台的安全性更好。本设计结构简单、成本低廉，易于装配，且较单个悬置测试实验台安全性和实验精度更好了，具有广泛的应用及推广前景。
实施例2
如图2-图3所示，与实施例1不同之处在于：采用了前悬置或后悬置的夹装方式，通过并联式夹具4中左右两个夹持部42，调整橡胶件的安装位置，测试另外橡胶件两个方向X向和Y向的动刚度，扩展了实验台的适用范围。
工作原理及试验方法与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种并联动刚度实验台，包括在一条直线依次安装的力传感器（2）、支撑块（3）、并联式夹具（4）、连接件（5）、激振器（7）和加速度传感器（8），其特征在于：
所述的力传感器（2）与支撑块（3）的一端连接，所述的支撑块（3）的另一端与并联式夹具（4）连接；
所述的并联式夹具（4）包括两个左右夹持部（42），能够同时夹持两个橡胶测试件（6），两个夹持部（42）的中间设有连接件（5），所述的并联式夹具（4）通过连接件（5）与激振器（7）连接，所述的激振器（7）与加速度传感器装置（8）连接。
2.根据权利要求1所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：还包括安装座（1），所述的安装座（1）用于将整套实验台连接于压力测试机上，安装座（1）能沿着压力测试机的轨道进行上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：所述的支撑块（3）为长方形框体结构，框体内部四角焊接有加强筋板（31）。
4.根据权利要求1所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：所述的并联式夹具（4）包括安装架（41）和夹持部（42），所述的安装架（41）与支撑块（3）连接，安装架（41）上并联安装两个夹持部（42）。
5.根据权利要求4所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：所述的安装架（41）为U型结构，U型的两个顶角处焊接有加强筋板。
6.根据权利要求1所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：所述的并联式夹具（4）可以调整安装至支撑块（3）的侧面，方便进行左右方向上的动刚度测试。
7.根据权利要求1所述的一种并联动刚度实验台，其特征在于：所述的加速度传感器（8）为高精度位移传感器。
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