CN104713721B - 隔振器系统动态性能测试试验平台及其测试方法 - Google Patents

Abstract

隔振器系统动态性能测试试验平台，隔振器置于基座平台的中心处，质量组件放置在隔振器的顶部且可拆卸式的与隔振器连接，基座平台上装有激振器安装支架，激振器安装支架将激振器悬吊安装置于质量组件的正上方，激振器的底部中心设有振动输入杆，将振动输入杆与质量组件可拆卸式连接，将激振器的振动传递到质量组件上，基座平台上还装有导向支架，导向支架与基座平台垂直且与质量组件可拆卸式活动连接，质量组件在导向支架的限制下只能沿导向支架移动，在振动输入杆上装有力传感器一，在质量组件上装有振动传感器，在隔振器底部中心处装有力传感器二，质量组件的质量小于1000kg。本发明还提供隔振器系统动态性能测试方法。

Description

隔振器系统动态性能测试试验平台及其测试方法

技术领域

本发明涉及隔振器隔振性能检测技术领域，特别涉及隔振器系统动态性能测试试验平台以及采用该试验平台对隔振器系统进行动态性能测试的方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对振动和噪声的要求也越来越严格，车辆行驶平顺性、乘坐舒适性越来越受到人们的关注，且机械设备尤其是精密设备的防护要求和振动控制水平要求也越来越高，隔振器被大量的使用在机械设备中起到降噪减振的作用。测试隔振器在使用状态时的动态性能能准确的了解隔振器的降嗓隔振效果及隔振器使用寿命。

隔振器在使用状态下均承受一定的载荷形成质量与弹簧的振动系统也称为隔振器系统，而隔振器的动态性能测试一部分是测试隔振器系统的动态性能。国家标准GB/T15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中指出动态性能参数包括动刚度、损耗因子、固有频率、力传递率等，其中力传递率能体现出隔振器在使用状态下传递振动的效率，即直接的反应出隔振器的隔振效果，是体现隔振器系统动态性能最直观和最有说明力的性能参数。

国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中详细介绍了隔振器动态性能测试主要包括椭圆法、激振扫描法、自振衰减法和机械阻抗法。并详细介绍了动态测试的原理，给出了每种测试方法对应的动态性能参数的计算公式。其中激振扫描法是指隔振器与质量块构成的M-K质量与弹簧的振动系统，将振动系统固定在振动平台上进行基础激振或是将振动系统固定在刚性基础上再通过激振器对振动系统施加恒定载荷激振或变载荷激振。而采用基础激振时考虑到振动平台的承载能力对隔振器的尺寸和质量块的重量都存在一定的局限性，采用对振动系统施加恒定载荷激振或变载荷振时对隔振器的尺寸和质量块重量限制要小得多，因此在采用激振扫描法对隔振器进行动态性能测试时，通过激振器对振动系统施加恒定载荷激振或变载荷激振的方法最为常见。在国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法的附录A动态测试原理中，给出了几种动态测试方法所对应的动态性能参数的计算公式，其中只有恒定载荷激振中给出了力传递率的具体计算公式，可以精确计算出隔振器系统的力传率率数值。

而国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法只给出了激振扫描法的力学模型，并没有给出采用激振扫描法进行动态性能测试的具体试验平台结构，激振器扫描法没有规范化和标准化的试验平台，因此提出一种结构简单、实用性强的试验平台，提高激振扫描法对隔振器系统进行动态性能测试的规范化和标准化，使隔振器系统动态性测试的试验过程更加简单灵活易操作是相当有必要的。

发明内容

本发明提供一种结构简单、实用性强的试验平台，提高了激振扫描法对隔振器系统进行动态性能测试的规范化和标准化，使隔振器系统动态性测试的试验过程更加简单灵活易操作。本发明还提供隔振器系统动态性能测试方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：隔振器系统动态性能测试试验平台，包括基座平台、隔振器、质量组件和激振器，隔振器置于基座平台的中心处，其特征在于所述的质量组件放置在所述的隔振器的顶部且可拆卸式的与隔振器连接，所述的基座平台上装有激振器安装支架，所述的激振器安装支架将所述的激振器悬吊安装置于所述的质量组件的正上方，所述的激振器的底部中心设有振动输入杆，将所述的振动输入杆与所述的质量组件可拆卸式连接，将所述的激振器的振动传递到质量组件上，所述的基座平台上还装有导向支架，所述的导向支架与所述的基座平台垂直且与所述的质量组件可拆卸式活动连接，所述的质量组件在所述的导向支架的限制下只能沿导向支架移动，在所述的振动输入杆上装有力传感器一，在所述的质量组件上装有振动传感器，在所述的隔振器底部中心处装有力传感器二，所述的质量组件的质量小于1000kg。

进一步的，所述的质量组件自上而下包括导向板、砝码组和过渡质量块，所述的导向板中心处设有连接件，所述的振动输入杆可与所述的连接件可拆式连接，所述的导向板、砝码组和过渡质量块可拆式连接形成质量组件，所述的过渡质量块与所述的隔振器上表面通过螺栓连接。

进一步的，所述的导向支架由垂直安装在所述的基座平台上的四根垂直导柱组成，四根所述的垂直导柱呈矩形排列，所述的导向板与所述的垂直导柱活动连接可沿所述的垂直导柱移动。

进一步的，所述的砝码组由方形砝码水平叠加组成，所述的方形砝码的质量为2.5kg、10kg、50kg、100kg中的一种或几种，所述的砝码组的质量随所述的方形砝码的种类和数量的变化而变化，所述的方形砝码之间为可拆式连接。

进一步的，所述的激振器安装支架由两个侧架、两个T型定位架和一个横梁组成，两个所述的侧架垂直安装在所述的基座平台上且对称的设置在基座平台中心的左右两侧，两个所述的T型定位架分别固定在两个侧架的上半段，所述的横梁固定在两个所述的T型定位架之间且置于所述的导向板的正上方与所述的基座平台平行，所述的激振器悬吊安装在所述的横梁的中点位置。

进一步的，所述的振动输入杆为带有外螺纹的螺纹杆，所述的振动输入杆伸出激振器底面的长度可调节，所述的连接件为固定在导向板中心处的紧固螺母，所述的振动输入杆的底部通过螺纹配合可紧固在所述的连接件的螺孔中。

进一步的，所述的基座平台的中心处设有凸台，所述的隔振器的底部装有隔振器固定座，所述的力传感器二安装在隔振器固定座底面中心处且置于在所述的凸台的上表面。

进一步的，所述的垂直导柱为圆柱型直线导轨，所述的导向板通过滑动轴承与所述的垂直导柱活动连接，所述的导向板与所述的滑动轴承固接。

隔振器系统动态性能测试方法，采用以上所述的隔振器系统动态性能测试试验平台进行测试，步聚如下：

（一）根据测试时所需的激振器频率及激振器施加振动类型选择激振器的型号，将选定的激振器安装在激振器安装支架上，使激振器置于质量组件的正上方，根据对隔振器施加的载荷值调节质量组件的质量；

（二）将振动输入杆与质量组件连接；

（三）将力传感器一、振动传感器和力传感器二的信号输出端接入根据国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中的数据处理原理和计算方法编制而成的测试计算器中；

（四）启动激振器，振动输入杆将振动和激振力传递到质量组件上，力传感器一、振动传感器和力传感器二的输出信号分别输入到步骤中所述的测试计算器中，在步骤中所述的测试计算器中绘制出力传感器一测量的激振器输入到质量组件上的激振力与时间的关系曲线、振动传感器测量的在振动过程中质量组件的加速度与时间的关系曲线和力传感器二测量的激振器输入到质量组件上的激振力经隔振器隔振后从隔振器底部输出的力与时间的关系曲线，通过步骤（三）中所述的测试计算器计算得出质量组件与隔振器组成的隔振器系统的动态性能各参数值。

进一步的，所述的步骤（一）所述的根据对隔振器施加的载荷值调节质量组件的质量是指根据对隔振器施加的载荷值调整砝码组中方形砝码的种类和数量使由导向板、砝码组和过渡质量块的组成的质量组件的质量随砝码组中的方形砝码变化而变化。

本发明的隔振器系统动态性能测试试验平台的优点为：

1、振动输出杆上安装力传感器一测量激振器输入到质量块上的激振力与时间的关系曲线，在质量组件上安装振动传感器测量在振动过程中质量组件的加速度与时间的关系曲线，在隔振器底部中心处安装力传感器二测量激振器输入到质量块上的激振力经隔振动隔振后从隔振器底部输出的力与时间的关系曲线，再根据国家标准国家标准GB/T15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中给出的数据处理原理和计算方法计算出隔振器系统动态性能的各参数值，激振器、质量组件和隔振器均可根据测试的要求进行更换或调节，各种隔振器与质量组件组成的M-K质量弹簧的振动系统既隔振器系统的动态性能均成以在本发明的试验平台进行测试，提高了隔振器系统动态性能的测试规范化和标准化。

2、当激振器施加恒定载荷激振时，可计算出隔振器与质量组件组成的M－K的质量弹簧的振动系统既隔振器系统的力传递率，直接的反应出隔振器降噪减振的效果，测试人员可根据力传递率的数据直接判断隔振器的隔振效率，使得本发明的试验平台具有更高的实用性。

3、本发明中激振器安装在激振器安装支架上，隔振器设置基座平台上，质量组件与导向支架可拆卸式活动连接，激振器、隔振器和质量组件的安装和更换都相当方便易操作，试验平台的结构简单，测试时只要将激振器上的振动输入杆与质量组件可拆卸式连接，即可将激振器的激振力输入到质量组件上，使隔振器系统动态性测试的试验过程更加简单灵活易操作。

4、质量组件在导向支架的限制下只能沿导向支架移动，质量组件在振动过程不会有横向移动，保证了质量组件在振动过程中的稳定性和整个试验平台的安全性，从而进一步提高了本发明的试验平台的实用性。

本发明的隔振器系统动态性能测试方法中，通过在激振器安装支架上安装不同型号的激振器，就可以使隔振器系统获得不同激振频率和激振载荷的激振，通过调节质量组件的质量可以对隔振器施加不同质量载荷，构成载荷不同的隔振器系统，如要测试不同尺寸或类型的隔振器与质量组件构成的隔振器系统的动态性能，则只要将质量组件与隔振器拆分，更换不同的隔振器再与质量组件连接即可。各种隔振器在承载不同重量时的隔振器系统的动态性能均能通过本发明的测试方法进行测试，测试方法简单灵活易操作，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明。

如图1所示，隔振器系统动态性能测试试验平台，包括基座平台1、隔振器2、质量组件3和激振器4，隔振器2置于基座平台1的中心处，所述的质量组件3放置在所述的隔振器2的顶部且可拆卸式的与隔振器2连接，所述的基座平台1上装有激振器安装支架5，所述的激振器安装支架5将所述的激振器4悬吊安装置于所述的质量组件3的正上方，所述的激振器4的底部中心设有振动输入杆41，将所述的振动输入杆41与所述的质量组件3可拆卸式连接，将所述的激振器4的振动传递到质量组件3上，所述的基座平台1上还装有导向支架6，所述的导向支架6与所述的基座平台1垂直且与所述的质量组件3可拆卸式活动连接，所述的质量组件3在所述的导向支架6的限制下只能沿导向支架6移动，在所述的振动输入杆41上装有力传感器一7，在所述的质量组件3上装有振动传感器8，在所述的隔振器2底部中心处装有力传感器二9，所述的质量组件3的质量小于1000kg。

所述的质量组件3自上而下包括导向板31、砝码组32和过渡质量块33，所述的导向板31中心处设有连接件311，所述的振动输入杆41为带有外螺纹的螺纹杆，所述的振动输入杆41伸出激振器4底面的长度可调节，所述的连接件311为固定在导向板31中心处的紧固螺母，所述的振动输入杆41的底部通过螺纹配合可紧固在所述的连接件311的螺孔中。振动输入杆41可伸到连接件311的螺孔中通过螺纹配合将振动输入杆41与导向板31固定，当启动激振器4时，振动输入杆4将激振器的振动传递到导向板31上带动质量组件3振动。所述的导向板31、砝码组32和过渡质量块33可拆式连接形成质量组件3，所述的过渡质量块33与所述的隔振器2上表面通过螺栓连接。所述的砝码组32由方形砝码水平叠加组成，所述的方形砝码的质量为2.5kg、10kg、50kg、100kg中的一种或几种，所述的砝码组32的质量随所述的方形砝码的种类和数量的变化而变化，所述的方形砝码之间为可拆式连接。将砝码组设置为多个方形砝码组成，可根据方形砝码的数量调节砝码组32的质量进而调节质量组件3的质量，以方便对隔振器2施加不同重量的加载载荷。

所述的导向支架6由垂直安装在所述的基座平台1上的四根垂直导柱11组成，四根所述的垂直导柱11呈矩形排列，所述的导向板31与所述的垂直导柱11活动连接可沿所述的垂直导柱11移动。所述的垂直导柱11为圆柱型直线导轨，所述的导向板31通过滑动轴承312与所述的垂直导柱11活动连接，所述的导向板31与所述的滑动轴承312固接。导向板31可沿垂直导柱11移动，方便砝码组32中的方形砝码数量的增加或减少，质量组件3在导向支架6的限制下只能沿导向支架移动，质量组件3在振动过程不会有横向移动，保证了质量组件3在振动过程中的稳定性和整个试验平台的安全性。

所述的激振器安装支架5由两个侧架51、两个T型定位架52和一个横梁53组成，两个所述的侧架51垂直安装在所述的基座平台1上且对称的设置在基座平台1中心的左右两侧，两个所述的T型定位架52分别固定在两个侧架51的上半段，所述的横梁53固定在两个所述的T型定位架52之间且置于所述的导向板31的正上方与所述的基座平台1平行，所述的激振器4悬吊安装在所述的横梁53的中点位置。

所述的基座平台 1的中心处设有凸台12，所述的隔振器2的底部装有隔振器固定座21，所述的力传感器二9安装在隔振器固定座21底面中心处且置于在所述的凸台12的上表面。

上述隔振器系统动态性能测试试验平台试验的优点在于：

1、激振器4、质量组件3和隔振器2均可根据测试的要求进行更换或调节，各种隔振器2与质量组件3组成的M-K质量弹簧的振动系统既隔振器系统的动态性能均成以在本发明的试验平台进行测试，提高了隔振器系统动态性能的测试规范化和标准化。

2、当激振器4施加恒定载荷激振时，可计算出隔振器2与质量组件3组成的M－K的质量弹簧的振动系统既隔振器系统的力传递率，直接的反应出隔振器降噪减振的效果，测试人员可根据力传递率的数据直接判断隔振器的隔振效率，使得本发明的试验平台具有更高的实用性。

3、激振器4、隔振器2和质量组件3的安装和更换都相当方便易操作，试验平台的结构简单，测试时只要将激振器4上的振动输入杆41与质量组件3可拆卸式连接，即可将激振器4的激振力输入到质量组件3上，使隔振器系统动态性测试的试验过程更加简单灵活易操作。

4、质量组件3在导向支架6的限制下只能沿导向支架6移动，质量组件3在振动过程不会有横向移动，保证了质量组件3在振动过程中的稳定性和整个试验平台的安全性，从而进一步提高了本发明的试验平台的实用性。

采用上述的隔振器系统动态性能测试试验平台试验，对隔振器系统进行动态性能测试的方法：

（一）根据测试时所需的激振器频率及激振器施加振动类型选择激振器4的型号，并将选定后的激振器悬吊安装在横梁53的中点位置，使激振器4置于质量组件3的正上方，根据对隔振器施加的载荷值确定砝码组32中方形砝码的种类及数量，将组装好的砝码组件32与导向板31和过渡质量块32组装形成质量组件3；

（二）调节振动输入杆41伸出激振器4底面的长度，使振动输入杆41的底部旋入连接件311的螺孔中固定；

（三）将力传感器一7、振动传感器8和力传感器二的信号输出端接入根据国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中的数据处理原理和计算方法编制而成的测试计算器中；

（四）启动激振器4，振动输入杆41将振动和激振力传递到质量组件3上，力传感器一7、振动传感器8和力传感器二9的输出信号分别输入到步骤三中所述的测试计算器中，在步骤三中所述的测试计算器中绘制出力传感器一7测量的激振器4输入到质量组件3上的激振力与时间的关系曲线、振动传感器8测量的在振动过程中质量组件3的加速度与时间的关系曲线和力传感器二9测量的激振器4输入到质量组件3上的激振力经隔振器2隔振后从隔振器2底部输出的力与时间的关系曲线，通过步骤（三）中所述的测试计算器计算得出质量组件3与隔振器2组成的隔振器系统的动态性能各参数值。

上述的隔振器系统动态性能测试方法中，通过在激振器安装支架5上安装不同型号的激振器4，就可以使隔振器系统获得不同激振频率和激振载荷的激振，通过调节质量组件3的质量可以对隔振器2施加不同质量载荷，构成载荷不同的隔振器系统，如要测试不同尺寸或类型的隔振器2与质量组件3构成的隔振器系统的动态性能，则只要将质量组件3与隔振器2拆分，更换不同的隔振器2再与质量组件连接即可。各种隔振器在承载不同重量时的隔振器系统的动态性能均能通过本发明的测试方法进行测试，测试方法简单灵活易操作，实用性强。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

Claims (3)

1.隔振器系统动态性能测试试验平台，包括基座平台（1）、隔振器（2）、质量组件（3）和激振器（4），隔振器（2）置于基座平台（1）的中心处，其特征在于所述的质量组件（3）放置在所述的隔振器（2）的顶部且可拆卸式的与隔振器（2）连接，所述的基座平台（1）上装有激振器安装支架（5），所述的激振器安装支架（5）将所述的激振器（4）悬吊安装置于所述的质量组件（3）的正上方，所述的激振器（4）的底部中心设有振动输入杆（41），将所述的振动输入杆（41）与所述的质量组件（3）可拆卸式连接，将所述的激振器（4）的振动传递到质量组件（3）上，所述的基座平台（1）上还装有导向支架（6），所述的导向支架（6）与所述的基座平台（1）垂直且与所述的质量组件（3）可拆卸式活动连接，所述的质量组件（3）在所述的导向支架（6）的限制下只能沿导向支架（6）移动，在所述的振动输入杆（41）上装有力传感器一（7），在所述的质量组件（3）上装有振动传感器（8），在所述的隔振器（2）底部中心处装有力传感器二（9），所述的质量组件（3）的质量小于1000kg，所述的质量组件（3）自上而下包括导向板（31）、砝码组（32）和过渡质量块（33），所述的导向板（31）中心处设有连接件（311），所述的振动输入杆（41）可与所述的连接件（311）可拆式连接，所述的导向板（31）、砝码组（32）和过渡质量块（33）可拆式连接形成质量组件（3），所述的过渡质量块（33）与所述的隔振器（2）上表面通过螺栓连接，所述的砝码组（32）由方形砝码水平叠加组成，所述的方形砝码的质量为2.5kg、10kg、50kg、100kg中的一种或几种，所述的砝码组（32）的质量随所述的方形砝码的种类和数量的变化而变化，所述的方形砝码之间为可拆式连接。

2.隔振器系统动态性能测试方法，其特征在于采用权利要求1所述的隔振器系统动态性能测试试验平台进行测试，步骤如下：

（一）根据测试时所需的激振器频率及激振器施加振动类型选择激振器（4）的型号，将选定的激振器（4）安装在激振器安装支架（5）上，使激振器置于质量组件（3）的正上方，根据对隔振器（2）施加的载荷值调节质量组件（3）的质量；

（二）将振动输入杆（41）与质量组件（3）连接；

（三）将力传感器一（7）、振动传感器（8）和力传感器二（9）的信号输出端接入根据国家标准GB/T 15168-2013振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法中的数据处理原理和计算方法编制而成的测试计算器中；

（四）启动激振器（4），振动输入杆（41）将振动和激振力传递到质量组件（3）上，力传感器一（7）、振动传感器（8）和力传感器二（9）的输出信号分别输入到步骤（三）中所述的测试计算器中，在步骤（三）中所述的测试计算器中绘制出力传感器一（7）测量的激振器（4）输入到质量组件（3）上的激振力与时间的关系曲线、振动传感器（8）测量的在振动过程中质量组件（3）的加速度与时间的关系曲线和力传感器二（9）测量的激振器（4）输入到质量组件（3）上的激振力经隔振器（2）隔振后从隔振器（2）底部输出的力与时间的关系曲线，通过步骤（三）中所述的测试计算器计算得出质量组件（3）与隔振器（2）组成的隔振器系统的动态性能各参数值。

3.根据权利要求2所述的隔振器系统动态性能测试方法，其特征在于所述的步骤（一）所述的根据对隔振器（2）施加的载荷值调节质量组件（3）的质量是指根据对隔振器（2）施加的载荷值调整砝码组（32）中方形砝码的种类和数量使由导向板（31）、砝码组（32）和过渡质量块（33）的组成的质量组件（3）的质量随砝码组（32）中的方形砝码变化而变化。