CN105043703B - 通用减振器动静态试验台 - Google Patents
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Abstract
通用减振器动静态试验台涉及一种振动实验测试设备，其包括机械系统和测试系统，所述测试系统包括激振器、信号发生器、功率放大器、力传感器、光电位移传感器、加速度传感器、采集卡及处理器；所述机械系统包括上底座、调节螺杆、旋转轴、L型板、激振器底座、六根立柱、下底座、T型轴和惯性摆杆。本发明的有益效果是：该试验台的机械系统结构简单，性能可靠，结合测试系统，本试验台能独立完成减振器的垂向、横向的动、静态性能测试，实现多自由度测试功能，通用性强，适用性广。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动实验测试设备，具体涉及一种用于各种减振器或隔振器的动态、静态性能测试的试验台。
背景技术
随着工业现代化的发展，无论是车辆设备、加工设备还是船舶设备都对振动和噪声有了较高的要求，减振器或隔振器是振动噪声控制的重要元件，其隔振效果的好坏是衡量隔振器性能的主要因素。所以隔振器的性能测试环节显得尤为重要。现有的减振器测试平台多为专用测试装置，主要是针对某一类减振器制作而成，仅能完成单一自由度下的性能测试，不具有通用性。因此，研制一种通用的可靠地减振器试验台势在必行。
发明内容
为了解决现有减震器测试平台只能完成某一类减震器的单一自由度下的性能测试而缺乏通用性的技术问题，本发明提供一种通用的多功能的减震器动静态试验台，可对各种类型的隔振器或减振器元件的静态、动态多种性能参数进行测试。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
通用减振器动静态试验台，包括机械系统和测试系统，所述测试系统包括激振器、信号发生器、功率放大器、力传感器、光电位移传感器、加速度传感器、采集卡及处理器；信号发生器、功率放大器分别与激振器连接，激振器、力传感器、光电位移传感器、加速度传感器分别与采集卡连接，采集卡与处理器连接；所述机械系统包括上底座、调节螺杆、旋转轴、L型板、激振器底座、六根立柱、下底座、T形轴和惯性摆杆，上底座固定在立柱顶端，立柱底端固定在下底座上，上底座、六根立柱、下底座共同形成一个长方体框架，激振器与L型板接触；所述调节螺杆下端连接在惯性摆杆的一端上面，调节螺杆上端连接在上底座的边梁上；L型板的一端固定在惯性摆杆的一端下面，与调节螺杆位于惯性摆杆的同一端；所述T形轴的水平轴两端通过固定轴承连接在上述长方体框架一侧的两个立柱上，T形轴的竖直轴通过轴承连接在惯性摆杆的另一端；所述激振器底座固定在下底座上，旋转轴固定在激振器底座上，激振器通过旋转轴与激振器底座连接；所述力传感器安装在下底座的中间横梁和中间立柱上或者安装在上底座的中间横梁上，光电位移传感器安装在下底座的中间横梁上或者安装在上底座的中间横梁上，加速度传感器安装在惯性摆杆的内部。
惯性摆杆能够与T形轴一起完成上下摆动运动，同时也能绕T形轴的竖直轴水平摆动。惯性摆杆的重量可以通过配重质量块调节，以适应不同负荷的减振器。激振器可以实现90度转动并与L型板接触，以实现对惯性摆杆不同方向的激振。
减振器样件分为压缩试验样件和拉伸试验样件两种类型，当是压缩试验样件时，光电位移传感器的发射端安装在上底座中间横梁的中间位置，接收端安装在惯性摆杆中间位置的上表面；当是拉伸试验样件时，光电位移传感器的发射端安装在下底座中间横梁的中间位置，接收端安装在惯性摆杆中间位置的下表面。
试验时，减振器样件安装在中间两个立柱的中间，压缩试验样件可以安装在惯性摆杆下面的下底座中间横梁上，拉伸试验样件可以安装在惯性摆杆上面的上底座中间横梁上。当拉伸试验样件尺寸过小不能安装在上底座的中间横梁和惯性摆杆之间时，需要增加一个备用横梁替代上底座横梁，用于支承拉伸试验样件。备用横梁两端通过螺钉固定在中间两根立柱上，能够完成上下移动，以适应不同拉伸试验样件的高度；备用横梁的中间位置设有一个通孔，用于通过光电传感器的发射光，保证光电传感器工作时不被遮挡。
上述力传感器为拉力传感器或压力传感器，当减振器样件为压缩试验样件时，力传感器为两个压力传感器，一个安装在下底座中间横梁和压缩试验样件之间，另一个安装在中间立柱上，与惯性摆杆的中心位于同一水平面。当减振器样件为拉伸试验样件时，力传感器为拉力传感器，其安装在上底座中间横梁和拉伸试验样件之间，或者安装在备用横梁和拉伸试验样件之间。
本发明的有益效果是：该试验台的机械系统结构简单，性能可靠，结合测试系统，本试验台能独立完成减振器的垂向、横向的动、静态性能测试，实现多自由度测试功能，通用性强，适用性广。
附图说明
图1是本发明通用减振器动静态试验台的机械系统结构示意图。
图2是本发明通用减振器动静态试验台进行静态试验时的测试系统原理图。
图3是本发明通用减振器动静态试验台进行动态试验时的测试系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的通用减振器动静态试验台包括机械系统和测试系统，所述测试系统包括激振器5、信号发生器、功率放大器、力传感器(例如，采用美国Futek的LCM300传感器)、光电位移传感器1(例如，采用基恩士(中国)有限公司的IL-300传感器)、加速度传感器、采集卡(例如，采用美国NI公司的NIPXI-4462采集卡)及处理器；信号发生器、功率放大器分别与激振器5连接，激振器5、力传感器、光电位移传感器1、加速度传感器分别与采集卡连接，采集卡与处理器连接；信号发生器为激振器5提供一个工作信号，功率放大器驱动激振器5按照信号发生器发出的工作信号进行工作，力传感器、光电位移传感器1和加速度传感器将各自采集的信息传送给采集卡，采集卡将信息传送给处理器，由处理器进行处理后得到试验所需要的数据。
上述机械系统包括上底座2、调节螺杆3、旋转轴4、L型板6、激振器底座7、六根立柱8、下底座9、T形轴10和惯性摆杆11，上底座2固定在立柱8顶端，立柱8底端固定在下底座9上，上底座2、六根立柱8、下底座9共同形成一个长方体框架；所述调节螺杆3下端连接在惯性摆杆11的一端上面，调节螺杆3上端连接在上底座2的边梁上；L型板6的一端固定在惯性摆杆11的一端下面，与调节螺杆3位于惯性摆杆11的同一端；所述T形轴10的水平轴两端通过固定轴承13连接在上述长方体框架一侧的两个立柱8上，T形轴10的竖直轴通过轴承14连接在惯性摆杆11的另一端；所述激振器底座7固定在下底座9上，旋转轴4固定在激振器底座7上，激振器5通过旋转轴4与激振器底座7连接；所述力传感器安装在下底座9的中间横梁和中间立柱8上或者安装在上底座2的中间横梁上，光电位移传感器1的发射端安装在下底座9的中间横梁上或者安装在上底座2的中间横梁上，光电位移传感器1的接收端安装在惯性摆杆11的中间位置；加速度传感器安装在惯性摆杆11的内部。
结合图2和图3所示，采用本发明的通用减振器动静态试验台进行静态试验时，先将激振器5和备用横梁15拆卸下来，调整调节螺杆3使惯性摆杆11至水平，减振器压缩试验样件安装在惯性摆杆11下面的下底座9的中间横梁上，压力传感器12置于压缩试验样件和下底座9的中间横梁之间，通过调整调节螺杆3使其带动惯性摆杆11并向压缩试验样件施加静压力载荷，可测试压缩试验样件的垂向静态力与变形的关系，进而得到压缩试验样件的静刚度。
采用本发明的通用减振器动静态试验台进行动态自由振动测试试验时，首先调节配重质量块使减振器样件处于额定载荷下平衡，解除调节螺杆3及激振器5与惯性摆杆11的连接，给惯性摆杆11一个初始位移，让其自由摆动，可以通过光电位移传感器1和加速度传感器测得减振器样件铅垂和水平方向在初始激励下的响应曲线，进而获得减振器样件的双向阻尼与固有频率。
采用本发明的通用减振器动静态试验台进行动态强迫振动测试试验时，首先调节配重质量块使减振器样件处于额定载荷下的平衡，并将调节螺杆3拆卸下来，然后启动激振器5，可测试减振器样件的垂向振动频谱，通过旋转轴4使激振器5旋转90度，让激振力作用在L形板6的水平方向(即与惯性摆杆11的非连接端)上，可测试减振器样件的横向振动频谱。
Claims (4)
1.通用减振器动静态试验台，包括机械系统和测试系统，所述测试系统包括激振器(5)、信号发生器、功率放大器、力传感器、光电位移传感器(1)、加速度传感器、采集卡及处理器；信号发生器、功率放大器分别与激振器(5)连接，激振器(5)、力传感器、光电位移传感器(1)、加速度传感器分别与采集卡连接，采集卡与处理器连接；其特征在于：
所述机械系统包括上底座(2)、调节螺杆(3)、旋转轴(4)、L型板(6)、激振器底座(7)、六根立柱(8)、下底座(9)、T形轴(10)和惯性摆杆(11)，上底座(2)固定在立柱(8)顶端，立柱(8)底端固定在下底座(9)上，上底座(2)、六根立柱(8)、下底座(9)共同形成一个长方体框架，激振器(5)与L型板(6)接触；
所述调节螺杆(3)下端连接在惯性摆杆(11)的一端上面，调节螺杆(3)上端连接在上底座(2)的边梁上；L型板(6)的一端固定在惯性摆杆(11)的一端下面，与调节螺杆(3)位于惯性摆杆(11)的同一端；
所述T形轴(10)的水平轴两端通过固定轴承(13)连接在上述长方体框架一侧的两个立柱(8)上，T形轴(10)的竖直轴通过轴承(14)连接在惯性摆杆(11)的另一端；惯性摆杆(11)能够与T形轴(10)一起完成上下摆动运动，同时也能绕T形轴(10)的竖直轴水平摆动；
所述激振器底座(7)固定在下底座(9)上，旋转轴(4)固定在激振器底座(7)上，激振器(5)通过旋转轴(4)与激振器底座(7)连接，激振器(5)可以绕旋转轴(4)做90度转动；
所述力传感器安装在下底座(9)的中间横梁和中间立柱(8)上或者安装在上底座(2)的中间横梁上，光电位移传感器(1)的发射端安装在下底座(9)的中间横梁上或者安装在上底座(2)的中间横梁上，光电位移传感器(1)的接收端安装在惯性摆杆(11)的中间位置；加速度传感器安装在惯性摆杆(11)的内部。
2.如权利要求1所述的通用减振器动静态试验台，其特征在于，该试验台还包括一个备用横梁(15)，其两端通过螺钉固定在中间两个立柱(8)上，备用横梁(15)的中间位置设有一个通孔。
3.如权利要求1所述的通用减振器动静态试验台，其特征在于，所述力传感器为拉力传感器或压力传感器，当减振器样件为压缩试验样件时，力传感器为两个压力传感器(12)，一个安装在下底座(9)中间横梁和压缩试验样件之间，另一个安装在中间立柱(8)上，与惯性摆杆(11)的中心位于同一水平面；当减振器样件为拉伸试验样件时，力传感器为拉力传感器，其安装在上底座(2)中间横梁和拉伸试验样件之间，或者安装在备用横梁(15)和拉伸试验样件之间。
4.如权利要求1所述的通用减振器动静态试验台，其特征在于，所述惯性摆杆(11)的重量可以通过配重质量块调节，以适应不同负荷的减振器。
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