CN109238614B - 振动测试装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种振动测试装置。该震动测试装置包括：安装座，所述安装座用于安装被测件，所述安装座包括：底座，所述底座能固定于振动台；悬臂板，所述悬臂板的一端与所述底座连接，另一端能与被测件连接，且所述悬臂板相对所述底座可沿预设方向移动并定位于多个位置。本公开提供的振动测试装置，被测件与安装座能够产生耦合振动，被测件与安装座的耦合频率相对单独的被测件的固有频率较低，降低了对振动台激振频率的要求。

Description

振动测试装置

技术领域

本公开涉及振动测试技术领域，具体而言，涉及一种振动测试装置。

背景技术

航空发动机被喻为战机的“心脏”，而发动机叶片是航空发动机工作环境最恶劣，结构最复杂的零件，也是发动机最主要的故障多发件。航空发动机叶片的可靠性，制约着现代高性能航空发动机高推重比、高适用性、高可靠性、耐久性和低成本的要求。

发动机叶片的振动疲劳强度考核试验是发动机研制、生产不可缺少的一个重要环节，考核试验结果对发动机工作安全、故障分析和排故非常重要。叶片振动疲劳试验是测试叶片疲劳强度的有效手段，对评估叶片的高周疲劳有着关键的作用，是航空发动机领域经常使用的试验方法。叶片的振动疲劳试验通常是基于共振的原理进行的，为使叶片振动足够大而发生疲劳破环，需调整振动台的激振频率，使激振频率与叶片的固有频率一致，并且要求振动台的推力足够大,能够使叶片在试验时发生破坏。

然而，通常叶片的固有频率较高，普通的振动台的激振频率和推力难以达到要求，需要提供激振频率更高、推力更大的振动台，但是这种振动台成本较高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种振动测试装置的安装座，该振动测试装置能够与被测件发生耦合振动，被测件与振动测试装置的耦合频率相对单独的被测件较低。

根据本公开的一个方面，提供了一种振动测试装置。该振动测试装置包括：

安装座，所述安装座用于安装被测件，所述安装座包括：

底座，所述底座能固定于振动台；

悬臂板，所述悬臂板的一端与所述底座连接，另一端能与被测件连接，且所述悬臂板相对所述底座可沿预设方向移动并定位于多个位置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装座还包括至少一个预设重量的质量块，所述质量块设置在所述悬臂板上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述质量块设置在所述悬臂板上远离所述底座的端部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述悬臂板上设有沿所述预设方向延伸的槽孔，所述安装座还包括：

连接件，所述连接件穿过所述槽孔，并将所述悬臂板与所述底座可拆卸的固定连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述连接件包括螺栓，所述安装座还包括：

悬臂夹持板，所述悬臂夹持板设置在所述悬臂板上与所述底座相反的一侧，与所述底座一起形成对所述悬臂板的夹持，所述底座及所述悬臂夹持板与所述槽孔相对的位置均设置有通孔，所述螺栓穿过所述通孔及所述槽孔，能将所述悬臂夹持板、所述悬臂板及所述底座固定连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述槽孔平行地设置有两个，两个所述槽孔中均设置有所述连接件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装座还包括：

被测件夹持板，所述被侧件夹持板与所述悬臂板可拆卸连接，被测件能够被紧固在所述被测件夹持板与所述悬臂板之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述悬臂板具有凸台，所述凸台与所述被测件夹持板位置正对，被测件能够被紧固在所述被测件夹持板与所述凸台之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述被测件夹持板与所述悬臂板通过螺栓连接，所述螺栓设置有两个，分别位于所述被测件夹持板的两端，在所述悬臂板上与所述被测件相反的一侧设置有预设重量的质量块，所述质量块套设在所述螺栓的螺杆上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述悬臂板上设置有沿预设方向分布的多个刻度，且随着所述悬臂板的移动，所述连接件能与一所述刻度对齐。

本公开提供的振动测试装置，被测件与安装座能够产生耦合振动，被测件与安装座的耦合频率相对单独的被测件的固有频率较低，降低了对振动台激振频率的要求。此外，悬臂板的实际振动长度在一定范围内可调。在对应不同参数的被测件时，可以通过调整悬臂板的实际振动长度，较快的粗调被测件与安装座的耦合频率至振动台的预设激振频率范围内。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开的一种示例性实施例提供的振动测试装置的示意图。

附图标记说明：

11、悬臂板；12、底座；13、悬臂夹持板；14、螺栓；15、质量块；16、被测件夹持板；17、凸台；18、槽孔；19、刻度；20、被测件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本公开实施方式提供了一种振动测试装置，该振动测试装置包括：

安装座，安装座用于安装被测件，用于安装被侧件，如图1所示，安装座包括：

底座12，底座12能固定于振动台。可选地，底座12与振动台可以通过螺栓连接、卡接、铆接、焊接等方式固定连接；

悬臂板11，悬臂版11的一端与底座12连接，另一端能与被测件20连接，且悬臂板11相对底座12可沿预设方向移动并定位于多个位置。

本公开提供的振动测试装置，被测件20与安装座能够产生耦合振动，被测件20与安装座的耦合频率相对单独的被测件20的固有频率较低，降低了对振动台激振频率的要求。由于振动台能够使被测件20产生共振，因此，可以相对地降低对振动台推力的要求。在面对同样参数的被测件20时，例如，被测件20为发动机叶片，本公开提供的振动测试装置相对现有的振动测试装置具有较低的激振频率和推力，因此，能够降低振动测试装置的成本，进而降低被测件20的振动测试成本。

此外，由于悬臂板11相对底座12可沿预设方向移动并定位于多个位置，预设方向可以为与振动台侧壁外围垂直的方向，本公开对此不作限制。悬臂板11的实际振动长度在一定范围内可调。在对应不同参数的被测件时，例如，被测件20为发动机叶片时，在对应不同长度、质量的叶片时，可以通过调整悬臂板11的实际振动长度，较快的粗调被测件20与安装座的耦合频率至振动台的预设激振频率范围内。本领域技术人员可以根据需要对悬臂板11长度可调的范围进行选取，本公开对此不作限制。

其中，悬臂板11的强度大于被测件20的强度，避免因悬臂板11强度不而够影响被测件振动测试的结果。

在一个实施例中，悬臂板11上设有沿预设方向延伸的槽孔18，振动测试装置还包括：连接件，连接件穿过槽孔18，能将悬臂板11与底座12可拆卸的固定连接。由于槽孔18具有一定的预设长度，通过调整连接件在槽孔18中的位置，从而实现悬臂板11相对底座12沿预设方向移动并定位于多个位置的目的。

在另一个实施例中，如图1所示，悬臂板11沿其预设方向在于底座12连接的一端设置有两个槽孔18，连接件包括螺栓14，底座12与悬臂板11通过螺栓14连接。由于槽孔18具有一定的预设长度，因此螺栓14在槽孔18中的位置可调，调整完螺栓14在槽孔18的位置后，利用螺栓14可将悬臂板11固定在底座12上，从而实现悬臂板11相对底座12沿预设方向移动并定位于多个位置的目的。本领域技术人员还可以设置一个槽孔、三个槽孔或更多，本公开对此不做限制。

可选地，两个槽孔18平行或近乎平行地设置在悬臂板11的宽度方向上靠近两个侧边的位置，使悬臂板11与底座12更加稳固的连接在一起。两个槽孔18分别穿入螺栓14使悬臂板11与底座12连接在一起，形成了对悬臂板11在其主体所在平面上旋转的限位，防止悬臂板11相对底座12发生转动，减少了对振动测试的影响，提高了被测件20振动测试结果的精确度。

可选地，安装座还包括悬臂夹持板13。悬臂夹持板13设置在悬臂板11上与底座12相反的一侧，悬臂夹持板13与底座12一起形成对悬臂板11的夹持，底座12及悬臂夹持板13与槽孔18相对的位置均设置有通孔，螺栓14穿过通孔及槽孔18，能将悬臂夹持板13、悬臂板11及底座12固定连接。悬臂夹持板13的设置，增加了对悬臂板11的夹持力，能够使悬臂板11更加稳定地设置在底座12上，提高了振动测试装置测试结果的精确度。本领域技术人员还可以采用其他链接方式将悬臂夹持板13、悬臂板11及底座12固定连接，例如，在悬臂夹持板13或底座12上设置螺纹孔，然后使用螺钉将三者固定连接，凡是连接方式的变换，都属于本公开的保护范围。

可选地，悬臂板11上设置有沿预设方向分布的多个刻度19，且随着悬臂板11的移动，连接件能与一刻度19对齐。刻度19的设置，能够直观的体现出悬臂板11的实际振动长度，方便对悬臂板11的实际振动长度的调整。如图1所示，刻度19设置在悬臂板11上位于两个槽孔18之间的表面，且刻度19与槽孔18的延伸方向平行或近乎平行。将刻度19设置在两个槽孔18之间，能够便于同时查看两个螺栓14位分别在其对应的槽孔18中位置，保证两个螺栓14能够位于两个槽孔18中相同的位置，避免悬臂板11相对振动台产生偏移，从而保证振动测试装置的稳定性。可选地，在悬臂板11上与两个槽孔18相对的位置分别设置刻度19，使两个螺栓14分别位于两个槽孔18中时，处于同样的刻度值处，保证悬臂板11相对振动台不会产生偏移。本领域技术人员可以根据槽孔18的位置和数量对刻度19的位置和数量做出相应的调整，本公开对此不作限制。

在另一个实施例中，振动台上设置有滑槽，悬臂板11的一端滑动设置在滑槽内，悬臂板11通过在滑槽中滑动从而调整其实际振动长度，待长度调节完成后，可以利用顶丝将悬臂板11的端部固定在滑槽中，使悬臂板11与振动台固定连接。本领域技术人员还可以采用其他技术方案实现悬臂板11相对振动台可沿预设方向移动并定位于多个位置，本公开对此不做限制，凡是能达到同样技术效果的方案，都属于本公开的保护范围。

进一步地，在一个实施例中，如图1所示，安装座包括至少一个预设重量的质量块15，质量块15设置在悬臂板11上。质量块15的设置，能够增加安装座的自身重量，进而能够进一步降低安装座与被测件20的耦合频率，从而进一步降低对振动台的激振频率的要求，并可以进一步地相对地降低对振动台推力的要求。在面对同样参数的被测件20时，例如，被测件20为发动机叶片，本公开提供的振动测试装置相对现有的振动测试装置具有较低的激振频率和推力，因此，能够进一步降低振动测试装置的成本。

具体地，通过调整质量块15的数量，能够在对应不同参数的被测件时，例如，被测件20为发动机叶片时，在对应不同长度、质量的叶片时，可以通过调整质量块15的数量，以及与悬臂板11的实际振动长度调节配合，进一步加快将粗调被测件20与安装座的耦合频率至振动台的预设激振频率范围内，提高测试效率。

其中，质量块15可以是矩形、圆柱形、椭圆形，质量块15可以通过螺栓连接、卡接等当时与悬臂板11可拆卸的连接，本公开对质量块15的形状以及与悬臂板11的连接方式不做限制。

可选地，质量块15设置在悬臂板11上远离底座12的端部。质量块15处于远离悬臂板11振动时的固定端设置，能够进一步降低安装座与被测件20的耦合频率。可选地，质量块15可以设置在悬臂板11上的其他位置，例如，位于悬臂板11中间的位置或靠近与振动台连接的端部，本公开对此不做限制。

在另一个实施例中，安装座还包括被测件夹持板16，被侧件夹持板16与悬臂板11可拆卸连接，被测件20能够被紧固在被测件夹持板16与悬臂板11之间。

进一步地，如图1所示，悬臂板11连接被测件20的一端设置有凸台17，凸台17上设置有被测件夹持板16，被测件20能够被紧固在被测件夹持板16与凸台17之间。其中，凸台17的设置，能够便于被测件20在悬臂板11上的安装和定位。

具体地，被测件夹持板16与悬臂板11通过螺栓14连接，螺栓14设置有两个，分别位于被测件夹持板16的两端，在悬臂板11上与被测件20相反的一侧设置有预设重量的质量块15，质量块15套设在螺栓14的螺杆上。质量块15通过套设在螺杆上从而实现与悬臂板11固定连接，简化了安装座的结构，不需要在悬臂板11上设置专用于固定质量块15的结构和部件。同时，将质量块15套设在螺杆上，在需要对质量块15的数量进行调整随时，便于质量块15的安装于拆卸，提高了振动测试装置的测试效率。

此外，本公开提供的振动测试装置，在对应不同的被侧件时，例如，被侧件为发动机叶片，在对应不同长度、质量的叶片时，可以通过软件仿真计算，得出在不同刻度和设置不同数量的质量块时安装座与叶片的耦合激振频率，通过调整悬臂版的实际振动长度以及质量块的数量，能够对不同的叶片进行振动疲劳测试，提高测试效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (5)

1.一种振动测试装置，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座用于安装被测件，所述安装座包括：

底座，所述底座能固定于振动台；

悬臂板，所述悬臂板的一端与所述底座连接，另一端能与被测件连接，且所述悬臂板相对所述底座可沿预设方向移动并定位于多个位置，所述悬臂板上设有沿所述预设方向延伸的槽孔；

连接件，所述连接件穿过所述槽孔，并将所述悬臂板与所述底座可拆卸的固定连接，所述连接件包括螺栓；

悬臂夹持板，所述悬臂夹持板设置在所述悬臂板上与所述底座相反的一侧，与所述底座一起形成对所述悬臂板的夹持，所述底座及所述悬臂夹持板与所述槽孔相对的位置均设置有通孔，所述螺栓穿过所述通孔及所述槽孔，能将所述悬臂夹持板、所述悬臂板及所述底座固定连接；

至少一个预设重量的质量块，所述质量块设置在所述悬臂板上远离所述底座的端部；

其中，所述悬臂板上设置有沿预设方向分布的多个刻度，且随着所述悬臂板的移动，所述连接件能与一所述刻度对齐。

2.根据权利要求1所述的振动测试装置，其特征在于，所述槽孔平行地设置有两个，两个所述槽孔中均设置有所述连接件。

3.根据权利要求1所述的振动测试装置，其特征在于，所述安装座还包括：

被测件夹持板，所述被侧件夹持板与所述悬臂板可拆卸连接，被测件能够被紧固在所述被测件夹持板与所述悬臂板之间。

4.根据权利要求3所述的振动测试装置，其特征在于，所述悬臂板具有凸台，所述凸台与所述被测件夹持板位置正对，被测件能够被紧固在所述被测件夹持板与所述凸台之间。

5.根据权利要求4所述的振动测试装置，其特征在于，所述被测件夹持板与所述悬臂板通过螺栓连接，所述螺栓设置有两个，分别位于所述被测件夹持板的两端，在所述悬臂板上与所述被测件相反的一侧设置有预设重量的质量块，所述质量块套设在所述螺栓的螺杆上。

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