CN109632280A - 一种隔振器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔振器测试装置，包括：基座，所述基座上设置有波形发生器和主导向柱；测试组件，所述测试组件包括测试台、隔振器、力传感器和外部负载，所述测试台套设于所述主导向柱上并可沿主导向柱上下运动，所述隔振器设置于测试台上，隔振器、力传感器和外部负载依次连接，且所述波形发生器、隔振器、力传感器和外部负载的中心轴均重合；记录装置，所述记录装置用于记录所述测试台在下落过程中的位移变化，涉及隔振器测试领域。本发明测试状态更接近于隔振器的实际工作状态，测量更加准确，适用范围广。

Description

一种隔振器测试装置

技术领域

本发明涉及隔振器测试领域，具体是涉及一种隔振器的冲击刚度及阻尼特性测试装置。

背景技术

隔振器是一种连接设备和基础的弹性元件，用于减少和消除由设备传递到基础的振动力及由基础传递到设备的振动力。隔振器在受到冲击载荷时，可以其较大的弹性变形将冲击能量转为势能并以较为缓慢的形式释放出来，是提高设备抗冲击能力最方便而有效的元件，因此在航空航天、船舶设备、特种装备等技术领域应用极其广泛。如何有效提高设备抗冲击能力的关键是设计或选型合适的隔振器，而设计或选型合适隔振器的关键是获取隔振器在其工作状态下的冲击刚度及阻尼特性，因此，隔振器的冲击刚度及阻尼特性的测试工作显得越来越重要。

传统隔振器冲击刚度及阻尼特性的测试采用隔振器与力传感器连接并放置在砧座上，负载工装放置在工作台面上，通过提升工作台面再自由坠落完成测试工作。该传统方法测量的是自由状态的隔振器在恒定负载下的冲击刚度参数，而隔振器的实际工作状态往往不是自由状态，而是具有一定负载的，显然传统方法与隔振器的实际工作状态差别较大；其次，传统方法测试中，力传感器会受到工作台面的大质量、大位移撞击，测试精度较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种适用于带负载测试，测试精度较高的隔振器测试装置。

本发明提供一种隔振器测试装置，包括：

基座，所述基座上设置有波形发生器和主导向柱；

测试组件，所述测试组件包括测试台、隔振器、力传感器和外部负载，所述测试台套设于所述主导向柱上并可沿主导向柱上下运动，所述隔振器设置于测试台上，隔振器、力传感器和外部负载依次连接，且所述波形发生器、隔振器、力传感器和外部负载的中心轴均重合；

记录装置，所述记录装置用于记录所述测试台在下落过程中的位移变化。

在上述技术方案的基础上，所述测试组件还包括升降装置，所述升降装置用于带动所述测试台上升或下落。

在上述技术方案的基础上，所述外部负载包括负载工装及与所述负载工装可拆卸连接的多个负载块。

在上述技术方案的基础上，所述隔振器、力传感器和负载工装依次连接，且负载工装螺接于所述测试台上。

在上述技术方案的基础上，所述外部负载还包括负载导向柱，负载块套设于所述负载导向柱上。

在上述技术方案的基础上，所述外部负载还包括套设于所述负载导向柱上的直线轴承，所述负载工装与所述直线轴承固定连接。

在上述技术方案的基础上，所述基座包括安装底座、气囊及减振座，所述安装底座固定设置于地面上，所述减振座通过气囊与安装座连接，所述波形发生器和主导向柱均设置于所述减振座表面上。

在上述技术方案的基础上，所述气囊的数量为四个，四个气囊分别设置于所述减振座的四角上。

在上述技术方案的基础上，所述记录装置采用高速摄像装置。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明将隔振器、力传感器和外部负载设置于测试台上并依次连接，测试过程中整体下落，测试状态更接近于隔振器的实际工作状态；在整个试验过程中，力传感器始终与隔振器、外部负载固定连接，避免了传统装置中力传感器受到大位移撞击而造成测量误差大的影响，测量更加准确；并且外部负载的重量可根据不同的测试需求灵活调整，适用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例的隔振器测试装置主视图；

图2是本发明实施例的隔振器测试装置左视图。

附图标记：1—基座，11—安装底座，12—气囊，13—减振座，2—波形发生器，3—主导向柱，4—测试组件，5—测试台，6—隔振器，7—力传感器，8—外部负载，81—负载工装，82—负载导向柱，83—直线轴承，9—记录装置，10—升降装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图2所示，本发明实施例提供一种隔振器测试装置，包括：基座1，测试组件4，记录装置9。

所述基座1上设置有波形发生器2和主导向柱3；所述测试组件4包括测试台5、隔振器6、力传感器7和外部负载8，所述测试台5套设于所述主导向柱3上并可沿主导向柱3上下运动，所述隔振器6设置于测试台5上，隔振器6、力传感器7和外部负载8依次连接，且所述波形发生器2、隔振器6、力传感器7和外部负载8的中心轴均重合；所述记录装置9用于记录所述测试台5在下落过程中的位移变化。

本发明将隔振器6、力传感器7和外部负载8设置于测试台5上并依次连接，测试过程中整体下落，测试状态更接近于隔振器6的实际工作状态；在整个试验过程中，力传感器7始终与隔振器6、外部负载8固定连接，避免了传统装置中力传感器7受到大位移撞击而造成测量误差大的影响，测量更加准确；并且外部负载8的重量可根据不同的测试需求灵活调整，适用范围广。

在本实施例中，优选的，所述测试组件4还包括升降装置10，所述升降装置10用于带动所述测试台5上升或下落；升降装置10可带动测试台5自动上升或下落，操作简单，使用方便，节省人工，由于测试过程中，需要使测试台5从指定高度自由下落，,无需用到升降装置10，因此，升降装置10主要用于测试台5的回升。

所述的力传感器7采用石英电荷型力传感器，该石英电荷型力传感器与电荷放大器配合使用，可达到极高的信噪比，极大的提高了测试精度；试验时，隔振器6、力传感器7、外部负载8通过螺钉整体固定连接，并使用力矩扳手按照隔振器6实际工作力矩预紧连接螺钉，以获取更加真实、可靠的冲击状态力时历曲线。

在本实施例中，优选的，所述外部负载8包括负载工装81及与所述负载工装81可拆卸连接的多个负载块；所述隔振器6、力传感器7和负载工装81依次连接，且负载工装81螺接于所述测试台5上；所述外部负载8还包括负载导向柱82，负载块套设于所述负载导向柱82上；所述外部负载8还包括套设于所述负载导向柱82上的直线轴承83，所述负载工装81与所述直线轴承83固定连接；即外部负载8可通过在负载工装81上增减负载块的方式，实现灵活调节，使隔振器承受的负载与实际工装状态保持一致，操作简单方便，可满足多种不同的测试需求，适用范围广，且直线轴承83套设于负载导向柱82上，负载工装81与直线轴承83固定连接，负载工装81螺接于测试台5上，实现整个外部负载8的紧密连接，直线轴承83具备摩擦系数小、导向便捷的特点，同时对直线轴承83两端进行了相应加长，使其导向距离变长，增加了负载工装81在导向时的稳定性，同时以最大程度减小负载工装81导向过程中的横向位移，确保测试时的准确度。

在本实施例中，优选的，所述基座1包括安装底座11、气囊12及减振座13，所述安装底座11固定设置于地面上，所述减振座13通过气囊12与安装座11连接，所述波形发生器2和主导向柱3均设置于所述减振座13表面上；所述气囊12的数量为四个，四个气囊12分别设置于所述减振座13的四角上；采用气囊12连接减振座13与安装底座11，最大程度上减少了波形发生器2收到的振动影响，提高了测试精度。

在本实施例中，优选的，所述记录装置9采用高速摄像装置；高速摄像装置可以拍摄整个冲击过程画面及标定所拍画面的每像素尺寸，进行再通过计算高速摄像特征点1和高速摄像特征点2之间的相对位移，可获取隔振器负载冲击状态下的位移时历曲线。

本发明的具体测试过程如下：

被测隔振器6受到的冲击载荷为半正弦波，其峰值和脉宽大小可由波形发生器2、测试台5的跌落高度而定。在正式测试试验前，在安装隔振器6的测试台5上布置加速度传感器，同时调整波形发生器2和测试台5高度直至冲击载荷波形满足试验要求，采用该状态下的波形发生器2和测试台5进行冲击测试。

调试完成后，在测试台5上依次安装转接板、负载导向柱82、隔振器6、力传感器7和负载工装81，在力传感器7和转接板上粘贴高速摄像识别的特征标识，提升测试台5至预定高度，并将已选好的波形发生器2放置在砧座上，然后释放测试台5使其自由跌落，波形发生器2与测试台2发生碰撞完成冲击过程，此时会在隔振器6上产生相应的冲击载荷。通过力传感器7测得该冲击过程的冲击力时历曲线，通过高速摄像测得该冲击过程的变形位移时历曲线。

将获取的冲击力时历数据和位移时历数据导入到matlab中，通过插值等方法使力数据和位移数据在时间轴上一一对应，通过软件绘制力和位移对应曲线，位移时历为横坐标、力时历为纵坐标，可得到位移和力的类似椭圆形的滞回曲线。椭圆形滞回曲线的长轴斜率即为隔振器6的刚度，其围成的滞回曲线面积除以总投影面积(最大力乘以最大位移)得到的比值即为隔振器6的阻尼系数。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种隔振器测试装置，其特征在于，包括：

基座(1)，所述基座(1)上设置有波形发生器(2)和主导向柱(3)；

测试组件(4)，所述测试组件(4)包括测试台(5)、隔振器(6)、力传感器(7)和外部负载(8)，所述测试台(5)套设于所述主导向柱(3)上并可沿主导向柱(3)上下运动，所述隔振器(6)设置于测试台(5)上，隔振器(6)、力传感器(7)和外部负载(8)依次连接，且所述波形发生器(2)、隔振器(6)、力传感器(7)和外部负载(8)的中心轴均重合；

记录装置(9)，所述记录装置(9)用于记录所述测试台(5)在下落过程中的位移变化。

2.如权利要求1所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述测试组件(4)还包括升降装置(10)，所述升降装置(10)用于带动所述测试台(5)上升或下落。

3.如权利要求1所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述外部负载(8)包括负载工装(81)及与所述负载工装(81)可拆卸连接的多个负载块。

4.如权利要求3所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述隔振器(6)、力传感器(7)和负载工装(81)依次连接，且负载工装(81)螺接于所述测试台(5)上。

5.如权利要求3所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述外部负载(8)还包括负载导向柱(82)，负载块套设于所述负载导向柱(82)上。

6.如权利要求5所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述外部负载(8)还包括套设于所述负载导向柱(82)上的直线轴承(83)，所述负载工装(81)与所述直线轴承(83)固定连接。

7.如权利要求1所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述基座(1)包括安装底座(11)、气囊(12)及减振座(13)，所述安装底座(11)固定设置于地面上，所述减振座(13)通过气囊(12)与安装座(11)连接，所述波形发生器(2)和主导向柱(3)均设置于所述减振座(13)表面上。

8.如权利要求7所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述气囊(12)的数量为四个，四个气囊(12)分别设置于所述减振座(13)的四角上。

9.如权利要求1所述的隔振器测试装置，其特征在于：所述记录装置(9)采用高速摄像装置。