CN110057523A - 一种宽频带多台并推试验系统 - Google Patents

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朱学旺
王东升
胡勇
张志旭
屈冰冰
汪沂萍
王宇飞
王珏
李思忠
毛勇建
张思箭
李晓琳
张平
王玉碧
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Abstract

本发明公开了一种宽频带多台并推试验系统，涉及振动试验领域，包括扩展台、振动台、控制系统、位置检测器、充放气系统、螺纹杆、限位块和基座；采用多输入单输出的方式，实现多个振动台驱动电压的同步，当功放参数相差不大，可以实现振动台驱动电流的同步并推，保证每个动圈位移的同步性，减小动圈承受的弯矩，满足宽频带大推力并推振动试验的需求；每个动圈采用单独的充放气系统控制，结合位置传感器的作用，避免试验过程中存在动圈超调节和欠调节的情况，保证了各动圈之间位移，减小了动圈承受的弯矩；同时通过螺纹杆和限位块，在动圈漏气、下沉时，将对扩展台、夹具、动圈的下沉起到限位、支撑及防偏转的作用，能够有效的避免振动台损伤。

Description

一种宽频带多台并推试验系统
技术领域
本发明涉及振动试验领域，尤其涉及一种宽频带多台并推试验系统。
背景技术
试件的振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容，在开展大质量试件的振动试验时，单个振动台的推力不足，无法实施试验，现有技术中采用双振动台或多振动台并推方法解决该问题，但是存在的问题是在多台并推试验中存在每个振动台动圈位移不同步，将使动圈承受很大的弯矩甚至造成损坏。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种宽频带多台并推试验系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种宽频带多台并推试验系统，用于大质量试件的振动试验，包括：
扩展台，试件通过夹具固定在扩展台上；
至少两个振动台，多个振动台的动圈均与扩展台连接；
用于控制每台振动台驱动电压相同的控制系统，控制系统的信号端分别与多个振动台的信号端连接。
进一步地，控制系统包括控制器和至少两套功放，控制器的信号端分别与每套功放的信号端连接，一套功放的信号端与一个振动台的信号端连接，每套功放接收到控制器的控制信号相同。
进一步地，控制系统还包括多个加速度传感器，一个加速传感器检测一个振动台动圈的加速度，每个加速度传感器的信号端与控制器的信号端连接。
进一步地，宽频带多台并推试验系统还包括：
多个位置检测器，一个位置检测器用于检测一个振动台动圈的位置；
多个用于保持振动台动圈气压的充放气系统，一个充放气系统用于控制一个振动台动圈的气压，作用于同一个振动台的位置检测器的信号端与子充放气系统的信号端连接。
进一步地，每个充放气系统包括充气装置和放气阀，充气装置和放气阀的信号端均与位置检测器的信号端连接。
进一步地，宽频带多台并推试验系统还包括多根螺纹杆和多块限位块，每个限位块上设置有螺纹孔，一个限位块通过螺纹孔安装在一根螺纹杆上，扩展台上设置有多个通孔，一根螺纹杆的上端穿过一个通孔，限位块位于扩展台通孔的下方。
进一步地，宽频带多台并推试验系统还包括基座，基座上设置有多个安装孔，一个振动台通过连接结构固定安装在基座的一个安装孔内，每根螺纹杆的下端均与基座固定连接。
本发明的有益效果在于：多个加速度传感器同时向控制器传输信号，在通过控制器输出控制信号，一个控制信号分为多路分别传输给多套功放，实现多输入单输出的方式，有效实现多个振动台驱动电压的同步，当功放参数相差不大，可以实现振动台驱动电流的同步并推，保证了每个振动台动圈位移的同步性，减小动圈承受的弯矩，在10Hz～2000Hz宽频带内的控制基本上能够实现±3dB的精度指标，满足宽频带大推力并推振动试验的需求；每个动圈采用单独的充放气系统控制，结合位置传感器的作用，避免试验过程中存在动圈超调节和欠调节的情况，保证了各动圈之间位移，减小了动圈承受的弯矩；同时通过螺纹杆和限位块，在动圈漏气、下沉时，将对扩展台、夹具、动圈的下沉起到限位、支撑及防偏转的作用，能够有效的避免振动台损伤。
附图说明
图1是本发明一种宽频带多台并推试验系统的结构示意图1；
图2是本发明一种宽频带多台并推试验系统的结构示意图2；
图3是本发明一种宽频带多台并推试验系统中控制系统的流程图；
图4是本发明一种宽频带多台并推试验系统中充放气系统的流程图；
其中相应的附图标记为：
1-扩展台，2-限位块，3-螺纹杆，4-基座，5-振动台。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例1，一种宽频带多台并推试验系统，用于大质量试件的振动试验，包括：
扩展台1，试件通过夹具固定在扩展台1上；
至少两个振动台5，多个振动台5的动圈均与扩展台1连接；
用于控制每台振动台5驱动电压相同的控制系统，控制系统的信号端分别与多个振动台5的信号端连接。
如图3所示，控制系统包括控制器和至少两套功放，控制器的信号端分别与每套功放的信号端连接，一套功放的信号端与一个振动台5的信号端连接，每套功放接收到控制器的控制信号相同。
如图3所示，控制系统还包括多个加速度传感器，一个加速传感器检测一个振动台5动圈的加速度，每个加速度传感器的信号端与控制器的信号端连接。
本实施例中采用两个振动台5和两套功放，加速度传感器检测到两个振动台5动圈的加速度，并将信号传输到控制器，控制器产生的控制信号通过三通将信号一分为二分别传输给两套功放，实现多输入单输出的方式，有效实现两个振动台5驱动电压的同步，当功放参数相差不大，可以实现振动台5驱动电流的同步并推，保证了两个振动台5动圈位移的同步性，减小动圈承受的弯矩，在10Hz～2000Hz宽频带内的控制基本上能够实现±3dB的精度指标，满足宽频带大推力并推振动试验的需求。
实施例2，如图4所示，
本实施例与实施例1的区别在于：宽频带多台并推试验系统还包括：
多个位置检测器，一个位置检测器用于检测一个振动台5动圈的位置；
多个用于保持振动台5动圈气压的充放气系统，一个充放气系统用于控制一个振动台5动圈的气压，作用于同一个振动台5的位置检测器的信号端与子充放气系统的信号端连接。
如图4所示，每个充放气系统包括充气装置和放气阀，充气装置和放气阀的信号端均与位置检测器的信号端连接。
每个动圈采用单独的充放气系统，对动圈的气压进行控制，首先位置检测器检测到相对应动圈的位置，然后控制对应动圈的子充放气系统，对动圈进行充气或者放气，避免试验过程中存在动圈超调节和欠调节的情况，保证了各动圈之间位移，减小了动圈承受的弯矩。
实施例3，如图1、图2所示，
本实施例与实施例1的区别在于：宽频带多台并推试验系统还包括多根螺纹杆3和多块限位块2，每个限位块2上设置有螺纹孔，一个限位块2通过螺纹孔安装在一根螺纹杆3上，扩展台1上设置有多个通孔，一根螺纹杆3的上端穿过一个通孔，限位块2位于扩展台1通孔的下方。
通过在扩展台1上设置多个通孔，限位块2与螺纹杆3螺纹连接，且限位块2安装在扩展台1下方，试验进行前，根据实际情况，通过调整限位块2的高度，调整扩展台1的高度，在动圈漏气、下沉时，将对扩展台1、夹具、动圈的下沉起到限位、支撑及防偏转的作用，能够有效的避免振动台5损伤。
实施例4，如图1、图2所示，
本实施例与实施例3的区别在于：宽频带多台并推试验系统还包括基座4，基座4上设置有多个安装孔，一个振动台5通过连接结构固定安装在基座4的一个安装孔内，每根螺纹杆3的下端均与基座4固定连接。
通过基座4设置将振动台5固定安装在一起，使两个振动台5在运动时具有更好的同步性。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种宽频带多台并推试验系统，用于大质量试件的振动试验，其特征在于，包括：
扩展台，试件通过夹具固定在扩展台上；
至少两个振动台，多个振动台的动圈均与扩展台连接；
用于控制每台振动台驱动电压相同的控制系统，控制系统的信号端分别与多个振动台的信号端连接。
2.根据权利要求1所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，控制系统包括控制器和至少两套功放，控制器的信号端分别与每套功放的信号端连接，一套功放的信号端与一个振动台的信号端连接，每套功放接收到控制器的控制信号相同。
3.根据权利要求2所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，控制系统还包括多个加速度传感器，一个加速传感器检测一个振动台动圈的加速度，每个加速度传感器的信号端与控制器的信号端连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，宽频带多台并推试验系统还包括：
多个位置检测器，一个位置检测器用于检测一个振动台动圈的位置；
多个用于保持振动台动圈气压的充放气系统，一个充放气系统用于控制一个振动台动圈的气压，作用于同一个振动台的位置检测器的信号端与子充放气系统的信号端连接。
5.根据权利要求4所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，每个充放气系统包括充气装置和放气阀，充气装置和放气阀的信号端均与位置检测器的信号端连接。
6.根据权利要求1所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，宽频带多台并推试验系统还包括多根螺纹杆和多块限位块，每个限位块上设置有螺纹孔，一个限位块通过螺纹孔安装在一根螺纹杆上，扩展台上设置有多个通孔，一根螺纹杆的上端穿过一个通孔，限位块位于扩展台通孔的下方。
7.根据权利要求6所述的一种宽频带多台并推试验系统，其特征在于，宽频带多台并推试验系统还包括基座，基座上设置有多个安装孔，一个振动台通过连接结构固定安装在基座的一个安装孔内，每根螺纹杆的下端均与基座固定连接。
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