CN111693265A - 用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法，所述横向加载装置包括装置架，设置在装置架上的底板及顶板，所述底板与顶板之间具有用于安装隔振器的安装空间；还包括安装于装置架上的加载装置，所述底板与顶板两者中，至少一者通过加载装置与装置架相连；在所述两者呈上、下分布关系时，所述加载装置用于驱动所述两者产生横向错位。所述方法基于所述横向加载装置。采用本方案提供的技术方案，可测量处于复杂加载状态下的隔振器动态特性参数。

Description

用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法

技术领域

本发明涉及隔振器试验技术领域，特别是涉及一种用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法。

背景技术

隔振器广泛应用于设备隔振领域，如经常用于机械系统与管路系统的主要振动衰减部件。隔振器的动态特性参数(包括动刚度、阻抗等)描述了隔振元件两端状态声学参量之间的传递关系，其与使用环境匹配的好坏直接影响着减振降噪效果，故以上动态特性参数是机械系统与管路系统声学设计及性能评佔的必要原始参数。

现有隔振器设计中，大部分隔振元件结构复杂、材料特性不一，其材料的杨氏模量、阻尼比等参数是随频率变化的函数，且易受承载与温度等环境因素影响，从理论建模的角度，难以建立准确的数学模型获得其动态特性解析解。虽然目前借助有限元软件，隔振器动态特性也只能在一定程度上反映且精度很难达到工程应用要求，因此隔振器动态特性参数一般通过试验测量得到。

进一步优化隔振器动态特性参数试验测量技术，无疑会进一步推动隔振器性能的发挥。

发明内容

针对上述提出的进一步优化隔振器动态特性参数试验测量技术，无疑会进一步推动隔振器性能的发挥的技术问题，本发明提供了一种用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法。采用本方案提供的技术方案，可测量处于复杂加载状态下的隔振器动态特性参数。

针对上述问题，本发明提供的用于隔振器的横向加载装置及动态特性参数获取方法通过以下技术要点来解决问题：用于隔振器的横向加载装置，包括装置架，设置在装置架上的底板及顶板，所述底板与顶板之间具有用于安装隔振器的安装空间；

还包括安装于装置架上的加载装置，所述底板与顶板两者中，至少一者通过加载装置与装置架相连；

在所述两者呈上、下分布关系时，所述加载装置用于驱动所述两者产生横向错位。

现有技术中，隔振器动态特性参数测试，多为将隔振器安装于试验测量机的测试平台上，进行单向加载状态下隔振器的动态特性测试。但隔振器在实际安装、使用过程中，由于受到安装对中精度变差、管道振动便宜等影响，隔振器的实际受力情况是包括剪切力的，即隔振器多处于复杂加载状态：既受到轴向加载，同时隔振器还产生剪切变形。

为获取复杂加载状态下的隔振器动态特性，本发明提供了以上用于隔振器的横向加载装置。

在具体运用时，隔振器的一端与底板固定连接、另一端与顶板固定连接，具体连接方式可采用螺栓连接、卡接、焊接等，优选采用可拆卸连接且方便完成连接的螺栓连接形式。这样，采用以上所述的横向加载装置，使得隔振器的两端在两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器试验之前的预约束；

在具体测量步骤中，将横向加载装置固定于试验测量机上，此时，隔振器两端即处于相互横向错位状态。

本方案在具体运用时，如底板位于顶板正上方，通过对隔振器动态特征参数试验之前对隔振器施加水平横向力，使隔振器处于剪切状态，其后将隔振器连带横向加载装置安装于测试平台上，进而可以测量处于复杂加载状态下的隔振器动态特性参数，使得所得结果与隔振器具体受力情况更为接近。

作为本领域技术人员，关于隔振器在本装置上的固定，使得底板、顶板能够与隔振器上本身具有的安装接口完成对接，使得在所述两者错位情况下，相应两安装接口能够产生相对错位即可。

更为具体的：

首先将为加载装置的加载装置，调为伸出量0，保证安装隔振器的安全性和便捷性；

而后，将隔振器通过螺栓，与装置的底板与顶板相连接，并检查和确认完成紧固连接；

缓慢调节加载装置，针对以下包括为柔性垫、刚度可调弹簧的中间连接体的方案，使得加载装置前端与中间连接体相接触。在调整好结构稳定后，通过加载装置，缓慢施加力使得隔振器发生横向错位，达到试验测量需要的横向错位值后停止，锁定横向错位置，使得隔振器处于剪切变形状态。

更为具体的，试验测量的隔振器的横向刚度为4000N/mm，在使用加载装置缓慢施加横向力时，使得隔振器上、下安装面产生横向错位，如2mm、4mm、6mm等(错位值最大不超过隔振器最大横向变形量，且根据需要而定)，并锁定隔振器这一横向错位值(如截断为液压缸的加载装置的油路)。并在规定错位值保持一段时间，使得在一定时间内隔振器处于横向剪切变形状态，用于后续动态特性参数获取；

将横向加载装置与隔振器形成的连接体安装于试验测量机上。通过如如下方案中提供的销钉，使得横向加载装置与试验测量机稳固连接；

在试验测量机上，隔振器以受剪状态完成复杂加载状态下的隔振器动态特性测量。

作为所述横向加载装置更进一步的技术方案：

作为一种隔振器在本装置上连接方便、且为可拆卸连接方式具体方案，设置为：底板及顶板上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔用于实现：隔振器的一端与底板螺栓连接，隔振器的另一端与顶板螺栓连接。

作为一种方便实现隔振器在装置上安装的技术方案，设置为：所述装置架还包括立板，所述立板竖向设置且底部固定于底板上，所述顶板通过加载装置与立板的上端相连。

为强化立板的抗变形能力，设置为：还包括设置于底板与立板之间的加强筋。

考虑到本装置对隔振器的适应性，设置为：还包括中间连接体，所述两者中，通过加载装置与装置架相连的一者通过中间连接体与加载装置相连，所述中间连接体为刚度可调的变刚度弹簧。采用本方案，旨在精确控制隔振器两端之间的横向偏移量：不同型号的隔振器横向刚度不一致，因此设置为在装置中增加为变刚度弹簧的弹簧加载机构，可供装置使用人员依据不同隔振器的横向刚度调整弹簧刚度，以匹配隔振器两端之间横向偏移量控制精度。如隔振器横向刚度较大时，通过调整所述变刚度弹簧，使得变刚度弹簧刚度增加；隔振器横向刚度较小时，通过调整所述变刚度弹簧，使得变刚度弹簧刚度减小。

为避免因为隔振器两端与装置形成刚性连接关系，最终影响动态特征参数的准确性，设置为：还包括中间连接体，所述两者中，通过加载装置与装置架相连的一者通过中间连接体与加载装置相连，所述中间连接体为柔性垫。采用本方案，在进行动态特征参数，旨在避免本装置对隔振器的两端形成刚性约束。以上变刚度弹簧亦具有相应作用。

为方便完成本装置与试验装置的连接，设置为：还包括固定于装置架底部，且相对于装置架底部向下凸出的销钉。

作为一种结构简单、重量轻，以实现：本装置重量相对于隔振器的附加质量不高，对于隔振器动态性能的测量影响较小的技术方案，设置为：所述加载装置为液压缸。

更进一步通过减轻重量，减小装置重量对隔振器动态性能测量影响程度的技术方案：所述液压缸为手动式液压缸。

本方案还公开了一种用于隔振器的动态特性参数获取方法，包括测量步骤，所述测量步骤为：将隔振器固定于试验测量机上对隔振器进行动态特性参数，还包括设置于测量步骤之前的预约束步骤，所述预约束步骤为：采用以上任意一项所述的横向加载装置，使得隔振器的两端在所述两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器预约束；

在测量步骤中，将横向加载装置固定于试验测量机上，完成测量步骤。

本发明具有以下有益效果：

为获取复杂加载状态下的隔振器动态特性，本发明提供了以上用于隔振器的横向加载装置。

在具体运用时，隔振器的一端与底板固定连接、另一端与顶板固定连接，具体连接方式可采用螺栓连接、卡接、焊接等，优选采用可拆卸连接且方便完成连接的螺栓连接形式。这样，采用以上所述的横向加载装置，使得隔振器的两端在两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器试验之前的预约束；

在具体测量步骤中，将横向加载装置固定于试验测量机上，此时，隔振器两端即处于相互横向错位状态。

本方案在具体运用时，如底板位于顶板正上方，通过对隔振器动态特征参数试验之前对隔振器施加水平横向力，使隔振器处于剪切状态，其后将隔振器连带横向加载装置安装于测试平台上，进而可以测量处于复杂加载状态下的隔振器动态特性参数，使得所得结果与隔振器具体受力情况更为接近。

附图说明

图1为本发明所述的用于隔振器的横向加载装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为主视图。

图中标记分别为：1、底板，2、加强筋，3、立板，4、销钉，5、加载装置，6、中间连接体，7、顶板，8、隔振器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1所示，用于隔振器的横向加载装置，包括装置架，设置在装置架上的底板1及顶板7，所述底板1与顶板7之间具有用于安装隔振器8的安装空间；

还包括安装于装置架上的加载装置5，所述底板1与顶板7两者中，至少一者通过加载装置5与装置架相连；

在所述两者呈上、下分布关系时，所述加载装置5用于驱动所述两者产生横向错位。

现有技术中，隔振器8动态特性参数测试，多为将隔振器8安装于试验测量机的测试平台上，进行单向加载状态下隔振器8的动态特性测试。但隔振器8在实际安装、使用过程中，由于受到安装对中精度变差、管道振动便宜等影响，隔振器8的实际受力情况是包括剪切力的，即隔振器8多处于复杂加载状态：既受到轴向加载，同时隔振器8还产生剪切变形。

为获取复杂加载状态下的隔振器8动态特性，本发明提供了以上用于隔振器8的横向加载装置5。

在具体运用时，隔振器8的一端与底板1固定连接、另一端与顶板7固定连接，具体连接方式可采用螺栓连接、卡接、焊接等，优选采用可拆卸连接且方便完成连接的螺栓连接形式。这样，采用以上所述的横向加载装置5，使得隔振器8的两端在两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器8试验之前的预约束；

在具体测量步骤中，将横向加载装置5固定于试验测量机上，此时，隔振器8两端即处于相互横向错位状态。

本方案在具体运用时，如底板1位于顶板7正上方，通过对隔振器8动态特征参数试验之前对隔振器8施加水平横向力，使隔振器8处于剪切状态，其后将隔振器8连带横向加载装置5安装于测试平台上，进而可以测量处于复杂加载状态下的隔振器8动态特性参数，使得所得结果与隔振器8具体受力情况更为接近。

作为本领域技术人员，关于隔振器8在本装置上的固定，使得底板1、顶板7能够与隔振器8上本身具有的安装接口完成对接，使得在所述两者错位情况下，相应两安装接口能够产生相对错位即可。

更为具体的：

首先将为加载装置5的加载装置5，调为伸出量0，保证安装隔振器8的安全性和便捷性；

而后，将隔振器8通过螺栓，与装置的底板1与顶板7相连接，并检查和确认完成紧固连接；

缓慢调节加载装置5，针对以下包括为柔性垫、刚度可调弹簧的中间连接体6的方案，使得加载装置5前端与中间连接体6相接触。在调整好结构稳定后，通过加载装置5，缓慢施加力使得隔振器8发生横向错位，达到试验测量需要的横向错位值后停止，锁定横向错位置，使得隔振器8处于剪切变形状态。

更为具体的，试验测量的隔振器8的横向刚度为4000N/mm，在使用加载装置5缓慢施加横向力时，使得隔振器8上、下安装面产生横向错位，如2mm、4mm、6mm等(错位值最大不超过隔振器8最大横向变形量，且根据需要而定)，并锁定隔振器8这一横向错位值(如截断为液压缸的加载装置5的油路)。并在规定错位值保持一段时间，使得在一定时间内隔振器8处于横向剪切变形状态，用于后续动态特性参数获取；

将横向加载装置5与隔振器8形成的连接体安装于试验测量机上。通过如如下方案中提供的销钉4，使得横向加载装置5与试验测量机稳固连接；

在试验测量机上，隔振器8以受剪状态完成复杂加载状态下的隔振器8动态特性测量。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示，作为一种隔振器8在本装置上连接方便、且为可拆卸连接方式具体方案，设置为：底板1及顶板7上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔用于实现：隔振器8的一端与底板1螺栓连接，隔振器8的另一端与顶板7螺栓连接。

作为一种方便实现隔振器8在装置上安装的技术方案，设置为：所述装置架还包括立板3，所述立板3竖向设置且底部固定于底板1上，所述顶板7通过加载装置5与立板3的上端相连。

为强化立板3的抗变形能力，设置为：还包括设置于底板1与立板3之间的加强筋2。

考虑到本装置对隔振器8的适应性，设置为：还包括中间连接体6，所述两者中，通过加载装置5与装置架相连的一者通过中间连接体6与加载装置5相连，所述中间连接体6为刚度可调的变刚度弹簧。采用本方案，旨在精确控制隔振器8两端之间的横向偏移量：不同型号的隔振器8横向刚度不一致，因此设置为在装置中增加为变刚度弹簧的弹簧加载机构，可供装置使用人员依据不同隔振器8的横向刚度调整弹簧刚度，以匹配隔振器8两端之间横向偏移量控制精度。如隔振器8横向刚度较大时，通过调整所述变刚度弹簧，使得变刚度弹簧刚度增加；隔振器8横向刚度较小时，通过调整所述变刚度弹簧，使得变刚度弹簧刚度减小。

为避免因为隔振器8两端与装置形成刚性连接关系，最终影响动态特征参数的准确性，设置为：还包括中间连接体6，所述两者中，通过加载装置5与装置架相连的一者通过中间连接体6与加载装置5相连，所述中间连接体6为柔性垫。采用本方案，在进行动态特征参数，旨在避免本装置对隔振器8的两端形成刚性约束。以上变刚度弹簧亦具有相应作用。

为方便完成本装置与试验装置的连接，设置为：还包括固定于装置架底部，且相对于装置架底部向下凸出的销钉4。

作为一种结构简单、重量轻，以实现：本装置重量相对于隔振器8的附加质量不高，对于隔振器8动态性能的测量影响较小的技术方案，设置为：所述加载装置5为液压缸。

更进一步通过减轻重量，减小装置重量对隔振器8动态性能测量影响程度的技术方案：所述液压缸为手动式液压缸。

实施例3：

本实施例在实施例1或实施例2的基础上提供一种具体的用于隔振器8的动态特性参数获取方法，包括测量步骤，所述测量步骤为：将隔振器8固定于试验测量机上对隔振器8进行动态特性参数，还包括设置于测量步骤之前的预约束步骤，所述预约束步骤为：采用以上任意一个实施例所提供的任意一项所述的横向加载装置5，使得隔振器8的两端在所述两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器8预约束；

在测量步骤中，将横向加载装置5固定于试验测量机上，完成测量步骤。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，包括装置架，设置在装置架上的底板(1)及顶板(7)，所述底板(1)与顶板(7)之间具有用于安装隔振器(8)的安装空间；

还包括安装于装置架上的加载装置(5)，所述底板(1)与顶板(7)两者中，至少一者通过加载装置(5)与装置架相连；

在所述两者呈上、下分布关系时，所述加载装置(5)用于驱动所述两者产生横向错位。

2.根据权利要求1所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，底板(1)及顶板(7)上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔用于实现：隔振器(8)的一端与底板(1)螺栓连接，隔振器(8)的另一端与顶板(7)螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，所述装置架还包括立板(3)，所述立板(3)竖向设置且底部固定于底板(1)上，所述顶板(7)通过加载装置(5)与立板(3)的上端相连。

4.根据权利要求3所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，还包括设置于底板(1)与立板(3)之间的加强筋(2)。

5.根据权利要求1所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，还包括中间连接体(6)，所述两者中，通过加载装置(5)与装置架相连的一者通过中间连接体(6)与加载装置(5)相连，所述中间连接体(6)为刚度可调的变刚度弹簧。

6.根据权利要求1所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，还包括中间连接体(6)，所述两者中，通过加载装置(5)与装置架相连的一者通过中间连接体(6)与加载装置(5)相连，所述中间连接体(6)为柔性垫。

7.根据权利要求1所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，还包括固定于装置架底部，且相对于装置架底部向下凸出的销钉(4)。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，所述加载装置(5)为液压缸。

9.根据权利要求8所述的用于隔振器的横向加载装置，其特征在于，所述液压缸为手动式液压缸。

10.用于隔振器的动态特性参数获取方法，包括测量步骤，所述测量步骤为：将隔振器(8)固定于试验测量机上对隔振器(8)进行动态特性参数，其特征在于，还包括设置于测量步骤之前的预约束步骤，所述预约束步骤为：采用权利要求1至9中任意一项所述的横向加载装置，使得隔振器(8)的两端在所述两者产生横向错位的情况下发生同步横向错位，实现隔振器(8)预约束；

在测量步骤中，将横向加载装置固定于试验测量机上，完成测量步骤。

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