CN111982700B - 面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及力学性能测试技术领域，具体涉及一种面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，包括大批量夹具模块、三等分管路径向扩张压力加载装置、偏心激振平台和测试装置支撑框架；偏心激振平台用于激振，并实现激振频率和振幅的调节；三等分管路径向扩张压力加载装置对衬垫进行压力加载；大批量夹具模块配合三等分管路径向扩张压力加载装置进行衬垫的夹装；测试装置支撑框架用于各部分的安装连接。
Description
技术领域
本发明涉及力学性能测试技术领域，具体涉及一种面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置。
背景技术
衬垫是航空发动机上广泛应用的一类元件，被大量用于发动机管路系统的固定和支撑，衬垫主要起到减震的作用。由于衬垫工作环境恶劣，容易引起衬垫减震性能衰减甚至断裂等较为严重的问题，这些问题轻则发动机管路损坏，重则造成重大安全事故的发生。因此，对衬垫的各项性能进行批量的测试分析，是提高卡箍的安全性、可靠性的必要手段，是发动机管路系统的安全稳定的重要保障，对于发动机整体的安全可靠运行具有重大意义。
衬垫的材料根据使用要求可由多种材料制造，主要有不同性能的橡胶，以及塑料、特氟隆、玻璃纤维，甚至金属等，同时为满足不同的使用要求，衬垫结构形式各异，传统的力学性能测试设备难以对衬垫进行测试，并且现存的针对衬垫进行测试的装置存在种种不足。例如，专利CN204514729U设计了一种衬垫试验机，通过往复的摆动机构对衬垫进行挤压变形试验，但是未能针对衬垫的隔振、减振性能进行测试，并缺乏相应的测试手段和指标，不能客观评价其力学性能的退化问题。专利CN204740197U,专利CN109187333A和专利CN2526831Y设计的衬垫测试装置，均是针对衬垫受摩擦损坏进行测试，重点关注其防滑性能，并未关注衬垫在持续的振动载荷作用下的减振性能及其退化影响。专利CN209167024U设计了一种测试氧化铝铜衬垫抗压强度用的检测装置，但是该装置仅适用于对单一衬垫进行压力测试，夹持结构考虑简单，无法实现衬垫的大批量高效测试，也并未考虑衬垫的隔振性能测试及其退化影响。专利CN201710941703.8公开了一种用于废气排放控制装置中衬垫的测试系统，其通过加热装置的移动来改变被测衬垫的厚度和热膨胀率，进而评价衬垫与钢板间的摩擦系数，但并未关注力学性能的退化问题。专利CN 109865917A发明了一种钢板焊接用的块状衬垫的夹持装置，该装置将多个衬垫直接夹持成一排，然后利用磁力吸附原理固定在待焊钢板上，装拆都十分方便，但其未考虑衬垫尺寸的不同和动态振动力的传递影响，因此该套夹持装置难以用于衬垫动态力学性能检测的夹持研究中。专利CN110701474A设计了一种衬垫测试工装，可测试衬垫的工装性能，其巧妙地通过进油装置实现了润滑油在衬垫中的渗入，使移动机构在移动时不会导致移动困难，但其未对衬垫的隔振性能和挤压变形进行测试，更为关注性能退化问题。此外，上述专利中设计的装置，均未能实现不同曲率半径的衬垫的大量装卡以及高效率、大批量测试，相关装置和测试技术亟需改进和提高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，适用范围广，可靠性高，可针对不同曲率半径的衬垫的力学性能退化问题，进行高效、批量测试的装置。
具体技术方案如下：
面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，所述测试装置包括偏心激振平台、测试装置支撑框架、三等分管路径向扩张压力加载装置和大批量夹具模块；偏心激振平台用于激振，并实现激振频率和振幅的调节；三等分管路径向扩张压力加载装置对衬垫试件进行压力加载；大批量夹具模块配合三等分管路径向扩张压力加载装置进行衬垫试件的夹装；测试装置支撑框架用于安装三等分管路径向扩张压力加载装置，定位偏心激振平台。
所述偏心激振平台包括偏心激振平台框架激振平台工作台、伺服电机、安装台、两根支撑横梁、偏心轴系、浮动连接组件和顶升装置；
两根支撑横梁的两端通过螺栓安装在偏心激振平台框架中部，用于支撑安装台，伺服电机安装在安装台左侧，偏心轴系位于安装台的右侧，偏心轴系与伺服电机通过带传动连接，选用V形带，
激振平台工作台通过螺栓螺母连接在浮动连接组件上；激振平台工作台下方有T形槽，水平垂直于T形槽方向上有定位孔；顶升装置通过激振平台工作台下方的T形槽安装在激振平台工作台上，位于偏心轴系上方与偏心轴系直接接触；
浮动连接组件包括四个浮动连接件，四个浮动连接件通过螺栓连接安装在偏心激振平台框架顶面的四角；浮动连接组件用于实现激振平台工作台与偏心激振平台框架间的浮动连接；
所述偏心轴系包括多根偏心轴系旋转轴、偏心轴系旋转轴通过带传动与伺服电机连接，每根偏心轴系旋转轴安装偏心距不同的偏心轮一、偏心轮二或偏心轮三；所述浮动连接件包括底座、上端盖和四个圆柱螺旋压缩弹簧，底座和上端盖带有面板套筒，圆柱螺旋压缩弹簧与底座和上端盖的面板套筒间采取过盈配合，防止在振动过程中圆柱螺旋压缩弹簧与底座和上端盖间发生分离；所述顶升装置安装在激振平台工作台的下方，通过T形槽与激振平台工作台连接，顶升装置包括前支撑架、后支撑架、两个6006轴承和一根顶升装置旋转轴，前支撑架通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上，后支撑架通过螺栓安装在前支撑架上；
伺服电机为整个偏心激振平台提供动力，通过带轮将动力传输至偏心轴系旋转轴从而带动偏心轮一、偏心轮二或偏心轮三之一转动，顶升装置旋转轴与偏心轴系的偏心轮直接接触，当偏心轮旋转时带动顶升装置上下振动，同时带动偏心激振平台上的装置振动，进而将振动传递到所有被测的不同曲率半径的待测衬垫试件上；通过调整伺服电机转速实现振动频率的调节；
顶升装置可顺T形槽横向移动，与偏心轮一、偏心轮二和偏心轮三接触从而调节振幅，移动到相应位置后，可将定位块插入前支撑架和激振平台工作台上的定位孔进行定位；
当偏心轴系转动时带动激振平台工作台上的顶升装置上下振动，浮动连接组件位于激振平台工作台与偏心激振平台框架顶面之间，实现浮动连接，从而使顶升装置带动激振平台工作台和激振平台工作台上的装置振动，进而将振动传递到所有被测的不同曲率半径的衬垫上。
所述大批量夹具模块通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上，包括四件夹具底座和二十件夹具，单件夹具包括第一卡夹、第二卡夹、轴销、M3×30型螺栓和蝶形螺母，M3×30型螺栓一端通过轴销与第一卡夹连接，第一卡夹与第二卡夹均通过底座上的T形槽固定在夹具底座上，且第一卡夹与第二卡夹可在夹具底座上横向移动，每个夹具底座开有五个T形槽，可同时安装五件夹具，具底座通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上；在进行夹装时，第一卡夹和第二卡夹接触待测衬垫试件后通过拧动蝶形螺母进行固定；
所述三等分管路径向扩张压力加载装置包括安装背板、四组锥孔推压件、四组三等分径向扩张管路和四组管路回缩机构；安装背板通过螺栓连接固定在测试装置支撑框架上，安装背板上开有四个圆形孔；四组锥孔推压件分别安装在安装背板的四个圆形孔中，锥孔推压件的顶部有四个弧形槽，分别对应四种不同尺寸的管径，锥孔推压件的底部开有锥形孔，锥孔深度为15mm；锥孔推压件开有弧形槽的一侧面向正前方；四组径向扩张管路分别通过锥孔推压件的弧形槽与其连接；四组管路回缩机构分别套装在四组锥孔推压件伸出安装背板的部分上，并通过螺栓连接固定在安装背板上；
所述三等分径向扩张管路设计有10mm管路、20mm管路、30mm管路、40mm管路四种尺寸的基础管径，且为适应不同曲率半径的被测衬垫试件，在测试衬垫时管路可进行适量的扩张，10mm管路的管径可扩张至20mm，20mm管路的管径可扩张至30mm，以此类推扩张管路适用于内径10mm～50mm的不同类型和曲率半径的航发管路衬垫；
所述管路回缩机构包括带套筒圆环、推压套筒和压缩弹簧，带套筒圆环内壁上有三个套筒，每个套筒中心线形成的夹角为120°；推压套筒的一端为一段圆心角为40°的圆环壁，推压套筒安装在带套筒圆环的套筒内，推压套筒中安装有压缩弹簧，为保证推压套筒可沿轴向自由移动，推压套筒与带套筒圆环的套筒间采取间隙配合。
所述偏心轮一的偏心距为4.5mm，偏心轮二的偏心距为3mm，偏心轮三的偏心距1.5mm，分别对应9mm、6mm和3mm的振幅。
所述圆柱螺旋压缩弹簧的最大伸长量大于偏心激振平台的最大振幅，以保证圆柱螺旋压缩弹簧与底座和上端盖间不会发生分离。
所述前支撑架和后支撑架上均设有肋板进行加固，保证前支撑架和后支撑架具有一定强度，避免在振动过程中发生塑性形变。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
本发明测试装置以偏心机构作为驱动装置，以此提供动力的激振装置结构简单、可靠性好、便于维护，能够长时间稳定运行；依靠径向扩张管路与夹具相互配合可以将衬垫很好的固定在管路上，而且可以适应多种尺寸的衬垫；同时利用管路径向扩张与夹具配合实现了对衬垫施加压力的功能。实现了不同曲率半径航发管路衬垫的批量测试需要，大大节省了测试时间。
附图说明
图1为本发明测试装置的立体结构示意图；
图2为本发明测试装置偏心激振平台结构示意图；
图3为本发明测试装置偏心激振平台左视图；
图4为本发明测试装置大批量夹具结构示意图；
图5为本发明测试装置大批量夹具的安装示意图；
图6为本发明测试装置三等分管路径向扩张压力加载装置的立体结构示意图；
图7为本发明测试装置管路回缩机构的立体结构示意图；
图中，1-偏心激振平台；2-测试装置支撑框架；3-三等分管路径向扩张压力加载装置；4-大批量夹具模块；5-偏心激振平台框架；6-底座；7-上端盖；8-激振平台工作台；9-偏心轴系旋转轴；10-顶升装置；11-定位块；12-顶升装置旋转轴；13-6006轴承；14-带轮；15-V形带；16-偏心轮一；17-前支撑架；18-后支撑架；19-螺栓；20-圆柱螺旋压缩弹簧；21-偏心轮二；22-偏心轮三；23-伺服电机；24-安装台；25-支撑横梁；26-夹具底座；27-第一卡夹；28-蝶形螺母；29-M3×30型螺栓；30-轴销；31-第二卡夹；32-安装背板；33-带套筒圆环；34-推压套筒；35-压缩弹簧；36-锥孔推压件；37-20mm管路；38-30mm管路；39-40mm管路；40-衬垫试件；41-10mm管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。图1为本发明测试装置的立体结构示意图，图2为本发明测试装置偏心激振平台结构示意图，图3为本发明测试装置偏心激振平台左视图，图4为本发明测试装置大批量夹具结构示意图，图5为本发明测试装置大批量夹具的安装示意图，图6为本发明测试装置三等分管路径向扩张压力加载装置的立体结构示意图，图7为本发明测试装置管路回缩机构的立体结构示意图，如图所示：
面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，所述测试装置包括偏心激振平台1、测试装置支撑框架2、三等分管路径向扩张压力加载装置3和大批量夹具模块4；偏心激振平台1用于激振，并实现激振频率和振幅的调节；三等分管路径向扩张压力加载装置3对衬垫试件40进行压力加载；大批量夹具模块4配合三等分管路径向扩张压力加载装置3进行衬垫试件40的夹装；测试装置支撑框架2用于安装三等分管路径向扩张压力加载装置3，定位偏心激振平台1。
所述偏心激振平台1包括偏心激振平台框架5、激振平台工作台8、伺服电机23、安装台24、两根支撑横梁25、偏心轴系、浮动连接组件和顶升装置10；
两根支撑横梁25的两端通过螺栓安装在偏心激振平台框架5中部，用于支撑安装台24，伺服电机23安装在安装台24左侧，偏心轴系位于安装台24的右侧，偏心轴系与伺服电机23通过带传动连接，选用V形带15，
激振平台工作台8通过螺栓螺母连接在浮动连接组件上；激振平台工作台8下方有T形槽，水平垂直于T形槽方向上有定位孔；顶升装置10通过激振平台工作台8下方的T形槽安装在激振平台工作台8上，位于偏心轴系上方与偏心轴系直接接触；
浮动连接组件包括四个浮动连接件，四个浮动连接件通过螺栓连接安装在偏心激振平台框架5顶面的四角；浮动连接组件用于实现激振平台工作台8与偏心激振平台框架5间的浮动连接；
所述偏心轴系包括多根偏心轴系旋转轴9、偏心轴系旋转轴9通过带传动与伺服电机连接，每根偏心轴系旋转轴9安装偏心距不同的偏心轮一16、偏心轮二21或偏心轮三22；所述浮动连接件包括底座6、上端盖7和四个圆柱螺旋压缩弹簧20，底座6和上端盖7带有面板套筒，圆柱螺旋压缩弹簧20与底座6和上端盖7的面板套筒间采取过盈配合，防止在振动过程中圆柱螺旋压缩弹簧20与底座6和上端盖7间发生分离；所述顶升装置10安装在激振平台工作台8的下方，通过T形槽与激振平台工作台8连接，顶升装置10包括前支撑架17、后支撑架18、两个6006轴承13和一根顶升装置旋转轴12，前支撑架17通过T形槽安装在偏心激振平台工作台8上，后支撑架18通过螺栓19安装在前支撑架17上；
伺服电机23为整个偏心激振平台1提供动力，通过带轮14将动力传输至偏心轴系旋转轴9从而带动偏心轮一16、偏心轮二21或偏心轮三22之一转动，顶升装置旋转轴12与偏心轴系的偏心轮直接接触，当偏心轮旋转时带动顶升装置10上下振动，同时带动偏心激振平台上的装置振动，进而将振动传递到所有被测的不同曲率半径的待测衬垫试件40上；通过调整伺服电机23转速实现振动频率的调节；
顶升装置10可顺T形槽横向移动，与偏心轮一16、偏心轮二21和偏心轮三22接触从而调节振幅，移动到相应位置后，可将定位块11插入前支撑架17和激振平台工作台8上的定位孔进行定位；
当偏心轴系转动时带动激振平台工作台8上的顶升装置10上下振动，浮动连接组件位于激振平台工作台8与偏心激振平台框架5顶面之间，实现浮动连接，从而使顶升装置10带动激振平台工作台8和激振平台工作台8上的装置振动，进而将振动传递到所有被测的不同曲率半径的衬垫上。
所述大批量夹具模块4通过T形槽安装在偏心激振平台工作台8上，包括四件夹具底座26和二十件夹具，单件夹具包括第一卡夹27、第二卡夹31、轴销30、M3×30型螺栓29和蝶形螺母28，M3×30型螺栓29一端通过轴销30与第一卡夹27连接，第一卡夹27与第二卡夹31均通过底座上的T形槽固定在夹具底座26上，且第一卡夹27与第二卡夹31可在夹具底座26上横向移动，每个夹具底座26开有五个T形槽，可同时安装五件夹具，具底座26通过T形槽安装在偏心激振平台工作台8上；在进行夹装时，第一卡夹27和第二卡夹28接触待测衬垫试件40后通过拧动蝶形螺母进行固定；
所述三等分管路径向扩张压力加载装置3包括安装背板32、四组锥孔推压件36、四组三等分径向扩张管路和四组管路回缩机构；安装背板32通过螺栓连接固定在测试装置支撑框架2上，安装背板32上开有四个圆形孔；四组锥孔推压件36分别安装在安装背板32的四个圆形孔中，锥孔推压件的顶部有四个弧形槽，分别对应四种不同尺寸的管径，锥孔推压件的底部开有锥形孔，锥孔深度为15mm；锥孔推压件开有弧形槽的一侧面向正前方；四组径向扩张管路分别通过锥孔推压件的弧形槽与其连接；四组管路回缩机构分别套装在四组锥孔推压件36伸出安装背板32的部分上，并通过螺栓连接固定在安装背板32上；
10mm管路41、20mm管路37、30mm管路38、40mm管路39四种尺寸的基础管径，且为适应不同曲率半径的被测衬垫试件，在测试衬垫时管路可进行适量的扩张，10mm管径的管路可扩张至20mm，20mm管径的管路可扩张至30mm，以此类推扩张管路适用于内径10mm～50mm的不同类型和曲率半径的航发管路衬垫；
所述管路回缩机构包括带套筒圆环33、推压套筒34和压缩弹簧35，带套筒圆环33内壁上有三个套筒，每个套筒中心线形成的夹角为120°；推压套筒34的一端为一段圆心角为40°的圆环壁，推压套筒34安装在带套筒圆环33的套筒内，推压套筒34中安装有压缩弹簧35，为保证推压套筒34可沿轴向自由移动，推压套筒34与带套筒圆环33的套筒间采取间隙配合。
所述偏心轮一16的偏心距为4.5mm，偏心轮二21的偏心距为3mm，偏心轮三22的偏心距1.5mm，分别对应9mm、6mm和3mm的振幅。
所述圆柱螺旋压缩弹簧20的最大伸长量大于偏心激振平台1的最大振幅，以保证圆柱螺旋压缩弹簧20与底座6和上端盖7间不会发生分离。
所述前支撑架17和后支撑架18上均设有肋板进行加固，保证前支撑架17和后支撑架18具有一定强度，避免在振动过程中发生塑性形变。
测试时，在三等分径向扩张管路上套装所测衬垫，锥孔推压机构受到液压缸活塞杆的推压，沿固定装置上的T形槽径向扩张，并带动通过弧形槽固定的三等分径向扩张管路径向扩张，管路在锥形推压机构的带动下径向扩张配合夹具径向挤压衬垫，从而对衬垫进行压力加载。管路回缩结构在测试过程中固定锥孔推压件，防止其在设备停止运行时沿锥形槽向外滑出。在液压缸活塞杆施加的压力撤离后，回缩机构套筒内的弹簧恢复原长，从而推动锥孔推压件恢复到初始状态，进而对衬垫进行压力卸载。
测试过程中，锥孔推压结构承受液压缸活塞杆的推压，沿固定装置上的T形槽径向扩张，并带动扩张管路径向扩张，从而对衬垫进行压力加载。停止测试时，管路回缩结构固定锥孔推压件，防止其在设备停止运行时沿锥形槽向外滑出；同时在液压缸活塞杆收回施加的压力后，回缩机构套筒内的弹簧恢复原长，从而推动锥孔推压件恢复到初始状态，进而对衬垫进行压力卸载。
在测试时，通过锥孔推压结构控制和调整衬垫的压力。在衬垫受压状态下，通过偏心平台产生的振动传递到所有被测的不同曲率半径的衬垫上。然后每隔一段时间测试一下衬垫的振动响应信号，通过自由振动衰减法和半功率带宽法分别获得被测某个衬垫的时域阻尼和频域阻尼参数，将时域阻尼和频域阻尼参数分别绘制成随着时间的连续曲线，通过曲线的斜率变化，来客观评价被测某个衬垫的退化性能。
Claims (3)
1.面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，其特征在于：所述测试装置包括大批量夹具模块、三等分管路径向扩张压力加载装置、偏心激振平台和测试装置支撑框架；偏心激振平台用于激振，并实现激振频率和振幅的调节；三等分管路径向扩张压力加载装置对衬垫试件进行压力加载；大批量夹具模块配合三等分管路径向扩张压力加载装置进行衬垫试件的夹装；测试装置支撑框架用于安装三等分管路径向扩张压力加载装置，定位偏心激振平台；
所述三等分管路径向扩张压力加载装置包括安装背板、四组锥孔推压件、四组三等分径向扩张管路和四组管路回缩机构；安装背板通过螺栓连接固定在测试装置支撑框架上，安装背板上开有四个圆形孔；四组锥孔推压件分别安装在安装背板的四个圆形孔中，锥孔推压件的顶部有四个弧形槽，分别对应四种不同尺寸的管径，锥孔推压件的底部开有锥形孔，锥孔深度为15mm；锥孔推压件开有弧形槽的一侧面向正前方；四组径向扩张管路分别通过锥孔推压件的弧形槽与其连接；四组管路回缩机构分别套装在四组锥孔推压件伸出安装背板的部分上，并通过螺栓连接固定在安装背板上；
所述三等分径向扩张管路设计有直径为10mm、20mm、30mm、40mm四种尺寸的基础管径，而且为了适应不同曲率半径的被测衬垫试件，在测试衬垫时，四组管路可进行适量的扩张，即：10mm管路的管径可扩张至20mm，20mm管路的管径可扩张至30mm，以此类推，扩张的管路适用于内径10mm~50mm范围内不同类型和曲率半径的航发管路衬垫；
所述管路回缩机构包括带套筒圆环、推压套筒和压缩弹簧，带套筒圆环内壁上有三个套筒，每个套筒中心线形成的夹角为120°；推压套筒的一端为一段圆心角为40°的圆环壁，推压套筒安装在带套筒圆环的套筒内，推压套筒中安装有压缩弹簧，为保证推压套筒可沿轴向自由移动，推压套筒与带套筒圆环的套筒间采取间隙配合；
所述偏心激振平台包括偏心激振平台框架、激振平台工作台、伺服电机、安装台、两根支撑横梁、偏心轴系、浮动连接组件和顶升装置；
两根支撑横梁的两端通过螺栓安装在偏心激振平台框架中部，用于支撑安装台，伺服电机安装在安装台左侧，偏心轴系位于安装台的右侧，偏心轴系与伺服电机通过带传动连接，选用V形带；
激振平台工作台通过螺栓螺母连接在浮动连接组件上；激振平台工作台下方有T形槽，水平垂直于T形槽方向上有定位孔；顶升装置通过激振平台工作台下方的T形槽安装在激振平台工作台上，位于偏心轴系上方与偏心轴系直接接触；
浮动连接组件包括四个浮动连接件，四个浮动连接件通过螺栓连接安装在偏心激振平台框架顶面的四角；浮动连接组件用于实现激振平台工作台与偏心激振平台框架间的浮动连接；
所述偏心轴系包括多根偏心轴系旋转轴，偏心轴系旋转轴通过带传动与伺服电机连接，每根偏心轴系旋转轴安装偏心距不同的偏心轮一、偏心轮二或偏心轮三；所述浮动连接件包括底座、上端盖和四个圆柱螺旋压缩弹簧，底座和上端盖带有面板套筒，圆柱螺旋压缩弹簧与底座的面板套筒间及圆柱螺旋压缩弹簧与上端盖的面板套筒间采取过盈配合，防止在振动过程中圆柱螺旋压缩弹簧与底座间及圆柱螺旋压缩弹簧与上端盖间发生分离；所述顶升装置安装在激振平台工作台的下方，通过T形槽与激振平台工作台连接，顶升装置包括前支撑架、后支撑架、两个6006轴承和一根顶升装置旋转轴，前支撑架通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上，后支撑架通过螺栓安装在前支撑架上；
伺服电机为整个偏心激振平台提供动力，通过带轮将动力传输至偏心轴系旋转轴从而带动偏心轮一、偏心轮二或偏心轮三转动，顶升装置旋转轴与偏心轴系的偏心轮直接接触，当偏心轮旋转时带动顶升装置上下振动，同时带动偏心激振平台上的装置振动，进而将振动传递到所有被测的不同曲率半径的待测衬垫试件上；通过调整伺服电机转速实现振动频率的调节；
顶升装置可顺T形槽横向移动，分别与偏心轮一、偏心轮二或偏心轮三接触从而调节振幅，移动到相应位置后，可将定位块插入前支撑架和激振平台工作台上的定位孔进行定位；所述偏心轮一的偏心距为4.5mm，偏心轮二的偏心距为3mm，偏心轮三的偏心距1.5mm，分别对应9mm、6mm和3mm的振幅。
2.根据权利要求1所述的面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，其特征在于：所述大批量夹具模块通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上，包括四件夹具底座和二十件夹具，单件夹具包括第一卡夹、第二卡夹、轴销、M3x30型螺栓和蝶形螺母，M3x30型螺栓一端通过轴销与第一卡夹连接，第一卡夹与第二卡夹均通过底座上的T形槽固定在夹具底座上，且第一卡夹与第二卡夹可在夹具底座上横向移动，每个夹具底座开有五个T形槽，可同时安装五件夹具，夹具底座通过T形槽安装在偏心激振平台工作台上；在进行夹装时，第一卡夹和第二卡夹接触待测衬垫试件后通过拧动蝶形螺母进行固定。
3.根据权利要求1所述的面向航发管路衬垫力学性能退化检测的大批量测试装置，其特征在于：所述圆柱螺旋压缩弹簧的最大伸长量大于偏心激振平台的最大振幅，以保证圆柱螺旋压缩弹簧与底座间及圆柱螺旋压缩弹簧与上端盖间不会发生分离。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201107248Y (zh) * | 2007-08-08 | 2008-08-27 | 中国矿业大学 | 振动摩擦磨损试验机 |
| CN203929388U (zh) * | 2014-05-05 | 2014-11-05 | 燕山大学 | 一种基于双曲柄摇杆机构的自润滑衬垫性能试验机 |
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| CN205404120U (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-27 | 华南理工大学 | 一种薄壁轴承检测台动载测试装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201107248Y (zh) * | 2007-08-08 | 2008-08-27 | 中国矿业大学 | 振动摩擦磨损试验机 |
| CN203929388U (zh) * | 2014-05-05 | 2014-11-05 | 燕山大学 | 一种基于双曲柄摇杆机构的自润滑衬垫性能试验机 |
| CN204740197U (zh) * | 2015-05-19 | 2015-11-04 | 河南科技大学 | 一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置 |
| CN205404120U (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-27 | 华南理工大学 | 一种薄壁轴承检测台动载测试装置 |
| CN109115594A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-01 | 东北大学 | 测试纤维增强复合材料退化时力学性能的装置及方法 |
| EP3611488A2 (en) * | 2018-12-29 | 2020-02-19 | Railway Engineering Research Institute of China Academy of Railway Sciences Corporation Limited | A high frequency fatigue dynamic loading test machine for railway fastener elastic strips |
| CN109765024A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-05-17 | 西南交通大学 | 一种多功能振动接触试验机 |
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| 刘中华等.某航空发动机卡箍断裂故障分析.《航空发动机》.2019,第45卷(第3期),第77-81页. * |
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