CN115855552A - 一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，属于离心式恒加速度试验装置技术领域；解决了现有离心式恒加速度试验系统进行试验时成本高，效率低，操作复杂的问题。本发明的快速转换装置包括固定基座和活动台面；固定基座固定于悬臂上，试验件固定于活动台面上；活动台面固定于固定基座上且能够在固定基座上转换不同方向。本发明通过变换活动台面与固定基座和保险插销的组合方位即可快速转换试验方向，能够降低试验成本，提高工作效率。

Description

一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置

技术领域

本发明涉及离心式恒加速度试验装置技术领域，尤其涉及一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置。

背景技术

离心式恒加速度系统是目前各科研院所用于判定电子产品、元器件、设备、结构经受恒加速度(稳态加速度)环境时能否达到预期效果的重要考核手段。也可以作为产品环境再现，激发产品故障，提高产品环境适应性的一种方法。其应用范围非常广泛，涉及航空航天、船舶、民用产品、生命科学等领域。

离心式恒加速度试验系统主要由离心机台体、控制系统、变频器等组成。进行试验时先确定试验件的受试方向。试验件分为三个正交轴向，每轴向正负两个方向，共计六个方向进行试验。安装试验件时先将试验件和夹具称重，然后将夹具安装于离心式恒加速度试验系统其中一条悬臂水平台面上，再将试验件安装于夹具上。然后按相同重量在离心式恒加速度试验系统另一条悬臂水平台面安装相应质量的配重。当变换方向时需要将试验件和夹具依次拆卸，重新调整试验方向，然后依次安装。三个方向其中必然包含两次立式试验。立式试验需先行设计立式夹具或立板，从而产生了设计周期、加工周期和加工成本等问题。进行立式试验要求先将试验件及夹具拆除，然后将立板或独立的立式夹具称重，然后安装于离心式恒加速度试验系统悬臂台面上，随后将水平夹具和试验件依次安装于立板上或将试验件直接安装于独立的立式夹具上。由于增加了立板或立式夹具，必然引起了参试质量的变化。所以需调整离心式恒加速度试验系统另一端悬臂的配重，以保证进行试验时离心机旋转过程的动态平衡。总体来看，导致离心式恒加速度试验系统进行试验时操作繁琐，效率低，成本高的原因主要是由于其试验要求的特殊性导致。并且离心式恒加速度试验系统安装时普遍作业高度较高，操作空间较小，频繁的作业强度增加了人员及试验件坠落的风险。

综上所述，现有的试验方法使试验的过程复杂化，人员作业风险、时间成本、经济成本都有所提高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，用以解决现有离心式恒加速度试验系统进行试验时成本高，效率低，操作复杂的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，离心式恒加速度试验系统包括悬臂；快速转换装置包括固定基座和活动台面；

固定基座固定于悬臂上，试验件固定于活动台面上；活动台面固定于固定基座上且能够在固定基座上转换不同方向。

在一种可能的设计中，固定基座为长方体状；固定基座上设有长方体状的凸台，凸台上设有倒立的十字组合第一T型槽；凸台正中央开设有正方形开孔；正方形开孔沿凸台的竖直方向贯穿凸台。

在一种可能的设计中，正方形开孔的深度等于第一T型槽的高度；正方形开孔的的长度和宽度均等于第一T型槽的槽底宽度。

长方体槽的长度和宽度相等并且等于第一T型槽的槽底宽度，长方体槽的高度等于第一T型槽的高度。

在一种可能的设计中，活动台面包括长方体状的台面主体，沿台面主体长边方向的两端均设有插板，两插板与台面主体组合构成两个第一T型插销；两个第一T型插销能够插入第一T型槽内。

在一种可能的设计中，台面主体上设有第二T型插销，第二T型插销设于试验件的对立面上；第二T型插销能够插入第一T型槽内。

在一种可能的设计中，倒立的第一T型槽包括底部横向槽和顶部竖向槽；

活动台面的厚度与顶部竖向槽的宽度相等。

在一种可能的设计中，凸台四周环绕有约束挡板，约束挡板与凸台相邻的边平行。

在一种可能的设计中，约束挡板的高度与凸台高度相同且均等于第一T型槽槽底宽度的2/5。

在一种可能的设计中，固定基座的第一T型槽沿水平方向贯穿凸台和约束挡板。

在一种可能的设计中，快速转换装置还包括两固定部件；

当活动台面上的第二T型插销或其中任意一个第一T型插销插入固定基座上的其中一个第一T型槽后，利用两个固定部件固定住活动台面。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)本发明设置两条相互垂直的倒立的第一T型槽，为活动台面的方向的转换提供了基础，活动台面能够嵌入任意一条倒立的第一T型槽内，从而实现活动台面的方向转换；由于试验件在活动台面上的位置是固定不变的，当活动台面的方向转换时，会带着试验件同步转换不同方向，从而使试验件能够满足不同方向的离心式恒加速度试验。

(2)本发明利用活动台面在固定基座上转换不同的方向和角度，从而使离心式恒加速度系统在进行试验方向转换时具备快速转换方向的能力，从操作上避免了试验件及夹具的频繁的拆卸安装，减少了因为试验件安装次数增加所造成的试验风险。

(3)本发明在试验件进行立式试验时，无需设计立板或立式夹具，免去了安装立板或立式夹具的工作，节约时间，简化步骤，并减少了立板和立式夹具设计、以及生产周期以和加工成本。

(4)在所有方向试验过程中，整体参试质量保持不变(固定基座和活动台面的整体质量不发生变化)，无需因为增加立板或更换立式夹具而重新调整配重。利用活动台面在固定基座上可以实现十二种试验方向的调整，为试验件的离心式恒加速度试验提供了最利于试验安装的条件，并且节约了时间成本、资金成本和人力成本，提高了工作效率。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置的整体结构示意图；

图2为本发明的固定基座的结构示意图；

图3为本发明的活动台面的结构示意图；

图4为本发明的固定部件的结构示意图；

图5为活动台面以卧式安装的方式固定于固定基座上的示意图一；

图6为图5中的活动台面沿逆时针或顺时针旋转90°后固定于固定基座上的结构示意图；

图7为活动台面以立式安装的方式固定于固定基座上的示意图一；

图8为图7中的活动台面沿逆时针旋转90°后的固定于固定基座上的结构示意图。

附图标记：

1-旋臂；2-固定基座；3-凸台；4-保险插销插孔；5-固定基座与悬臂连接孔；6-十字组合第一T型槽；7-约束挡板；8-活动台面；9-第一T型插销；10-活动面板安装孔；11-活动面板保险插孔；12-固定部件；13-立式保险插销锁紧端；14-保险插销翼；15-卧式保险插销锁紧端；16-正方形开孔；17-保险插销固定孔；18-第二T型插销；19-立式销。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，该离心式恒加速度试验系统包括悬臂1；快速转换装置包括固定基座2和活动台面8；固定基座2固定于悬臂1上，试验件通过夹具固定于活动台面8上；活动台面8固定于固定基座2上且能够在固定基座2上转换不同方向。

具体地，如图1所示，本发明的离心式恒加速度试验系统采用现有的离心式恒加速度试验系统，该离心式恒加速度试验系统设有悬臂1，固定基座2固定于悬臂1上，试验件先与夹具固定连接，然后将夹具固定于活动台面8上，而活动台面8安装于固定基座2上。

需要说明的是，如图5至图8所示，活动台面8能够卧式安装于固定基座2上或立式安装于固定基座2上，当活动台面8采用卧式安装时，活动台面8能够沿顺时针或逆时针旋转90°、180°和270°进行调整安装方向。当活动台面8采用立式安装时，活动台面8同样能够沿顺时针或逆时针旋转90°、180°和270°进行调整安装方向。

现有的离心式恒加速度试验系统通过一次安装仅能实现一个方向的恒加速度试验，转换方向时需要重新拆装试验件及夹具。进行立式试验时还需要安装专用立板或立式夹具，立板的设计和投产增加了试验准备周期和试验成本。变换立板或立式夹具后还需要重新调整相应的配重才能确保试验的准确性和安全性。

与现有技术相比，本发明利用活动台面8在固定基座2上转换不同的方向和角度，从而使离心式恒加速度系统在进行试验方向转换时具备快速转换方向的能力，从操作上避免了试验件及夹具的频繁的拆卸安装，减少了因为试验件安装次数增加所造成的试验风险。试验件在进行立式试验时，本发明无需设计立板或立式夹具，免去了安装立板或立式夹具的工作，节约时间，简化步骤，并减少了立板和立式夹具设计、以及生产周期以和加工成本。另外，在所有方向试验过程中，整体参试质量保持不变(固定基座2和活动台面8的整体质量不发生变化)，无需因为增加立板或更换立式夹具而重新调整配重。利用活动台面8在固定基座2上可以实现十二种试验方向的调整，为试验件的离心式恒加速度试验提供了最利于试验安装的条件。综上所述，本发明节约了时间成本、资金成本和人力成本，提高了工作效率。

为了更好的将固定基座2固定于悬臂1上，在固定基座2上预留多个固定基座与悬臂连接孔5，例如八个固定基座与悬臂连接孔5，八个固定基座与悬臂连接孔5分为两组平行的设于固定基座2的两侧，固定基座2通过八个固定基座与悬臂连接孔5固定于离心式恒加速度试验系统的悬臂1上。

为了增加活动台面8的牢固性，本发明的固定基座2为长方体状；长方体状的固定基座2上设有长方体状的凸台3，凸台3上设有倒立的十字组合第一T型槽6；凸台3正中央设有正方形开孔16；正方形开孔16沿凸台3深度方向贯穿凸台3。

如图2所示，该固定基座2为长方体状，该长方体状的固定基座2固定于悬臂1上，固定基座2的三条边与悬臂1对应的边平行；凸台3设于固定基座2俯视平面几何中心位置，凸台3的长度与宽度相等，凸台3的长度与宽度均大于凸台3的高度；凸台3上设有两条倒立的第一T型槽，两条倒立的第一T型槽的槽底长度方向与其对应的凸台3的四条边平行；另外，两条倒立的第一T型槽之间相交并垂直，构成倒立的十字组合第一T型槽6。

与现有技术相比，本发明设置两条相互垂直的倒立的第一T型槽，为活动台面8的方向的转换提供了基础，活动台面8能够嵌入任意一条倒立的第一T型槽内，从而实现活动台面8的方向转换；由于试验件在活动台面8上的位置是固定不变的，当活动台面8的方向转换时，会带着试验件同步转换不同方向，从而使试验件能够满足不同方向的离心式恒加速度试验。

在现有技术当中，当需要变换试验件的安装方向以调整试验方向时，需要将试验件和夹具依次拆卸，重新调整试验方向，然后再依次安装试验件和夹具；另外，当进行立式试验时，需要先行设计立式夹具或立板，从而产生了设计周期、加工周期和加工成本等问题。进行立式试验要求先将试验件及夹具拆除，然后将立板或独立的立式夹具称重，然后安装于离心式恒加速度试验系统悬臂1台面上，随后将水平夹具和试验件依次安装于立板上或将试验件直接安装于独立的立式夹具上。由于增加了立板或立式夹具，必然引起了参试质量的变化，所以还需调整离心式恒加速度试验系统另一端悬臂1的配重，以保证进行试验时离心机旋转过程的动态平衡。

与现有技术相比，本发明在调整试验件的试验方向时，无需设计现有的立板以及立式夹具，本发明是先将试验件固定于活动台面8上，通过转换活动台面8的方向以调整试验件的试验方向。

上述调整试验件的试验方向的具体过程为：如图5至图8所示，当试验件进行卧式试验时，将活动台面8以卧式的姿势插入固定基座2上的其中任一个第一T型槽内，在卧式安装的前体下，能够将活动台面8沿顺时针或逆时针旋转90°、180°和270°进行调整试验件安装反向，实现两个方向四种变换组合方式。当将活动台面8以立式的姿势插入固定基座2上的第一T型槽内，在立式安装的前体下，能够将活动台面8中的两个不同的面沿顺时针或逆时针分别旋转90°、180°和270°进行调整试验件安装反向，实现四个方向八种变换组合方式。

需要强调的是，利用本发明的快速转换装置进行的整个试验过程，由于其无需加工专用立板和立式夹具，不仅操作方便快捷，并保证了所有试验方向参试质量始终保持不变，无需进行配重调整；本发明很好地解决了现有的离心式恒加速度试验系统的装换装置在转换试验方向时由于操作复杂，试验准备时间长，致使经济成本增加，并且容易出现人员操作中的安全风险等问题。

本发明设置两条相互垂直的倒立的第一T型槽，为活动台面8的方向的转换提供了基础，活动台面8嵌入任意一条倒立的第一T型槽内，实现活动台面8的方向转换，由于试验件在活动台面8的位置是固定的，因此，当活动台面8的方向转换时，会带着试验件同步转换方向，从而使试验件能够满足不同方向的离心式恒加速度试验。

需要说明的是，如图1所示，在利用离心式恒加速度系统进行离心式恒加速度试验时，需要先确定试验件的受试方向。试验件分为三个正交轴向(XC、YC、ZC三个正交轴向)，每轴向包括正负两个方向，共计六个受试方向进行试验。本发明以固定基座的基座面的相邻的两条边的交点为原点，以相邻的两条边的方向分别定义为XC和YC方向，以凸台的高度方向为ZC方向建立坐标系。

需要注意的是，凸台3上正方形开孔16的深度等于第一T型槽的高度；正方形开孔16的的长度和宽度均等于第一T型槽的槽底宽度。另外，倒立的第一T型槽包括底部横向槽和顶部竖向槽，其中，底部横向槽的宽度等于第一T型槽的高度(包括底部横向槽的高度加上顶部竖向槽的高度)；并且，底部横向槽的宽度与顶部竖向槽宽度的比例为3:1-5:1。从而保证活动台面8与固定基座2在转换方向时保持最佳贴合状态。

为了保证活动台面8在固定基座2上能够灵活的调整安装方向，本发明的活动台面8包括长方体状的台面主体，沿台面主体长边方向的两端均设有插板，两插板与台面主体组合构成两个第一T型插销9；两个第一T型插销9能够插入第一T型槽内。

具体地，如图3所示，台面主体的长度与宽度相等且两者均大于台面主体的厚度，沿台面主体的长度方向，在台面主体的两端的端面上分别设有插板，两个插板与台面主体分别组合形成两个第一T型插销9，两第一T型插销9的插板平行设置。

为了将试验件牢固的固定于活动台面8上，本发明的夹具为长方体状板，长方体状板上设有用于固定试验件的安装孔，试验件通过安装孔固定在夹具上。另外，在台面主体上设有活动面板安装孔10，在夹具上还设有与活动面板安装孔10位置相对应的孔槽，夹具的固定试验件的面的对立面与台面主体对齐并相贴合，夹具的孔槽与活动面板的安装孔对齐后通过螺栓连接，从而将夹具固定到活动台面8上。

当试验件需要进行立式试验时，将两个第一T型插销9中的任一个从固定基座2的凸台3的一侧插入其中任一个第一T型槽内；当需要调整立式试验方向时，将上述第一T型插销9从第一T型槽内抽出，将活动台面8沿顺时针或逆时针分别旋转90°、180°和270°进行调整试验件安装方向；同样地，当再次需要调整立式试验方向时，将该第一T型插销9从第一T型槽内抽出，然后更换为另一T型插销，将活动台面8沿顺时针或逆时针分别旋转90°、180°和270°进行调整试验件安装方向。

为了进一步增加试验件的卧式试验方向，本发明在台面主体上设有第二T型插销18，第二T型插销18设于试验件的对立面上；第二T型插销18能够插入任意一个第一T型槽内。

具体地，如图3所示，第一T型插销9和第二T型插销18均包括横向部和竖向部；第二T型插销18设于与两插板平行的台面主体的中轴线上，第二T型插销18与其两侧第一T型插销9角度分别相差90°。三组T型插销的横向部的宽度与竖向部的宽度均为1：5，与第一T型槽的尺寸相同。

需要强调的是，两个第一插销的横向部的长度大于第二插销的横向部的长度。

需要说明的是，第一T型槽包括底部横向槽和顶部竖向槽；活动台面8的厚度与顶部竖向槽的宽度相等。另外，底部横向槽的宽度与顶部竖向槽的宽度的比例为1:5。

为了将活动台面8牢固的固定在固定基座2上，本发明的凸台3四周环绕有约束挡板7，约束挡板7与凸台3相邻的边平行。另外，约束挡板7的高度与凸台3高度相同且均等于第一T型槽槽底宽度的2/5。固定基座2的第一T型槽沿水平方向贯穿凸台3和约束挡板7。

具体地，凸台3四周环绕有八组约束挡板7，约束挡板7与相邻的凸台3的边保持平行，约束挡板7的高度与凸台3高度相同且两者均等于第一T型槽的槽底宽度的2/5；第一T型槽沿水平方向贯穿凸台3和约束挡板7；约束挡板7与基座的凸台3之间的间距为第一T型槽的底部横向槽的深度值。

为了约束活动台面8，本发明的快速转换装置还包括两固定部件12；当活动台面8上的第二T型插销18或其中一个第一T型插销9插入固定基座2上的任一个第一T型槽后，利用两个固定部件12固定住活动台面8。

具体地，如图4所示，本发明的两固定部件12为两保险插销；两保险插销分别为第一保险插销和第二保险插销，第一保险插销和第二保险插销的结构相同；第一保险插销和第二保险插销均包括插销主体，该插销主体为长方体状，沿插销主体的长度方向上，插销主体设有立式保险插销锁紧端13和卧式保险插销锁紧端15，立式保险插销锁紧端13和卧式保险插销锁紧端15处于相互对立的面上；在立式保险插销锁紧端13的端面上设有凹槽，该凹槽宽度等于活动台面8上的插板的宽度；另外，在该凹槽内设有两个相互平行的立式销19，在沿插板的长度方向上的两端分别设有活动面板保险插孔11；当活动台面8采用立式的方式插入凸台3上的第一T型槽时，在活动台面8的两插板的外侧分别插上第一保险插销和第二保险插销，此时，第一保险插销和第二保险插销的两个立式销19能够插入对应的插板上的活动面板保险插孔11内，实现立式保险插销锁紧状态，从而固定住活动台面8。

另外，为了固定住第一保险插销和第二保险插销，在保险插销主体上，与立式销19子平行的两端面上均设有凹槽，通过设置凹槽使插销主体的两端分别形成保险插销翼，保险插销翼上设有固定孔，同时基座上设有保险插销固定孔17，保险插销翼上的固定孔与基座上的保险插销固定孔17能够对齐并通过螺栓连接。

在卧式保险插销锁紧端15设有立方体块状卧式销；另外，在凸台3四条边外均开设保险插销插孔4，该保险插销插孔4的开孔位置位于约束挡板7与凸台3之间，紧邻第一T型槽延伸面位置；保险插销插孔4深度方向贯穿固定基座2，保险插销插孔4的长度与宽度与第一T型槽的底部横向槽的宽度(即第一T型槽的槽底宽度)和高度相等；当活动台面8采用卧式的方式插入凸台3上的第一T型槽时，在活动台面8的第二插销的两端分别插上第一保险插销和第二保险插销，此时，第一保险插销和第二保险插销的卧式销能够插入固定基座2上的保险插销插孔4内，实现卧式保险插销锁紧状态，从而固定住活动台面8。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述离心式恒加速度试验系统包括悬臂；所述快速转换装置包括固定基座和活动台面；

所述固定基座固定于所述悬臂上，所述试验件固定于活动台面上；所述活动台面固定于所述固定基座上且能够在所述固定基座上转换不同方向。

2.根据权利要求1所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述固定基座为长方体状；所述固定基座上设有长方体状的凸台，所述凸台上设有倒立的十字组合第一T型槽；所述凸台正中央开设有正方形开孔；所述正方形开孔沿所述凸台的竖直方向贯穿所述凸台。

3.根据权利要求2所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述正方形开孔的深度等于第一T型槽的高度；所述正方形开孔的的长度和宽度均等于第一T型槽的槽底宽度。

4.根据权利要求3所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述活动台面包括长方体状的台面主体，沿所述台面主体长边方向的两端均设有插板，两插板与所述台面主体组合构成两个第一T型插销；两个所述第一T型插销能够插入所述第一T型槽内。

5.根据权利要求4所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述台面主体上设有第二T型插销，所述第二T型插销设于所述试验件的对立面上；所述第二T型插销能够插入所述第一T型槽内。

6.根据权利要求5所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述倒立的第一T型槽包括底部横向槽和顶部竖向槽；

所述活动台面的厚度与所述顶部竖向槽的宽度相等。

7.根据权利要求6所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述凸台四周环绕有约束挡板，所述约束挡板与所述凸台相邻的边平行。

8.根据权利要求7所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述约束挡板的高度与所述凸台高度相同且均等于第一T型槽槽底宽度的2/5。

9.根据权利要求8所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述固定基座的第一T型槽沿水平方向贯穿所述凸台和所述约束挡板。

10.根据权利要求9所述的离心式恒加速度试验系统的试验件的快速转换装置，其特征在于，所述快速转换装置还包括两固定部件；

当所述活动台面上的第二T型插销或其中任意一个第一T型插销插入所述固定基座上的其中一个第一T型槽后，两个所述固定部件能够固定住所述活动台面。

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