CN203519438U - 一种模态试验用锤击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模态试验用锤击装置，包括固定座（1），还包括驱动装置（2）、凸轮（3）、摆杆支架（4）、一端固定有力锤（6）的摆杆（5）和复位弹性件（7），驱动装置（2）和摆杆支架（4）固定于固定座（1），摆杆（5）与摆杆支架（4）铰接，凸轮（3）连接于驱动装置（2）以能够通过该驱动装置（2）的驱动而转动，并推动摆杆（5）摆动，复位弹性件（7）作用于摆杆（5）以使该摆杆（5）抵靠凸轮（3）。通过驱动装置驱动凸轮，凸轮通过自身转动带动摆杆以及力锤上下摆动，从而使力锤有规律且以相同力度对被测物体进行敲击，有效地控制了击振力的大小和方向，提高了测量的精准度，使获得的模态参数的准确性得以保障。

Description

一种模态试验用锤击装置

技术领域

本实用新型涉及模态试验设备领域，具体地，涉及一种模态试验用锤击装置。

背景技术

以往在进行模态试验时，一般利用力锤进行对被测试件进行激振。传统的做法是由人手工操作力锤。现有使用的试验方法，一方面造成试验人员的人工工作量较大，试验周期拖延较长，另一方面对被测试件的激振点的位置、激振方向和激振力大小很难准确控制，特别在进行提取响应方向与激振方向不同的模态参数时，如耦合模态的试验时，激振方向的微小偏差会导致试验结果误差很大，使获取的模态参数的准确性无法得到保证。因此需要一种能够获得准确测量数值的模态试验用锤击装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够获得准确数值的模态试验用锤击装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种模态试验用锤击装置，包括固定座，还包括驱动装置、凸轮、摆杆支架、一端固定有力锤的摆杆和复位弹性件，所述驱动装置和所述摆杆支架固定于所述固定座，所述摆杆与所述摆杆支架铰接，所述凸轮连接于所述驱动装置以能够通过该驱动装置的驱动而转动，并推动所述摆杆摆动，所述复位弹性件作用于所述摆杆以使该摆杆抵靠所述凸轮。

优选地，所述复位弹性件安装在所述摆杆与所述固定座之间。

优选地，所述复位弹性件为弹簧。

优选地，所述摆杆在该摆杆两端之间的部位铰接于所述摆杆支架，所述弹簧的一端与所述摆杆的另一端接触，以对所述摆杆施加作用力而使该摆杆抵靠所述凸轮，且该弹簧的另一端安装于所述固定座。

优选地，所述摆杆与所述摆杆支架通过转轴铰接，所述转轴设置在靠近所述摆杆的远离所述力锤的另一端，所述弹簧的一端与所述摆杆的另一端接触，弹簧的另一端安装于所述固定座上的弹簧安装座。

优选地，所述弹簧的一端挂接在所述摆杆与所述摆杆支架铰接处到所述力锤之间的摆杆上，另一端挂接在所述固定座上。

优选地，所述固定座包括通过第一紧固件连接的[形板和L形板，所述[形板与外部设备固定，所述[形板上形成有用于安装第一紧固件且能够改变该第一紧固件安装位置的安装长孔，所述安装长孔的位置与所述L形板上的第一紧固件的配合安装孔的位置对应。

优选地，所述驱动装置和所述摆杆支架通过第二紧固件安装在所述L形板上，该L形板形成有用于安装所述第二紧固件且能够改变该第二紧固件安装位置的装配长孔，所述装配长孔的位置与所述驱动装置和所述摆杆支架上的紧固件连接孔的位置对应。

优选地，所述安装长孔为长圆孔，所述装配长孔为弧形孔。

优选地，所述第一紧固件和第二紧固件分别为螺栓。

在本实用新型中，通过驱动装置驱动凸轮，凸轮通过自身转动带动摆杆以及力锤上下摆动，从而使力锤有规律且以相同力度对被测物体进行敲击，有效地控制了击振力的大小和方向，提高了测量的精准度，使获得的模态参数的准确性得以保障。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的锤击装置的正面结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的锤击装置的侧面结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的[形板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的L形板的结构示意图。

附图标记说明

1支承座        11L形板

111装配长孔    12[形板

121安装长孔    2驱动装置

3凸轮          4摆杆支架

41转轴         5摆杆

6力锤          7复位弹性件

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的模态试验用锤击装置，包括固定座，还包括驱动装置2、凸轮3、摆杆支架4、一端固定有力锤6的摆杆5和复位弹性件7，驱动装置2和摆杆支架4固定于固定座，摆杆5与摆杆支架4铰接，凸轮3连接于驱动装置2以能够通过该驱动装置2的驱动而转动，并推动摆杆5摆动，复位弹性件7作用于摆杆5以使该摆杆5抵靠凸轮3。

本实用新型的目的在于实现力锤6对被测物的稳定敲击，既保证力锤6的敲击方向，又保证力锤6的敲击力度，通过凸轮3的周期运转，使力锤6进行周期性的机械运动。力锤6随着铰接在摆杆支架4上的摆杆5的上下摆动实现位移，当凸轮3的凸起部推动摆杆5向上摆动时，力锤6向上移动，凸轮3的凸起部划过摆杆5后，由于惯性，摆杆5会继续向上运动一定距离，直至力锤6敲击到被测物后被弹回。力锤6敲击被测物的力度以及频率由凸轮3的转动速度决定，凸轮3转速越快，对摆杆5的瞬间作用力就越大，因此可以使摆杆5和力锤6以高速向上摆动，实现对被测物的强力撞击。为了避免摆杆5和力锤6的回落速度过慢，复位弹性件7作用于摆杆5，使摆杆5迅速回落至初始位置，从而使凸轮3可以在下一个旋转周期中再次作用于摆杆5，以使力锤6继续下一次敲击。

复位弹性件7的位置以能实现对摆杆5的弹性作用为目的，可以有多种安装方式，本实用新型的一个实施方式中示出：复位弹性件7安装在摆杆5与固定座之间。具体地，可以选择弹性好、不易变形且占用空间较小的弹簧作为复位弹性件7。弹簧作为弹性复位件的好处是，轻便，弹性好，成本低。

针对不同的摆杆5结构，弹簧位置的设置方式也可以有多种，例如，当摆杆5在该摆杆5两端之间的部位铰接于摆杆支架4时，弹簧的一端与摆杆5的另一端接触，以对摆杆5施加作用力而使该摆杆5抵靠凸轮3，且该弹簧的另一端安装于固定座。

弹簧在摆杆5的另一端的下方向上顶住该摆杆5的端部，当凸轮3转动时，推动摆杆5安装力锤6的一端向上摆动，此时摆杆5的另一端则向下压住弹簧，压力转化为弹簧的弹性势能。当力锤6敲击完被测物体后被弹回，由于不存在其它外力，弹簧趋向于恢复原状，将摆杆5的另一端向上顶起，从而使摆杆5安装力锤6的一端快速下落直至与凸轮3抵靠。设置弹簧可以使力锤6一侧的摆杆5迅速回落，以适应凸轮3高速转动并驱动摆杆5和力锤6高频率敲击被测物的工作状态。

具体地，本实用新型的一个实施方式中示出：摆杆5与摆杆支架4通过转轴41铰接，转轴41设置在靠近摆杆5的远离力锤6的另一端，弹簧的一端与摆杆5的另一端接触，弹簧的另一端安装于固定座上的弹簧安装座。弹簧安装座可以使弹簧得以与固定座相对固定，在摆杆5摆动的过程中不会出现跑偏或脱落现象，可以使锤击装置的运转过程更稳定。

进一步，本实用新型实施方式还列举了一种弹簧与摆杆5的连接方式：弹簧的一端挂接在摆杆5与摆杆支架4铰接处到力锤6之间的摆杆5上，另一端挂接在固定座上。此种设置方式是通过弹簧的拉拽方式使摆杆5迅速回落，同样也可以使锤击装置的运转过程保持稳定。

为了适应被测物在测试时所需敲击的不同位置，如图2所示，本实用新型的一个实施方式中列举出：固定座包括通过第一紧固件连接的[形板12和L形板11，[形板12与外部设备固定，如图3所示，[形板12上形成有用于安装第一紧固件且能够改变该第一紧固件安装位置的安装长孔121，安装长孔121的位置与L形板11上的第一紧固件的配合安装孔的位置对应。

将固定座设置为由[形板12和L形板11组成的分体结构，并通过在[形板12上设置安装长孔121以使L形板11可以相对[形板12调节位置。当被测物的不同位置需要进行敲击测试时，若被测物所需进行敲击测试的位置无法移动，而原始状态的力锤6敲击又无法触及，此时只需将L形板11通过安装长孔121内的第一紧固件的位置调节而转动一定角度或移动一定位置，使力锤6的运行轨迹可以到达被测物的测试位置，进而实现敲击测试工作。此种分体结构的固定座方便了力锤6敲击位置的调节，方便被测物在不移动位置的情况下完成多处测试，使测试过程得以简化。

当然，除了L形板11与[形板12之间的位置可调节之外，本实用新型的一个实施方式中还列举出：驱动装置2和摆杆支架4通过第二紧固件安装在所述L形板11上，如图4所示，该L形板11形成有用于安装第二紧固件且能够改变该第二紧固件安装位置的装配长孔111，装配长孔111的位置与驱动装置2和摆杆支架4上的紧固件连接孔的位置对应。通过在L形板11上设置装配长孔111，使得驱动装置2与摆杆支架4可以实现位置移动，在横向上进一步增加了力锤6运行轨迹的移动范围，使锤击装置的调节范围更大，可以完成更多种不同情况的敲击测试。

具体地，本实用新型的一个实施方式中列举出：如图3所示，安装长孔121为长圆孔，如图4所示，装配长孔111为弧形孔。此种设置方式可以满足L形板11相对于[形板12横向或纵向移动，驱动装置2与摆杆支架4相对于L形板11水平转动，既可以调节锤击装置的高度，又可以调节锤在支承座1上的平转动的角度，增加了锤击装置的适用范围。

另外，为了便于安装和拆卸本实用新型的一个实施方式中示出，第一紧固件和第二紧固件分别为螺栓。螺栓的成本较低，在锤击装置中使用螺栓也使安装支承座1的过程更简易。

下面描述一下模态试验用锤击装置的工作过程：

首先将被测物固定在被测位置上，调节L形板11与[形板12的相对位置，以及驱动装置2、摆杆5支撑架相对L形板11的位置，使力锤6对准被测物的被敲击处。启动驱动装置2，驱动装置2带动凸轮3转动，当凸轮3的凸起部分接触到摆杆5后，会将摆杆5向上推起，摆杆5带动端部固定的力锤6一起向上运动。

由于惯性，摆杆5在脱离凸轮3的推动后会继续向上运动，直至力锤6敲击到被测物后被向反方向弹回。此时由于摆杆5的另一端已将弹簧压至形变，在力锤6敲击完被测物后，弹簧将积累的弹性势能向摆杆5的另一端释放，从而通过转轴41将摆杆5固定力锤6的一侧向下推至抵接凸轮3，从而完成一次敲击复位的工作过程，如此重复工作过程直至完成测试工作。

在本实用新型中，通过驱动装置2驱动凸轮3，凸轮3通过自身转动带动摆杆5以及力锤6上下摆动，从而使力锤6有规律且以相同力度对被测物体进行敲击，有效地控制了击振力的大小和方向，提高了测量的精准度，使获得的模态参数的准确性得以保障。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种模态试验用锤击装置，包括固定座（1），其特征在于，还包括驱动装置（2）、凸轮（3）、摆杆支架（4）、一端固定有力锤（6）的摆杆（5）和复位弹性件（7），所述驱动装置（2）和所述摆杆支架（4）固定于所述固定座（1），所述摆杆（5）与所述摆杆支架（4）铰接，所述凸轮（3）连接于所述驱动装置（2）以能够通过该驱动装置（2）的驱动而转动，并推动所述摆杆（5）摆动，所述复位弹性件（7）作用于所述摆杆（5）以使该摆杆（5）抵靠所述凸轮（3）。 

2.根据权利要求1所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述复位弹性件（7）安装在所述摆杆（5）与所述固定座（1）之间。 

3.根据权利要求2所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述复位弹性件（7）为弹簧。 

4.根据权利要求3所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述摆杆（5）在该摆杆（5）两端之间的部位铰接于所述摆杆支架（4），所述弹簧的一端与所述摆杆（5）的另一端接触，以对所述摆杆（5）施加作用力而使该摆杆（5）抵靠所述凸轮（3），且该弹簧的另一端安装于所述固定座（1）。 

5.根据权利要求4所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述摆杆（5）与所述摆杆支架（4）通过转轴（41）铰接，所述转轴（41）设置在靠近所述摆杆（5）的远离所述力锤（6）的另一端，所述弹簧的一端与所述摆杆（5）的另一端接触，弹簧的另一端安装于所述固定座（1）上的弹簧安装座。 

6.根据权利要求3所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述摆杆（5）与所述摆杆支架（4）铰接处到所述力锤（6）之间的摆杆（5）上挂接所述弹簧的一端，所述弹簧的另一端挂接在所述固定座（1）上。 

7.根据权利要求1所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述固定座（1）包括通过第一紧固件连接的[形板（12）和L形板（11），所述[形板（12）与外部设备固定，所述[形板（12）上形成有用于安装第一紧固件且能够改变该第一紧固件安装位置的安装长孔（121），所述安装长孔（121）的位置与所述L形板（11）上的第一紧固件的配合安装孔的位置对应。 

8.根据权利要求7所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述驱动装置（2）和所述摆杆支架（4）通过第二紧固件安装在所述L形板（11）上，该L形板（11）形成有用于安装所述第二紧固件且能够改变该第二紧固件安装位置的装配长孔（111），所述装配长孔（111）的位置与所述驱动装置（2）和所述摆杆支架（4）上的紧固件连接孔的位置对应。 

9.根据权利要求8所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述安装长孔（121）为长圆孔，所述装配长孔（111）为弧形孔。 

10.根据权利要求8所述的模态试验用锤击装置，其特征在于，所述第一紧固件和第二紧固件分别为螺栓。 

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