CN203688185U - 振动台偏心平衡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种振动台偏心平衡装置，包括：一端与振动台台体固定连接的框架结构；安装于框架结构内，并可沿垂直于振动台工作台面的直线形轨迹相向或相背移动，且可在选定位置相对锁止的第一、第二固定元件，在该选定位置试件夹具和/或振动台工作台面的自由端被固定夹持于第一、第二固定元件之间；以及分别设于第一固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端之间和第二固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端之间的第一、第二弹性元件。本实用新型具有结构简单、成本低，安装方便等特点，且在应用时调节方便，能有效约束工作台面或夹具自由端的晃动幅值，同时增加其运动幅值，从而有效提高试验曲线质量，适用不同试验量级。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种振动试验设备，特别涉及一种在以振动台进行偏心距离、倾覆力矩较大的试验中，用以防止动圈受损并保证偏心端振动量级的装置。
背景技术
在振动试验中，由于台面尺寸的限制或者特殊工况的要求，必然会存在试验件的质心离台面的中心很远的情况，尤其当试验件较重时，产生很大的倾覆力矩，对振动台的导向机构损伤很大。例如，当振动台通过较长的H型钢传递振动时（试验件放置在型钢的末端），由于末端较重，导致振幅很小，同时振动台动圈晃动明显。现有的解决方法包括将台体放气锁死、提高工装夹具结构等，但是此类方法均存在通用性不强、效果不明显等缺陷，例如，振动台台体锁死时气囊需要放气，不能自由调节台体的高度，而增强夹具的刚度成本很高，因此均不适用于不同的量级的试验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种振动台偏心平衡装置，以克服现有技术的不足。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种振动台偏心平衡装置，包括：
一端与振动台台体固定连接的框架结构，
安装于所述框架结构内，并可沿垂直于振动台工作台面的直线形轨迹相向或相背移动，且可在选定位置相对锁止的第一固定元件和第二固定元件，其中在该选定位置，试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部被固定夹持于该第一固定元件和第二固定元件之间，
以及，分别设置于第一固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间和第二固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间的第一弹性元件和第二弹性元件。
作为较为优选的实施方案之一，所述第一固定元件和第二固定元件分别包括第一调节板和第二调节板，该第一调节板和第二调节板分别经第一可调螺纹组件和第二可调螺纹组件与所述框架结构连接。
作为较为优选的实施方案之一，所述第一弹性元件和第二弹性元件分别与第一固定元件和第二固定元件固定连接。
尤为优选的，所述第一弹性元件和第二弹性元件均采用钢板弹簧。
作为较为优选的实施方案之一，所述第一调节板和第二调节板上分别设有一个以上套筒，所述第一弹性元件和第二弹性元件分别经一个以上与所述套筒配合的插销与所述第一调节板和第二调节板固定连接。
进一步的，所述钢板弹簧主要由复数弹性钢板层叠合形成。
作为较为优选的实施方案之一，所述第一调节板和第二调节板分别经复数第一可调螺纹组件和复数第二可调螺纹组件与所述框架结构连接。
进一步的，所述可调螺纹组件包括与第一调节板或第二调节板固定连接的螺杆以及与所述螺杆配合的可调螺母。
进一步的，所述框架结构主要由H型钢和方钢固定连接形成。
藉由前述设计，使得本实用新型较之现有技术至少具有如下优点：
（1）通过将该振动台偏心平衡装置固定在振动台上，可保证相对的垂直度要求。
（2）优选的，通过采用钢板弹簧作为弹性元件，可通过选择不同的弹簧刚度来保证不同量级下的力矩平衡。
（3）该振动台偏心平衡装置的高度可自由调节，且优选的，还可通过调整钢板弹簧的预紧力，而满足不同的实际测试需求。
（4）优选的，通过将试件夹具或振动台工作台面的自由端与钢板弹簧贴合，从而可通过钢板弹性负载的平衡，有效的约束了夹具自由端的晃动幅值，同时增加了夹具约束端的运动幅值。
附图说明
图1是本实用新型一典型实施例中一种振动台偏心平衡装置的主视图；
图2是本实用新型一典型实施例中一种振动台偏心平衡装置的俯视图；
图3是本实用新型一典型实施例中一种振动台偏心平衡装置的左视图；
图4是本实用新型一典型实施例中一种钢板弹簧的结构示意图；
图5是本实用新型一典型实施例中一种振动台偏心平衡装置的应用示意图；
图6是本实用新型一典型实施例中一种振动台偏心平衡装置的调节原理示意图；
附图标记说明：振动台偏心平衡装置A、框架结构1、振动台2、振动台台体21、动圈22、试件夹具或振动台工作台面23、第一调节板31、第二调节板32、第一可调螺纹组件33、第二可调螺纹组件34、钢板弹簧4、钢板41、销轴42、弹簧夹43、试件5。
具体实施方式
以下结合附图及典型实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
参阅图1-图5，在本实用新型的一典型实施例中所涉及的一种振动台偏心平衡装置A包括：
一端与振动台台体经螺纹组件等固定连接的框架结构1，
安装于所述框架结构内，并可沿垂直于振动台工作台面的直线形轨迹相向或相背移动，且可在选定位置相对锁止的第一固定元件和第二固定元件，其中在该选定位置，试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部被固定夹持于该第一固定元件和第二固定元件之间，
以及，分别设置于第一固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间和第二固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间的第一弹性元件和第二弹性元件。
该振动台偏心平衡装置A中，第一固定元件和第二固定元件分别包括第一调节板31和第二调节板32，该第一调节板和第二调节板分别经第一可调螺纹组件33和第二可调螺纹组件34与所述框架结构1连接。
进一步的，该框架结构1可由H型钢和方钢等焊接形成。
其中，该第一弹性元件和第二弹性元件分别与第一固定元件和第二固定元件固定连接。
优选的，所述第一弹性元件和第二弹性元件均采用钢板弹簧4，其结构可参阅图4，即，该钢板弹簧可由层叠设置的若干弹性钢板和弹簧夹等组成。
优选的，该第一调节板和第二调节板上分别设有若干套筒，所述第一弹性元件和第二弹性元件分别经与所述套筒配合的若干插销与该第一调节板和第二调节板固定连接。
进一步的，该第一调节板和第二调节板可分别经若干第一可调螺纹组件和若干第二可调螺纹组件与所述框架结构连接。
进一步的，前述可调螺纹组件包括与第一调节板或第二调节板固定连接的螺杆以及与所述螺杆配合的可调螺母。
其中，利用该平衡装置进行振动试验时，参阅图6，若假设已知试件的质量m、振动试验的频率f、加速度g或者位移D、工作台面或夹具约束端与动圈的距离为L1、工作台面或夹具自由端与动圈的距离为L2，则：
工作台面或夹具约束端的力为F1=mg=m（2πf）2D；
工作台面或夹具自由端的力为F2=F1×L1/L2
得出钢板弹簧的刚度K=F2/D
则振动台克服的扭矩T=mg×L1－K×D×L2
振动台的推力F=mg+ K×D。
而依据振动试验的需要，而对该平衡装置进行调节的操作步骤包括：
1) 根据试验条件，计算钢板弹簧的刚度K和最大变形量D；
2) 选择合适厚度的钢板构建钢板弹簧，并且各插销间的距离，即调节钢板弹簧的刚度K，然后用测力计给出恒定的力F2，并测量钢板弹簧的变形量D1，与D比较，并反复调节直至D1=D；
3) 将钢板弹簧安装到该平衡装置内，将工作台面或试件夹具的自由端插入该平衡装置内，并调节第一调节板和第二调节板的距离，至两个钢板弹簧与工作台面或试件夹具贴合。
4) 开启振动台试振30s左右，观察试件的振动信号：若信号量级仍达不到，则适当调节第一调节板和第二调节板的距离，使钢板弹簧给工作台面或试件夹具一定的预紧力；若信号量级增大，则调节第一调节板和第二调节板的距离，使钢板弹簧与工作台面或试件夹具表面小距离的分离。
显然，本实用新型的振动台偏心平衡装置具有结构简单、成本低，安装方便等特点，且其在应用时调节方便，能有效约束了工作台面或夹具自由端的晃动幅值，同时增加了工作台面或夹具约束端的运动幅值，继而有效的提高了试验曲线质量，适用不同的试验量级。
需要指出的是，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种振动台偏心平衡装置，其特征在于，包括：
一端与振动台台体固定连接的框架结构，
安装于所述框架结构内，并可沿垂直于振动台工作台面的直线形轨迹相向或相背移动，且可在选定位置相对锁止的第一固定元件和第二固定元件，其中在该选定位置，试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部被固定夹持于该第一固定元件和第二固定元件之间，
以及，分别设置于第一固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间和第二固定元件与试件夹具和/或振动台工作台面的自由端部之间的第一弹性元件和第二弹性元件。
2.根据权利要求1所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一固定元件和第二固定元件分别包括第一调节板和第二调节板，所述第一调节板和第二调节板分别经第一可调螺纹组件和第二可调螺纹组件与所述框架结构连接。
3.根据权利要求1或2所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一弹性元件和第二弹性元件分别与第一固定元件和第二固定元件固定连接。
4.根据权利要求3所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一弹性元件和第二弹性元件均采用钢板弹簧。
5.根据权利要求4所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一调节板和第二调节板上分别设有一个以上套筒，所述第一弹性元件和第二弹性元件分别经一个以上与所述套筒配合的插销与所述第一调节板和第二调节板固定连接。
6.根据权利要求4所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述钢板弹簧主要由复数弹性钢板层叠合形成。
7.根据权利要求2所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一调节板和第二调节板分别经复数第一可调螺纹组件和复数第二可调螺纹组件与所述框架结构连接。
8.根据权利要求7所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述第一可调螺纹组件或第二可调螺纹组件包括与第一调节板或第二调节板固定连接的螺杆以及与所述螺杆配合的可调螺母。
9.根据权利要求1-2、4-8中任一项所述的振动台偏心平衡装置，其特征在于，所述框架结构主要由H型钢和方钢固定连接形成。
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