CN203858083U - 一种电动振动试验系统 - Google Patents

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余锋
张智
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Abstract

本实用新型公开了一种电动振动试验系统,包括:控制装置、振动控制单元、功率放大单元、转换装置、第一激振器、水平滑台、第二激振器和垂直扩展台。控制装置与振动控制单元相连,功率放大单元与振动控制单元相连,转换装置与功率放大单元相连,转换装置还分别与所述第一激振器、第二激振器相连。第一激振器与水平滑台相连,组成水平振动台,第二激振器与垂直扩展台相连,组成垂直振动台。本实用新型能够克服现有试验系统在振动试验方向转换过程中费时费力,严重影响试验效率,以及由于经常转换激振器的振动方向,容易导致其安装精度下降,加剧试验时振动试验系统运动部件磨损的技术问题。

Description

一种电动振动试验系统
技术领域
本实用新型涉及试验工程领域,尤其是涉及一种广泛应用于铁路机车、汽车、船舶、航空航天、桥梁建筑、电子通信等领域的电动振动试验系统。
背景技术
振动试验的目的是验证所设计的产品能够承受外来或自身产生的振动而不被破坏,并能发挥其性能,达到预定寿命。振动试验系统是模拟被试对象实际工作时力学环境的关键设备,它已广泛应用于铁路机车、汽车、船舶、航空航天、桥梁建筑、电子通信等领域。目前,用于振动试验的设备主要有电动、液压和机械振动台3类。其中,电动振动台具有工作频率范围宽、控制动态范围广、波形种类多、加速度波形失真度良好、最大加速度大等特点,因而应用广泛。
目前,一套完整的电动振动试验系统主要由一个激振器、一套功率放大器、一个水平滑台、一个垂直扩展台、一台振动控制仪及其他配套设备组成。在试验时若要实现从水平振动方向转换到垂直振动方向,需要先将激振器翻转至垂直方向,然后再在激振器上安装垂直扩展台,反正亦然。整个振动试验方向转换过程费时费力,严重影响了试验效率。激振器属于精密装置,若需经常转换激振器的振动方向,容易导致其安装精度下降,加剧了试验时振动试验系统运动部件的磨损。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种电动振动试验系统,克服现有试验系统在振动试验方向转换过程中费时费力,严重影响试验效率,以及由于经常转换激振器的振动方向,容易导致其安装精度下降,加剧试验时振动试验系统运动部件磨损的技术问题。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型具体提供了一种电动振动试验系统的技术实现方案,一种电动振动试验系统,包括:控制装置、振动控制单元、功率放大单元、转换装置、第一激振器、水平滑台、第二激振器和垂直扩展台。所述控制装置与所述振动控制单元相连,所述控制装置通过振动控制单元发出振动控制信号,所述功率放大单元与所述振动控制单元相连,所述功率放大单元对来自所述振动控制单元的振动控制信号进行功率放大。所述转换装置与所述功率放大单元相连,所述转换装置还分别与所述第一激振器、第二激振器相连。所述第一激振器与水平滑台相连,组成水平振动台,所述第二激振器与垂直扩展台相连,组成垂直振动台,所述转换装置实现所述水平振动台与所述垂直振动台之间的振动控制转换。
优选的,所述电动振动试验系统还包括:电荷放大单元、第一加速度计和第二加速度计,所述电荷放大单元与所述控制装置相连,所述电荷放大单元通过第一加速度计与所述水平滑台相连,所述电荷放大单元还通过第二加速度计与所述垂直扩展台相连。所述第一加速度计和第二加速度计分别测量表征所述水平滑台和所述垂直扩展台的加速度值的电荷信号,所述电荷放大单元将所述电荷信号转换成电压信号,并将所述电压信号传输至所述控制装置。
优选的,所述水平滑台的台面与所述垂直扩展台的台面处于同一水平高度。
优选的,所述第一激振器和水平滑台设置在比所述第二激振器和垂直扩展台的安装面标高相对较大的安装面上。
优选的,所述水平滑台设置在靠近所述第二激振器和垂直扩展台的位置,所述第一激振器设置在相对于所述水平滑台,远离所述第二激振器和垂直扩展台的位置。
优选的,所述转换装置的输入为压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合,所述转换装置用于实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合在所述第一激振器与所述第二激振器之间的转换。
通过实施上述本实用新型提供的电动振动试验系统,具有如下技术效果:
(1)本实用新型电动振动试验系统可分别独立完成水平方向与垂直方向的振动试验,转换装置可实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号四种物理量的一种或任意几种的组合在水平振动台与垂直振动台之间的转换,即每次振动试验时不需要对水平-垂直振动方向进行转换,这样大大节省了水平与垂直振动试验方向的转换的时间,提高了试验效率,避免了因水平与垂直振动试验方向转换时的安装误差而导致的振动试验系统运动部件的过度磨损;
(2)本实用新型电动振动试验系统将水平滑台台面与垂直扩展台台布置到同一水平高度上,且水平滑台与垂直扩展台之间无其他设备或物品的阻隔,大大方便了被试品在水平滑台与垂直扩展台之间的吊装。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型电动振动试验系统一种具体实施方式的结构连接示意图;
图中:1-控制装置,2-振动控制单元,3-功率放大单元,4-转换装置,5-第一激振器,6-水平滑台,7-第二激振器,8-垂直扩展台,9-电荷放大单元,10-第一加速度计,11-第二加速度计。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如附图1所示,给出了本实用新型电动振动试验系统的具体实施例,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如附图1所示一种电动振动试验系统的具体实施例,包括:控制装置1、振动控制单元2、功率放大单元3、转换装置4、第一激振器5、水平滑台6、第二激振器7和垂直扩展台8。控制装置1与振动控制单元2相连,控制装置1通过振动控制单元2发出振动控制信号,功率放大单元3与振动控制单元2相连,功率放大单元3对来自振动控制单元2的振动控制信号进行功率放大。转换装置4与功率放大单元3相连,转换装置4还分别与第一激振器5、第二激振器7相连。第一激振器5与水平滑台6永久相连,组成水平振动台,第二激振器7与垂直扩展台8永久相连,组成垂直振动台,转换装置4实现水平振动台与垂直振动台之间的振动控制转换。
上述具体实施例中的第一激振器5和第二激振器7用于产生单向的或多向的,正弦的或非正弦的激励力,并将这种激励力分别施加至水平滑台6和垂直扩展台8上。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量,从而对物体进行振动和强度试验,或对振动测试仪器和传感器进行校准。激振器还可作为激励部件组成振动机械,用以实现物料或物件的输送、筛分、密实、成型和土壤砂石的捣固等工作。按激励型式的不同,激振器可以分为惯性式、电动式、电磁式、电液式、气动式和液压式等型式。
上述具体实施例中的转换装置4输入为压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合,转换装置4用于实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合在第一激振器5与第二激振器7之间的转换。水平滑台6和垂直扩展台8可分别独立完成水平方向与垂直方向的振动试验。转换装置4可实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号等物理量的任意一种或任意几种的组合在水平振动台和垂直扩展台之间的转换,即每次振动试验时不需对水平和垂直振动试验方向进行转换,这样大大节省了振动试验方向转换的时间,避免了因振动试验方向转换时的安装误差而导致的振动试验系统运动部件的过度磨损。在附图1中,A、B、C和D分别为电输入、冷却水输入、压缩空气输入和润滑油输入,A1、B1、C1、D1分别为输入至第一激振器5的电输出、水输出、气输出和油输出,A2、B2、C2、D2分别为输入至第二激振器7的电输出、水输出、气输出和油输出。
电动振动试验系统还进一步包括:电荷放大单元9、第一加速度计10和第二加速度计11,电荷放大单元9与控制装置1相连,电荷放大单元9通过第一加速度计10与水平滑台6相连,电荷放大单元9还通过第二加速度计11与垂直扩展台8相连。第一加速度计10和第二加速度计11分别测量水平滑台6和垂直扩展台8的加速度信号,电荷放大单元9将表征加速度值的电荷信号转换成电压信号,并将电压信号传输至控制装置1。加速度计是测量运载体线加速度的装置。功率放大单元3接入三相输入信号,并对来自振动控制单元2的振动控制信号进行功率放大。
作为本实用新型一种较佳的具体实施例,在布置本实用新型电动振动试验系统时,第一激振器5和水平滑台6设置在比第二激振器7和垂直扩展台8的安装面标高相对较大的安装面上,使得水平滑台6的台面与垂直扩展台8的台面处于同一水平高度。标高是指建筑物的某一点相对于某一基准面(该基准面标高为0)的高度差,在此处是指振动台安装钢板相对于同一基准面的高度差。水平滑台6设置在靠近第二激振器7和垂直扩展台8的位置,第一激振器5设置在相对于水平滑台6,远离第二激振器7和垂直扩展台8的位置。当进行水平或垂直振动试验时,只需将试品直接安装到水平振动台或垂直振动台上,然后通过转换装置4将水、电、气、油等转换到进行试验的水平振动台或垂直振动台上,避免了激振器在水平和垂直方向上的转换。如附图1所示,将水平滑台6与垂直扩展台8布置在相邻的位置,即在水平滑台6与垂直扩展台8之间没有其他设备或物品阻隔(附图1中将与水平滑台6的第一激振器5布置在左边,而非右边),这样大大方便了在完成某方向试验后将试品在水平滑台6与垂直扩展台8之间的吊装。
通过实施上述本实用新型提供的电动振动试验系统,能够达到如下技术效果:
(1)本实用新型电动振动试验系统可分别独立完成水平方向与垂直方向的振动试验,转换装置可实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号四种物理量的一种或任意几种的组合在水平振动台与垂直振动台之间的转换,即每次振动试验时不需要对水平-垂直振动方向进行转换,这样大大节省了水平与垂直振动试验方向的转换的时间,提高了试验效率,避免了因水平与垂直振动试验方向转换时的安装误差而导致的振动试验系统运动部件的过度磨损;
(2)本实用新型电动振动试验系统将水平滑台台面与垂直扩展台台布置到同一水平高度上,且水平滑台与垂直扩展台之间无其他设备或物品的阻隔,大大方便了被试品在水平滑台与垂直扩展台之间的吊装。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种电动振动试验系统,其特征在于,包括:控制装置(1)、振动控制单元(2)、功率放大单元(3)、转换装置(4)、第一激振器(5)、水平滑台(6)、第二激振器(7)和垂直扩展台(8);所述控制装置(1)与所述振动控制单元(2)相连,所述控制装置(1)通过振动控制单元(2)发出振动控制信号,所述功率放大单元(3)与所述振动控制单元(2)相连,所述功率放大单元(3)对来自所述振动控制单元(2)的振动控制信号进行功率放大;所述转换装置(4)与所述功率放大单元(3)相连,所述转换装置(4)还分别与所述第一激振器(5)、第二激振器(7)相连;所述第一激振器(5)与水平滑台(6)相连,组成水平振动台,所述第二激振器(7)与垂直扩展台(8)相连,组成垂直振动台,所述转换装置(4)实现所述水平振动台与所述垂直振动台之间的振动控制转换。
2.根据权利要求1所述的一种电动振动试验系统,其特征在于,所述电动振动试验系统还包括:电荷放大单元(9)、第一加速度计(10)和第二加速度计(11),所述电荷放大单元(9)与所述控制装置(1)相连,所述电荷放大单元(9)通过第一加速度计(10)与所述水平滑台(6)相连,所述电荷放大单元(9)还通过第二加速度计(11)与所述垂直扩展台(8)相连;所述第一加速度计(10)和第二加速度计(11)分别测量表征所述水平滑台(6)和所述垂直扩展台(8)的加速度值的电荷信号,所述电荷放大单元(9)将所述电荷信号转换成电压信号,并将所述电压信号传输至所述控制装置(1)。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动振动试验系统,其特征在于:所述水平滑台(6)的台面与所述垂直扩展台(8)的台面处于同一水平高度。
4.根据权利要求3所述的一种电动振动试验系统,其特征在于:所述第一激振器(5)和水平滑台(6)设置在比所述第二激振器(7)和垂直扩展台(8)的安装面标高相对较大的安装面上。
5.根据权利要求4所述的一种电动振动试验系统,其特征在于:所述水平滑台(6)设置在靠近所述第二激振器(7)和垂直扩展台(8)的位置,所述第一激振器(5)设置在相对于所述水平滑台(6),远离所述第二激振器(7)和垂直扩展台(8)的位置。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的一种电动振动试验系统,其特征在于:所述转换装置(4)的输入为压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合,所述转换装置(4)用于实现压缩空气、冷却水、润滑油、功率放大器输出的电信号中任意一种或任意几种的组合在所述第一激振器(5)与所述第二激振器(7)之间的转换。
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