CN206470008U - 一种减振效率测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减振效率测试平台，包括台架、振源、主动减振装置、检测装置以及控制装置，台架用于模拟被控制对象，其设有多个振源安装位和多个减振装置安装位，振源用于激励所述台架振动，其设置在振源安装位上，主动减振装置用于减轻台架的振动，其设置在减振装置安装位上，检测装置用于检测台架的振动强度，其包括振动传感器，控制装置用于控制振源和主动减振装置并接收检测装置的反馈，其输入端与检测装置通讯，其输出端分别与振源和主动减振装置通讯。本实用新型的测试平台，可以模拟不同强度和频率的振动，进而根据不同的振源在测试平台上对主动减振装置进行调试，不需要到安装现场再进行调试，减少了备件和附属设备的运输。

Description

一种减振效率测试平台

技术领域

本实用新型涉及主动减振领域，具体涉及一种减振效率测试平台。

背景技术

在人们现实生活中会遇到各种振动与噪声，由于机械传动、电场感应、自然界影响等都会造成设备的振动，而振动又会产生各种噪声，会对设备的安全性和环境的舒适性造成破坏。为了减小振动和降低噪声，在设备上采取了隔震和避震的方法来降低振动量级，而通常隔震和避震的目的是为了减小振动幅值，从而达到降低噪声的目的，简称减振降噪。

目前减振分为被动减振和主动减振，被动减振是利用材料的阻尼特性来实现，是一种开环形式，减振效果的好坏由材料的结构和特性来决定，通常对高频的振动比较有效，对300Hz以下的中低频减振效果不明显；主动减振是利用作用力与反作用力的原理来实现减振的，通过采集振动源、运算、发出指令、施加反向力来实现减振，是一个闭环控制过程，对全频段都有效果，特别是对低频段减振效果比较明显，可弥补被动减振的不足。但由于各种设备的结构、大小和类型的不同，因而造成的振动频率和振动量级也不同，要对设备进行主动减振措施时，适合不同类型振动源的调整比较繁锁，因此开发出一种能直接模拟各种设备的振动频率和振动量级的测试平台来调整主动减振系统很有必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种减振效率测试平台，能直接模拟各种设备的振动频率和振动量级，不需要再现场再进行调试，减少了备件和附属设备的运输。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种减振效率测试平台，包括：

-台架，用于模拟被控制对象，其设有多个振源安装位和多个减振装置安装位；

-至少一个振源，用于激励所述台架振动，其设置在所述振源安装位上；

-至少一个主动减振装置，用于减轻所述台架的振动，其设置在所述减振装置安装位上；

-检测装置，用于检测所述台架的振动强度，其包括振动传感器；

-控制装置，用于控制所述振源和所述主动减振装置并接收所述检测装置的反馈，其输入端与所述检测装置通讯，其输出端分别与所述振源和所述主动减振装置通讯。

进一步的，所述振源设置在所述台架的上侧面。

进一步的，所述振源采用机械式振源或电动式振源。

进一步的，所述振源具有可调节的多级强度和多级频率。

进一步的，所述台架的底部还均布设置有被动减振装置。

进一步的，所述振源和所述主动减振装置分别通过功率放大器驱动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

(1)本实用新型通过设计采用主动减振装置的测试平台，其可以模拟不同强度和频率的振动，进而根据不同的振源在测试平台上对主动减振装置进行调试，不需要到安装现场再进行调试，减少了备件和附属设备的运输；

(2)通过设置橡胶材料的第一支撑部件和第二支撑部件，使其满足低动态刚度高静态刚度，能够减小活动组件的固有频率，理想状态可以接近零频，而当活动部件的反向振动频率大于活动组件的固有频率时，通过第一支撑部件传递给底座的力与驱动部件产生的电磁力方向相同，而当活动部件的反向振动频率小于活动组件的固有频率时，通过第一支撑部件传递给底座的力与驱动部件产生的电磁力方向相反，因而通过减小活动组件固有频率可以实现驱动部件正向振动和活动部件反向振动作用力的叠加，增加作动器的出力大小，以实现作动器的低频甚至超低频输出。

附图说明

图1为本实用新型公开的减振测试平台的结构示意图；

图2为本实用新型例一公开的主动减振装置的结构示意图；

图3为本实用新型例二公开的主动减振装置的结构示意图；

图4为本实用新型例三公开的主动减振装置的结构示意图。

其中，101、台架；102、振源；103、被动减振装置；104、主动减振装置；110、底座；111、环形凸台；112、安装孔；113、连接孔；120、上端盖；130、侧壁；210、活动部件；211、磁缸；212、永磁体；213、上轭铁；214、下轭铁；215、固定板；220、支撑部件；221、橡胶板；230、导向部件；231、导向轴；240、长螺栓；250、短螺栓；261、橡胶棒；300、驱动部件；310、驱动线圈；320、线圈骨架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下为用于说明本实用新型的一较佳实施例，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1，如其中的图例所示：一种减振效率测试平台，包括：

-台架101，用于模拟被控制对象，其设有多个振源安装位和多个减振装置安装位；

-至少一个振源102，用于激励台架101振动，其设置在振源安装位上；

-被动减振装置103，用于被动式减轻台架101的振动，其均布设置在台架101的底部

-至少一个主动减振装置104，用于主动式减轻台架101的振动，其设置在减振装置安装位上；

-检测装置(图中未视出)，用于检测台架101的振动强度和频率，其包括振动传感器；

-控制装置，用于控制振源102和主动减振装置104接收上述检测装置的反馈，其输入端与检测装置通讯，其输出端分别与振源102和主动减振装置104通讯。

振源102采用机械式振源或电动式振源。

振源102具有可调节的多级强度和多级频率。

振源102和主动减振装置104分别通过功率放大器(图中未视出)驱动。

根据被控制对象的振动强度和频率，选用主动减振装置104，通过控制装置控制振源102和主动减振装置104，再通过检测装置检测减振后的振动强度和频率，如果振动强度和频率不符合要求，再对主动减振装置104构成的主动减振系统进行调试，直到减振后的振动强度和频率达到要求。

以下列举几种主动减振装置的具体结构。

例一，参见图2，如其中的图例所示，一种主动减振装置，包括：

-外壳，包括底座110、上端盖120；

-活动组件，包括活动部件210、支撑部件220及导向部件230，支撑部件220沿竖直方向弹性支撑活动部件210，导向部件230沿竖直方向导向活动部件210，活动部件210通过支撑部件220传力至底座110上；

-驱动部件300，传力至底座110上。

其中，活动部件210构成一磁路系统，同步产生驱动驱动部件300振动的作用力和驱动其自身振动的反作用力，活动部件210包括磁缸、永磁体、上，下轭铁以及固定板；

支撑部件220采用四组螺旋弹簧，四组螺旋弹簧分别支撑连接于活动部件210与底座110和上端盖120之间；

导向部件230采用导向轴，导向轴的下端通过螺栓与底座110连接，导向轴的上端通过螺栓与上端盖120连接；

驱动部件300采用线圈组件，包括驱动线圈和不锈钢的线圈骨架。

作动器的底座110安装到控制机械上，作动器的驱动线圈连接外部的功率放大器，功率放大器输出电流到驱动线圈，当驱动线圈中通有交变电流时，电磁作用对驱动线圈产生电磁力，因为驱动线圈固定在线圈骨架，因此电磁力通过线圈骨架传递到底座110，同时驱动线圈交变切割磁力线使活动部件210往复运动，往复运动会使支撑部件220产生回复力传递到底座110，两个力的合力即为输出力。

例二，参见图3，如其中的图例所示，一种主动减振装置，包括：

-外壳，包括底座110、上端盖120；

-活动组件，包括活动部件210、支撑部件及导向部件，支撑部件沿竖直方向弹性支撑活动部件210，导向部件沿竖直方向导向活动部件210，活动部件210通过支撑部件220传力至底座110上；

-驱动部件300，传力至底座110上。

其中，活动部件210构成一磁路系统，同步产生驱动驱动部件300振动的作用力和驱动其自身振动的反作用力，活动部件210包括磁缸、永磁体、上，下轭铁以及固定板；

支撑部件采用板式橡胶弹簧，包括橡胶板221、连接板222和连接衬套223，连接板222和连接衬套223为金属材质，连接板222设有中部通孔，连接衬套223同轴设置在中部通孔中，橡胶板221硫化成型于连接板222的内侧边和连接衬套223的外壁之间，连接板222连接在底座110向上延伸形成的环形凸台111上，固定板、上轭铁、永磁体、下轭铁通过一长螺栓240穿接在一起，连接衬套223的光孔中穿设一短螺栓250，该短螺栓250穿过连接衬套223的光孔与长螺栓240螺纹连接，橡胶板221沿竖直方向弹性支撑活动部件210，连接衬套223沿竖直方向投影于底座110的安装孔112中；

导向部件采用导向轴231，导向轴231的下端通过螺栓与底座110连接，导向轴231的上端通过螺栓与上端盖120连接；

驱动部件300采用线圈组件，包括驱动线圈和不锈钢的线圈骨架。

作动器的底座110安装到控制机械上，作动器的驱动线圈连接外部的功率放大器，功率放大器输出电流到驱动线圈，当驱动线圈中通有交变电流时，电磁作用对驱动线圈产生电磁力，因为驱动线圈固定在线圈骨架，因此电磁力通过线圈骨架传递到底座110，同时驱动线圈交变切割磁力线使活动部件210往复运动，往复运动会使支撑部件220产生回复力传递到底座110，两个力的合力即为输出力。

例三

参见图4，如其中的图例所示，一种主动减振装置，包括：

-外壳，包括底座110、上端盖120以及侧壁130；

-活动组件，包括活动部件、第一支撑部件、导向部件以及第二支撑部件，第一支撑部件沿竖直方向弹性支撑活动部件，导向部件沿竖直方向导向上述活动部件，至少两个第二支撑部件沿水平方向弹性连接活动部件并沿活动部件的周向均布设置；活动部件通过上述第一支撑部件传力至底座上，第一支撑部件沿竖直方向为静态压缩状态或动态压缩拉伸交替状态，第二支撑部件沿水平方向为静态压缩状态或动态压缩状态；

-驱动部件，传力至底座110上。

其中，活动部件构成一闭合磁路系统，以同步产生驱动驱动部件振动的作用力和驱动其自身振动的反作用力，包括磁缸211、设置在磁缸211中的永磁体212、分别设置在永磁体212的上，下侧位置的上，下轭铁213，214、及设置在磁缸211和上轭铁213上侧位置的固定板215，固定板215与磁缸211之间通过螺栓穿设固定；

第一支撑部件包括橡胶板221、连接板和连接衬套，连接板和连接衬套为金属材质，连接板设有中部通孔，连接衬套同轴设置在中部通孔中，橡胶板221硫化成型于连接板的内侧边和连接衬套的外壁之间，连接板连接在底座110向上延伸形成的环形凸台111上，固定板215、上轭铁213、永磁体212、下轭铁214通过一长螺栓240穿接在一起，连接衬套的光孔中穿设一短螺栓250，该短螺栓250穿过上述连接衬套的光孔与长螺栓240螺纹连接，橡胶板221沿竖直方向弹性支撑活动部件，橡胶板221沿竖直方向为静态压缩状态或动态压缩拉伸交替状态；

导向部件包括导向轴231，导向轴231的下端通过螺栓与底座110连接，导向轴231的上端通过螺栓与上端盖120连接，导向轴231上套设安装有直线轴承，直线轴承的内圈与导向轴231相对固定，直线轴承的外圈与磁缸211和/或固定板215相对固定；

第二支撑部件包括橡胶棒261，橡胶棒261还设有内侧连接头和外侧连接头，内侧连接头和外侧连接头为金属材质，内侧连接头和外侧连接头同轴设置，橡胶棒260硫化成型于内侧连接头和外侧连接头之间，内侧连接头与磁缸211螺纹连接，外侧连接头与侧壁130螺纹连接，橡胶棒261沿水平方向弹性连接活动部件，橡胶棒261沿水平方向为静态压缩状态或动态压缩状态；

驱动部件包括驱动线圈310，驱动线圈310缠绕于线圈骨架320上，并分别设置在磁缸211分别与上轭铁213和下轭铁214形成的两个环形气隙中，线圈骨架320与底座110相对固定。

其中，活动组件的固有频率小于活动部件的振动频率，活动部件与上端盖120之间的空间略大于上述活动部件的振动行程，活动部件与上端盖120之间不需要再增设弹性支撑，节省了活动部件与上端盖之间的无效距离，作动器的整体高度可降低20％左右。

作动器通过底座110的连接孔113安装到控制机械上，作动器的磁路原理为：永磁体212→上轭铁213→气隙→磁缸211→气隙→下轭铁214→永磁体212，这样就构成了一个封闭的磁路。作动器的驱动线圈，连接到外部的功率放大器，功率放大器输出电流到驱动线圈，当驱动线圈中通有交变电流时，电磁作用对驱动线圈产生电磁力，因为驱动线圈固定在不锈钢线圈骨架，因此电磁力通过不锈钢线圈骨架传递到底座110，同时驱动线圈交变切割磁力线使活动部件往复运动，往复运动会使橡胶支撑产生回复力传递到底座110，两个力的合力即为输出力。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种减振效率测试平台，其特征在于，包括：

-台架，用于模拟被控制对象，其设有多个振源安装位和多个减振装置安装位；

-至少一个振源，用于激励所述台架振动，其设置在所述振源安装位上；

-至少一个主动减振装置，用于减轻所述台架的振动，其设置在所述减振装置安装位上；

-检测装置，用于检测所述台架的振动强度，其包括振动传感器；

-控制装置，用于控制所述振源和所述主动减振装置并接收所述检测装置的反馈，其输入端与所述检测装置通讯，其输出端分别与所述振源和所述主动减振装置通讯。

2.根据权利要求1所述的减振效率测试平台，其特征在于，所述振源设置在所述台架的上侧面。

3.根据权利要求1所述的减振效率测试平台，其特征在于，所述振源采用机械式振源或电动式振源。

4.根据权利要求1所述的减振效率测试平台，其特征在于，所述振源具有可调节的多级强度和多级频率。

5.根据权利要求1所述的减振效率测试平台，其特征在于，所述台架的底部还均布设置有被动减振装置。

6.根据权利要求1所述的减振效率测试平台，其特征在于，所述振源和所述主动减振装置分别通过功率放大器驱动。