CN208239042U - 一种座椅的低频大位移振动试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种座椅的低频大位移振动试验系统，其包括座椅夹具(10)，所述座椅夹具(10)上固定连接有需要进行振动试验的座椅(11)；所述座椅夹具(10)的前后两端底部分别安装有一个滑动系统，所述滑动系统在外力作用下可在水平方向左右滑动；所述座椅夹具(10)的左端通过一套连接机构与一个动力系统相连接，所述动力系统用于形成振动输出。本实用新型公开的一种座椅的低频大位移振动试验系统，其操作方便，可以安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验，试验成本低，充分满足对座椅的水平振动试验要求，从而保证座椅可靠性和舒适度试验的有效实施，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

Description

一种座椅的低频大位移振动试验系统

技术领域

本实用新型涉及振动试验技术领域，特别是涉及一种座椅的低频大位移振动试验系统。

背景技术

目前，在汽车运行过程中，座椅是驾驶员的工作场所、乘客的居住区间，其性能的好坏直接影响到乘坐者的旅途舒适和安全。同时座椅的可靠性和舒适度直接影响到整车的可靠性和舒适度，所以座椅的可靠性和舒适度设计也受到了制造和使用部门的重视。

为了提高座椅的设计制造水平，国内外出台了许多有关座椅的试验标准和方法，然而对座椅进行低频和大位移的水平振动试验是考核座椅可靠性的重要试验之一。

但是，目前还没有一种装置，其可以安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验，试验成本低，充分满足对座椅的水平振动试验要求，从而保证座椅可靠性和舒适度试验的有效实施。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种座椅的低频大位移振动试验系统，其操作方便，可以安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验，试验成本低，充分满足对座椅的水平振动试验要求，从而保证座椅可靠性和舒适度试验的有效实施，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种座椅的低频大位移振动试验系统，包括座椅夹具，所述座椅夹具上固定连接有需要进行振动试验的座椅；

所述座椅夹具的前后两端底部分别安装有一个滑动系统，所述滑动系统在外力作用下可在水平方向左右滑动；

所述座椅夹具的左端通过一套连接机构与一个动力系统相连接，所述动力系统用于形成振动输出。

其中，每个滑动系统包括一个水平横向分布的滑动系统固定座；

每个所述滑动系统固定座顶面固定设置有一个横向分布的导轨；

每个所述导轨与横向间隔设置的两个滑块的下表面相配合连接；

每个所述滑块的上表面与所述座椅夹具的底部相固定连接。

其中，所述导轨为V型的导轨。

其中，所述连接机构包括万向节、连接块和平衡夹具，其中：

所述万向节的左端与所述动力系统的动力输出端相连接，所述万向节的右端与所述连接块的左侧面相连接；

所述连接块的右侧面与所述平衡夹具的左端相连接，所述平衡夹具的右端与所述座椅夹具的左端相连接。

其中，所述动力系统包括液压泵站和液压作动器，其中：

所述液压泵站与所述液压作动器相连接；

所述液压作动器横向分布，所述液压作动器固定设置在一个液压作动器固定座的顶部；

所述液压作动器右端的运动输出轴与所述连接机构中的万向节的左端相连接。

其中，所述液压作动器上还安装有一个行程传感器。

其中，所述行程传感器还与一个数据采集仪相连接。

其中，还包括一个振动控制单元，所述振动控制单元与所述液压作动器之间通过信号线相连接，用于输出控制信号，控制所述液压作动器向外进行预设大小振动频率、预设大小振动位移的振动输出。

其中，所述振动控制单元还与行程传感器相连接，用于实时接收所述行程传感器所测量获得的所述液压作动器左端的行程轴产生的位移，并相应调节控制所述液压作动器向外输出的振动位移，使得所述液压作动器向外输出的振动位移达到预设振动位移值。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提出了一种座椅的低频大位移振动试验系统，其操作方便，可以安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验，试验成本低，充分满足对座椅的水平振动试验要求，从而保证座椅可靠性和舒适度试验的有效实施，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本实用新型提供的座椅的低频大位移振动试验系统，其在实施过程不需要特定的试验设备，可以通过更换不同参数的动力装置来进一步满足不同产品的低频大位移振动试验需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种座椅的低频大位移振动试验系统在对座椅进行振动试验时的连接状态立体示意图；

图2为本实用新型提供的一种座椅的低频大位移振动试验系统在对座椅进行振动试验时的连接状态正视图；

图3为本实用新型提供的一种座椅的低频大位移振动试验系统在对座椅进行振动试验时的连接状态俯视图；

图中，1为液压作动器固定座，2为行程传感器，3为液压作动器，4为万向节，5为连接块，6为平衡夹具，7为滑动系统固定座，8为导轨，9为滑块，10为座椅夹具，11为座椅。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图3，本实用新型提供的一种座椅的低频大位移振动试验系统，其主要用于安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验。本实用新型提供的座椅的低频大位移振动试验系统，具体包括座椅夹具10，所述座椅夹具10上固定连接有需要进行振动试验的座椅11；

所述座椅夹具10的前后两端底部分别安装有一个滑动系统，所述滑动系统在外力作用下可在水平方向左右滑动；

所述座椅夹具10的左端通过一套连接机构与一个动力系统相连接，所述动力系统用于形成具有预设大小振动频率、预设大小振动位移的振动输出。

在本实用新型中，具体实现上，每个滑动系统包括一个水平横向分布的滑动系统固定座7；

每个所述滑动系统固定座7顶面固定设置有一个横向分布的导轨8；

每个所述导轨8与横向间隔设置的两个滑块9的下表面相配合连接；

每个所述滑块9的上表面与所述座椅夹具10的底部相固定连接。

具体实现上，所述导轨8为V型的导轨。

需要说明的是，所述滑动系统固定座7，用于固定V型的导轨8，确保在运动中不会产生运动而影响试验精度；所述导轨8是滑动系统中的非运动部件，与滑块配合使用；所述滑块9是所述滑动系统中的运动部件，所述滑块9可以在水平方向实现单自由度运动。

对于本实用新型，通过由V型的导轨和滑块9一起组成滑动系统，可以使得座椅夹具和座椅在试验振动过程中的运动顺畅，确保在运动方向上的直线度，同时可以减少摩擦力降低动力系统的能量损耗。

在本实用新型中，具体实现上，所述连接机构包括万向节4(即万向接头)、连接块5和平衡夹具6，其中：

所述万向节4的左端与所述动力系统的动力输出端相连接，所述万向节4的右端与所述连接块5的左侧面相连接；

所述连接块5的右侧面与所述平衡夹具6的左端相连接，所述平衡夹具6的右端与所述座椅夹具10的左端相连接。

需要说明的是，所述万向节4可以用于降低直线度和平面度运动误差，防止在运动过程中出现卡死现象；所述平衡夹具6可以防止运动过程中夹具10和座椅11之间出现左右摆动现象。

在本实用新型中，具体实现上，所述动力系统包括液压泵站和液压作动器3，其中：

所述液压泵站与所述液压作动器3相连接；

所述液压作动器3横向分布，所述液压作动器3固定设置在一个液压作动器固定座1的顶部；

所述液压作动器3右端的运动输出轴与所述连接机构中的万向节4的左端相连接。

需要说明的是，所述液压泵站采用液压油作为介质，是为所述液压作动器3提供稳定压力和流量的液压源，能够实现液压作动器的低频和大位移运动，同时可以实现至少提供最大50kN的拉力，为该试验系统提供振动输出。

具体实现上，所述液压作动器3上还安装有一个行程传感器2，该行程传感器2用于测量所述液压作动器3左端的行程轴在实际运动中产生的位移。

具体实现上，所述行程传感器2还与一个数据采集仪相连接，通过该数据采集仪，可以实时监测动力系统输出的频率和液压作动器的位移值，确保试验输出的条件满足试验所需的频率和位移要求。

需要说明的是，所述液压作动器固定座1用于固定所述液压作动器3的油缸非运动部分，确保所述液压作动器3的油缸非运动部分在运动中不会产生晃动而影响试验的精度。液压作动器3，用于在液压泵站的驱动下，向外施加预设大小振动频率(即运动频率)、预设大小振动位移(即行程)的振动输出。

在本实用新型中，还需要说明的是，所述座椅夹具10，用于按座椅的实际使用状态固定座椅11，并与滑块9之间进行刚性连接，从而构成运动体；

对于本实用新型，需要说明的是，通过由万向节4、连接块5和平衡夹具6组成的连接机构，可以将动力系统的动力输出传递到滑动系统上，从而带动滑动系统上面的座椅夹具和座椅一块运动。

在本实用新型中，具体实现上，本实用新型提供的座椅的低频大位移振动试验系统还包括一个振动控制单元，所述振动控制单元与所述液压作动器3之间通过信号线相连接，用于输出控制信号，控制所述液压作动器3向外进行预设大小振动频率(即运动频率)、预设大小振动位移(即行程)的振动输出。

具体实现上，所述振动控制单元可以为中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU，也可以为一台计算机。

需要说明的是，所述振动控制单元可以通过调节输出信号的大小，能够控制所述液压作动器3实现振动频率和位移的精确输出。

具体实现上，所述振动控制单元还与行程传感器2相连接，用于实时接收所述行程传感器2所测量获得的所述液压作动器3左端的行程轴产生的位移，并相应调节控制所述液压作动器3向外输出的振动位移(即行程)，使得所述液压作动器3向外输出的振动位移达到预设振动位移值。

需要说明的是，为了满足座椅可靠性和舒适度试验的有效实施，电动振动台是实施座椅振动耐久试验的主要设备之一，但是，普通的振动台振动频率最低在2Hz左右、振动位移在51mm左右。而通过本实用新型的结构设计，对本实用新型，其可以降低试验成本，通过由液压泵站和液压作动器组成的液压系统以及由V型导轨和滑块组成的滑动系统，将液压系统和滑动系统相结合，可以模拟振动台的水平振动试验能力，可以满足频率低于2Hz、振动位移超过51mm以上的振动试验需求，可以实现低频大位移振动的输出和测量，用于考核座椅在承受低频大位移的疲劳强度下结构和性能的变化，实现低频和大位移的水平振动试验能力，弥补了现有普通电动的振动台低频和大位移试验能力的不足。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面就本实用新型的具体安装调试步骤说明如下：

首先，将座椅11按实际安装状态固定在座椅夹具10上，并将滑块9通过螺钉固定在座椅夹具底部；

接着，将V型的导轨8固定在滑动系统固定座7上，然后将组装好的座椅11、座椅夹具10和滑块9装配到V型导轨8上，并在V型导轨上涂抹润滑油；

接着，将滑动系统固定座7通过螺钉或压块固定在基础平台上，推动座椅夹具10使其处于V型导轨中间位置，然后将平衡夹具6安装在座椅夹具10前端中间位置，并用螺栓紧固；

接着，将液压作动器3固定在液压作动器固定座1上，并将万向节4安装在液压作动器3的运动轴上，同时将连接块5安装在万向节4另一端；

然后，将液压泵站中的油泵油管连接到液压作动器3上，上电供油调节行程传感器2处于中间平衡状态，整体推动液压作动器固定座1将连接块5与平衡夹具6连接，左右调动液压作动器固定座1使液压作动器3、万向节4、连接块5、平衡夹具6、V型的导轨8、滑块9和座椅夹具10处于同一直线度；

然后，将液压作动器固定座1固定在基础平台上；

然后，开启液压泵站，调节泵站的压力；

然后，开启振动控制单元，给定一定的调试信号，检测行程传感器及系统状态是否正常；

然后，开启数据采集仪，实时监测行程传感器2的测试信号；

然后，通过调节振动控制单元的信号输入，使液压作动器传感器实测采集的频率和位移值达到试验要求，并运行试验；

综上所述，本实用新型提供的座椅的低频大位移振动试验系统，其结构简单，操作方便，安全可靠、易于安装维护，试验成本低，且实施过程不受试验场地的限制；针对具有不同频率和位移的试验产品，可以通过更换满足试验所需频率和位移的液压泵站和液压作动器3，来实现试验系统的通用性。

综合以上技术方案可知，跟现有技术相比较，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型利用液压泵站和液压作动器作为试验的动力系统，相比于常规的振动试验设备，体积小、重量轻、装配安装简单、供电方便，不会受到试验场地的限制，可以实现移动式便携使用，而且还能够有效的降低试验成本，缩短试验周期，同时也提高了试验的安全性；

2、本实用新型可以通过更换不同规格的液压泵站和液压作动器，实现更大行程的低频大位移振动，可以满足不同产品的试验需求。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种座椅的低频大位移振动试验系统，其操作方便，可以安全、可靠地对座椅进行低频和大位移的振动试验，试验成本低，充分满足对座椅的水平振动试验要求，从而保证座椅可靠性和舒适度试验的有效实施，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本实用新型提供的座椅的低频大位移振动试验系统，其在实施过程不需要特定的试验设备，可以通过更换不同参数的动力装置来进一步满足不同产品的低频大位移振动试验需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种座椅的低频大位移振动试验系统，其特征在于，包括座椅夹具(10)，所述座椅夹具(10)上固定连接有需要进行振动试验的座椅(11)；

所述座椅夹具(10)的前后两端底部分别安装有一个滑动系统，所述滑动系统在外力作用下可在水平方向左右滑动；

所述座椅夹具(10)的左端通过一套连接机构与一个动力系统相连接，所述动力系统用于形成振动输出。

2.如权利要求1所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，每个滑动系统包括一个水平横向分布的滑动系统固定座(7)；

每个所述滑动系统固定座(7)顶面固定设置有一个横向分布的导轨(8)；

每个所述导轨(8)与横向间隔设置的两个滑块(9)的下表面相配合连接；

每个所述滑块(9)的上表面与所述座椅夹具(10)的底部相固定连接。

3.如权利要求2所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述导轨(8)为V型的导轨。

4.如权利要求1至3中任一项所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述连接机构包括万向节(4)、连接块(5)和平衡夹具(6)，其中：

所述万向节(4)的左端与所述动力系统的动力输出端相连接，所述万向节(4)的右端与所述连接块(5)的左侧面相连接；

所述连接块(5)的右侧面与所述平衡夹具(6)的左端相连接，所述平衡夹具(6)的右端与所述座椅夹具(10)的左端相连接。

5.如权利要求4所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述动力系统包括液压泵站和液压作动器(3)，其中：

所述液压泵站与所述液压作动器(3)相连接；

所述液压作动器(3)横向分布，所述液压作动器(3)固定设置在一个液压作动器固定座(1)的顶部；

所述液压作动器(3)右端的运动输出轴与所述连接机构中的万向节(4)的左端相连接。

6.如权利要求5所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述液压作动器(3)上还安装有一个行程传感器(2)。

7.如权利要求6所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述行程传感器(2)还与一个数据采集仪相连接。

8.如权利要求7所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，还包括一个振动控制单元，所述振动控制单元与所述液压作动器(3)之间通过信号线相连接，用于输出控制信号，控制所述液压作动器(3)向外进行预设大小振动频率、预设大小振动位移的振动输出。

9.如权利要求8所述的低频大位移振动试验系统，其特征在于，所述振动控制单元还与行程传感器(2)相连接，用于实时接收所述行程传感器(2)所测量获得的所述液压作动器(3)左端的行程轴产生的位移，并相应调节控制所述液压作动器(3)向外输出的振动位移，使得所述液压作动器(3)向外输出的振动位移达到预设振动位移值。