CN220508393U - 一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力机械系统和设备的减振降噪技术领域，公开了一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，包括试验台体、支架系统、液压装置、激励装置和测量装置。试验平台通过4或6个具有自动调平功能的空气弹簧支撑，整个试验平台系统固有频率小于3Hz，可有效阻断试验平台以外的振动对平台试验性能影响，较低的系统频率能够有效避开被测隔振元件试验时的激励频率，避免发生共振。试验台体为铸钢T型槽平台，其上用以放置被试验的隔振元件、支架系统、液压装置、激励装置以及测量装置。该实用新型用于试验隔振元件的阻抗特性。
Description
技术领域
本实用新型属于动力机械系统和设备的减振降噪技术领域，具体涉及一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，隔振元件包括减振器和挠性接管。
背景技术
随着科学技术的不断发展，动力设备的复杂化、大型化使得振动噪声问题比过去更加突出。在设备工作时，由于设备部件尺寸误差导致摩擦，进而产生振动，带来噪声。在动力设备隔振中，常见的降低机械设备振动与噪声的方式一般有两种，一种是对机械设备的结构进行改进，使其产生较小的振动，即对振源进行处理；另外一种是在振源与基础的传播路径之间增加隔振措施，大幅度减小传递到基础的振动和噪声。但机械设备本身的振动是很难完全消除的，因而在振动传播路径上进行隔振处理是当前主流的减振方法。
减振器是连接设备和基础的弹性元件，用以减少由设备传递到基础的振动和由基础传递到设备的振动，挠性接管是连接设备和管路系统的弹性元件，用以补偿管路相对位移和抑制机械振动传播。目前，减振器和挠性接管是主要的设备振动衰减部件，其动力特性的匹配与否，直接关系到机械设备减振降噪系统性能。
隔振器的机械阻抗可以描述其动力学性能，是隔振元件设计和分析过程中的重要参数。因此，分析隔振元件的阻抗特性，是评判隔振元件好坏的关键，对机械设备减振降噪系统性能的提升具有重要意义。
隔振元件的性能受工作频率、工作环境等因素的影响较大，因此通常依赖于试验获取其动力特性，但常见的隔振元件试验环境安装位置频率成分复杂，其阻抗特性曲线参杂了试验工况及环境等因素，造成试验误差，本实用新型主要解决阻抗特性试验的上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述需求而提供一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，获得精确的隔振元件阻抗。
本实用新型的技术方案是：
一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，主要由试验台体、隔振元件、支架系统、液压装置、激励装置以及测量装置组成；
试验台体为T型槽平台，其上表面设有横向和纵向T型槽，用于固定试验装置和被测隔振元件；试验台体下方开有用于安装空气弹簧的安装槽，以提高空间利用率，安装槽高度小于空气弹簧以保证试验台体不接触地面，通过空气弹簧配合实现试验台体的自动调平，并利用空气弹簧的低频特性，减少外界环境的干扰；
支架系统主要由下横梁、滑动套板和四根立柱组成；立柱下端连有固定组件，由螺栓固定在T型槽内，保证其在试验台体上的稳定性，立柱内侧沿竖直方向设有等距螺孔；下横梁下端设有一块吊板，下横梁和吊板之间通过四根螺栓连接，每根螺栓连接两个螺母，分别位于吊板的上下两侧，实现吊板的上下微调；吊板连有四根悬挂弹簧，用以吊装激振器；下横梁设置有对称圆孔，供液压顶杆穿过；滑动套板与下横梁两端固接，并套装在立柱上，以带动下横梁上下滑动，滑动套板上设有与立柱配合的定位螺孔，其与立柱螺孔尺寸、间距相同，使用螺栓实现上、下横梁竖直方向的限位和固定；
激励装置为激振器，通过激振器底座与吊板中的四根弹簧相连，吊装在被测隔振元件顶部中心；激振器顶杆装有阻抗头，包含力传感器和加速度传感器，用以采集被测隔振元件输入端激励信号；
液压装置包括液压支架、液压顶杆和压力传感器，液压支架与支架系统结构相同，由立柱、滑动套板和上横梁组成，立柱与滑动套板之间使用螺栓进行固定，实现竖直方向限位；上横梁两端连接滑动套板上，液压顶杆的上端连接在上横梁的下表面；由于激振器吊装在被测隔振元件顶部中心，因此液压顶杆分为一个主杆和两根副杆，主杆在激振器上方分为两根副杆，副杆穿过激振器的下横梁；被测隔振元件上方设有过渡板，压力传感器设置在液压副杆和过渡板之间；
测量装置包括输入端测量和输出端测量，输入端测量由阻抗头和输入端加速度传感器组成，输出端测量由测力板和输出端加速度传感器组成。
所述的试验台体由4或6个空气弹簧支撑，分布在试验台四角、或长边中心处，当试验台体由4个空气弹簧支撑，分布在试验台四角；当试验台体由6个空气弹簧支撑，分布在试验台四角和长边中心处。
所述的测力板上方与被测隔振元件之间设有过渡板，测力板下方设有固定元件。
所述的输入端加速度传感器分布在上法兰下表面左右两侧，输出端加速度传感器在下法兰上表面。
所述空气弹簧型号相同，具有自动调平功能。
对减振器试验而言，两个压力传感器的测量值之和视为预压载力，考虑到试验准确性，安装时应使两根液压副杆关于隔振元件对称。
对挠性接管试验而言，利用液压顶杆进行竖直方向限位。
试验台体为铸钢T型槽平台，台面尺寸为3m×2m，台面设计了横向和纵向的T型槽。
试验台体在垂向的系统频率≤3Hz，可有效阻断试验平台以外振动对平台试验性能影响，能够避免试验台体与激励频率共振。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型采用空气弹簧支撑试验台，使用时试验台不直接接触地面，通过4或6个空气弹簧的配合，实现试验台的自动调平。
(2)本实用新型采用的空气弹簧具有优良的低频特性，使得整个试验平台系统垂向固有频率小于3Hz，可有效阻断试验平台以外振动对平台试验性能影响，能够避免试验台体与激励频率共振。
(3)本实用新型采用自动液压装置，通过自动液压装置对待测隔振元件施加额定载荷。
(4)本实用新型设计的支架系统和液压装置中的滑动套板使用螺栓进行限位固定，且支架系统中的下横梁下端设有一块吊板，两者之间采用螺栓连接，通过上下移动螺母，实现激振器竖直方向位置微调。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的斜视图。
图2为本实用新型一个实施例的俯视图。
图3为本实用新型一个实施例的隐藏支架结构后的斜视图。
其中：1空气弹簧，2试验台体，3安装底座，4测力板，5被测隔振元件，6上过渡板，7压力传感器，8阻抗头，9激振器，10悬挂弹簧，11立柱，12滑动套板，13下横梁，14液压顶杆，15上横梁，16输出端加速度传感器，17输入端加速度传感器，18下过渡板。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-图3所示，一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，主要由试验台体2、支架系统、激励装置、液压装置和测量装置组成，试验台体2由空气弹簧1支撑，支架系统底部固定于试验台体2上，立柱11上设有滑动套板12，滑动套板12与立柱11通过螺栓进行固定，下横梁13左右两端与滑动套板12固接，下横梁13左右两侧距中175mm设有通孔，通孔直径为80mm，液压顶杆14穿过通孔，下横梁13与下方吊板由螺栓连接，每个螺栓在吊板上下设有两个螺母，吊板连有四根悬挂弹簧10。激励装置为激振器9，激振器9通过底座与悬挂弹簧10相连，垂挂于被测隔振元件5顶部中心。液压装置包括液压支架、液压顶杆14和压力传感器7，液压装置的上横梁15下方连有液压顶杆14，包括一根主杆和两根副杆，两根副杆穿过下横梁通孔，副杆下方安装压力传感器7。测量系统包括阻抗头8、压力传感器、加速度传感器和测力板4，阻抗头8安装于激振器顶杆，与上过渡板6接触，压力传感器安装于液压顶杆14下，与上过渡板6接触，加速度传感器安装于被测隔振元件5上下法兰处，测力板4设于下过渡板18和安装底座3之间，安装底座3连接到试验台体2上。
下横梁13与下方吊板之间采用螺栓连接，螺距为1mm，即螺母转动一圈，吊板移动1mm，用于微调激振器垂向位置。
所述立柱螺孔间距为70mm。
一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，以减振器为例，具体步骤如下：
试验准备：记录压力传感器7与减振器输入端之间的过渡板质量M，将减振器、支架系统、液压装置和激振器9安装在试验台。
步骤一：如图1所示，将各个传感器安装在相应位置。
步骤二：调节液压滑动套板12并进行固定，启动液压装置，控制液压顶杆14施加预压载直至额定载荷。
步骤三：调节支架滑动套板，使激振器9顶杆上的阻抗头8接近过渡板，转动螺母，调节吊板高度，使阻抗头接触上过渡板6。
步骤四：开启激振器9，通过阻抗头8测量激振器9输入力和加速度信号，通过加速度传感器测量减振器输入端与输出端振动加速度，通过测力板测量减振器输出端动态力。
步骤五：减振器轴向输入阻抗Z11与传递阻抗Z21按下式计算：
式中：j为虚数单位；w为角频率(s-1)；M为过渡板质量(kg)；a1为减振器输入端振动加速度平均值(m/s2)；F1为激振器输入动态力(N)；F2为减振器输出端动态力(N)。
上述所述为优选的实施例，不能作为本实用新型的全部范围，在以本实用新型所述隔振元件轴向机械阻抗试验平台为基准做任何明显的替换或者是简单的变化均属于本实用新型的专利附属范围内。
Claims (4)
1.一种隔振元件轴向机械阻抗试验平台，其特征在于，该隔振元件轴向机械阻抗试验平台主要由试验台体、被测隔振元件、支架系统、液压装置、激励装置以及测量装置组成；
试验台体为T型槽平台，其上表面设有横向和纵向T型槽，用于固定试验装置和被测隔振元件；试验台体下方开有用于安装空气弹簧的安装槽，安装槽高度小于空气弹簧以保证试验台体不接触地面，通过空气弹簧配合实现试验台体的自动调平；
支架系统主要由下横梁、滑动套板和四根立柱组成；立柱下端连有固定组件，由螺栓固定在T型槽内，保证其在试验台体上的稳定性，立柱内侧沿竖直方向设有等距螺孔；下横梁下端设有一块吊板，下横梁和吊板之间通过四根螺栓连接，每根螺栓连接两个螺母，分别位于吊板的上下两侧，实现吊板的上下微调；吊板连有四根悬挂弹簧，用以吊装激振器；下横梁设置有对称圆孔，供液压顶杆穿过；滑动套板与下横梁两端固接，并套装在立柱上，以带动下横梁上下滑动，滑动套板上设有与立柱配合的定位螺孔，其与立柱螺孔尺寸、间距相同，使用螺栓实现上、下横梁竖直方向的限位和固定；
激励装置为激振器，通过激振器底座与吊板中的四根弹簧相连，吊装在被测隔振元件顶部中心；激振器顶杆装有阻抗头，包含力传感器和加速度传感器，用以采集被测隔振元件输入端激励信号；
液压装置包括液压支架、液压顶杆和压力传感器，液压支架与支架系统结构相同，由立柱、滑动套板和上横梁组成，立柱与滑动套板之间使用螺栓进行固定，实现竖直方向限位；上横梁两端连接滑动套板上，液压顶杆的上端连接在上横梁的下表面；由于激振器吊装在被测隔振元件顶部中心，因此液压顶杆分为一个主杆和两根副杆，主杆在激振器上方分为两根副杆，副杆穿过激振器的下横梁；被测隔振元件上方设有过渡板，压力传感器设置在液压副杆和过渡板之间；
测量装置包括输入端测量和输出端测量，输入端测量由阻抗头和输入端加速度传感器组成，输出端测量由测力板和输出端加速度传感器组成。
2.根据权利要求1所述的隔振元件轴向机械阻抗试验平台，其特征在于，所述的试验台体由4或6个空气弹簧支撑，分布在试验台四角、或长边中心处。
3.根据权利要求1所述的隔振元件轴向机械阻抗试验平台，其特征在于，所述的测力板上方与被测隔振元件之间设有过渡板，测力板下方设有固定元件。
4.根据权利要求1所述的隔振元件轴向机械阻抗试验平台，其特征在于，所述的输入端加速度传感器分布在上法兰下表面左右两侧，输出端加速度传感器在下法兰上表面。
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