[發明專利]多軸振動復合試驗工作臺面的平衡結構

有效

• 申請號: 201210343050.0
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102865986A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 鄭建洲;武元楨
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇試試驗儀器股份有限公司
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

技術領域

本發明涉及力學環境試驗設備，具體涉及二軸向和三軸向振動復合試驗臺中工作臺面的平衡結構。

背景技術

振動試驗的目的是在試驗室內人工模擬產品在運輸、儲存、使用過程中可能經受到的振動載荷及其對試件產生的影響，并考核其適應性。常規的試驗方式是使用單軸向振動試驗設備對產品的某一個方向進行激勵。但是在實際自然環境中，產品所遭受的振動和沖擊是多方向同時存在的復合振動環境，常規的單軸向振動試驗對這些復雜環境條件下的多軸向復合振動還原性較差，不能反映出產品在實際環境中遭受的真實情況，于是人們開發出了二軸向或三軸向同時激勵的振動復合試驗臺。

二軸向或三軸向振動復合試驗臺通常在二維或三維軸向均設有振動發生器，而每個振動發生器均通過一個傳振解耦裝置與工作臺面進行連接，比如中國專利CN101487765B、CN102478449A等等。這些試驗設備在振動復合試驗中，當第一軸向振動發生器發出振動時通過該第一軸向的傳振解耦裝置傳遞振動頻率和推力，當第二軸向振動發生器發出振動時第一軸向的傳振解耦裝置通過解耦進行配合，從而實現了同軸傳振異軸解耦的目標，最終將來自不同軸向的振動通過工作臺面復合施加到試件上。

在振動試驗設備中，工作臺面的作用是用來承載試驗物品，但在二軸向或三軸向振動復合試驗設備中，由于工作臺面在各振動方向上均通過傳振解耦裝置與振動發生器進行連接，因此對于工作臺面來說存在一個振動平衡問題，具體說就是理論上要求工作臺面的幾何中心與重心至少在同一條重力垂線上，而實踐中盡管設計人員都利用幾何對稱的原理來保證工作臺面的幾何中心與重心在重力垂線方向的一致性，比如采用立方體、圓柱體、圓錐體以及框架結構等等，但是在工作臺面的側部連接傳振解耦裝置后，重心將會發生移偏，導致振動平衡問題。據申請人了解，以往在振動試驗過程中由于試驗的量級較低（比如試驗推力在試驗臺最大推力的30%以下，移位在最大移位的30%以下，振動頻率80Hz以下），技術人員往往忽視振動平衡問題。但當試驗的量級較高，特別是振動頻率在80-200Hz時，振動平衡問題開始突顯。具體表現是：試驗振動波形失真大，當失真度超出允許誤差范圍時，導致試驗中斷或異常停止（比如出現過電流或過電壓保護系統迫使試驗臺停止工作），最終使振動試驗系統無法正常工作。于是，如何解決這一問題是本領域技術人員研究的課題。

發明內容

本發明提供一種多軸振動復合試驗工作臺面的平衡結構，其目的是要解決工作臺面因連接傳振解耦裝置而引起的重心與幾何中心發生偏移的振動平衡問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種多軸振動復合試驗工作臺面的平衡結構，包括一個用來承載試驗物品的工作臺面，該工作臺面在X軸向或/和Y軸向連接有傳振解耦裝置，傳振解耦裝置中的第一滑動部件與工作臺面固定連接，其創新在于：針對X軸向或/和Y軸向傳振解耦裝置中的第一滑動部件，在工作臺面的側部或底部固定設置有平衡配重塊，平衡配重塊為剛性質量體，所述工作臺面、第一滑動部件和平衡配重塊三者形成剛性整體，該剛性整體的重心與工作臺面的幾何中心位于同一條重力垂線上。

上述技術方案中的有關內容解釋如下：

1.?上述方案中，所述多軸是指二軸和三軸兩種情況，其中，三軸是指X軸、Y軸和Z軸；二軸有三種情況，第一種是X軸和Y軸，第二種是X軸和Z軸，第三種是Y軸和Z軸。所述X軸、Y軸和Z軸是指三維座標中的X軸、Y軸和Z軸方向，參見圖1中的三維座標示意。

2.?上述方案中，所述傳振解耦裝置是指在多軸振動復合試驗臺中用于連接工作臺面與振動發生器的裝置，該裝置的作用是同軸傳振，異軸解耦。

3.?上述方案中，所述第一滑動部件是指傳振解耦裝置中與工作臺面固定連接的部件。在傳振解耦裝置中通常存在兩個相對滑動的部件，其中一個部件用來與工作臺面固定連接，而另一個部件用來與振動發生器。所述振動發生器可以采用電動振動臺、機械振動臺、液壓振動臺或機械振動機構，其中機械振動機構是指能夠產生機械振動的機構。

4.?上述方案中，與工作平面連接的每個軸向的傳振解耦裝置和振動發生器可以由一個傳振解耦裝置和一臺振動發生器來實現，也可以由兩個傳振解耦裝置和兩臺振動發生器并列來實現，甚至可以由三個或三個以上傳振解耦裝置和三臺或三臺以上振動發生器并列來實現。具體的選擇可以根據實際需要來確定。