[發(fā)明專利]一種支承剛度可調(diào)節(jié)的液壓管路振動試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410467803.8
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104297081A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓清凱;任紅軍;高培鑫;翟敬宇;溫保崗
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞;梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液壓管路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種支承剛度可調(diào)節(jié)的液壓管路振動試驗(yàn)裝置。?

背景技術(shù)

液壓管路在機(jī)械、航天航空、石油化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。液壓管路因振動引起的管路破壞，造成嚴(yán)重后果。?

液壓管路支承結(jié)構(gòu)的支承位置、支承剛度以及多段液壓管路連接特性等對液壓管路動力學(xué)特性與振動有著重要影響，特別是支承剛度。支承剛度越大，振動傳遞率越大，液壓管路的振動應(yīng)力也越大；支承剛度越小，雖傳遞振動率小，但引起的液壓管路振動幅值增大。以往液壓管路的支承剛度在理論研究中都是采用簡化模型(如兩端簡支，懸臂，兩端固支等)，而液壓管路在實(shí)際工作中的支承剛度并不都是簡化模型，其支承剛度因支承結(jié)構(gòu)的安裝位置、安裝力等的改變而改變，與理論設(shè)計(jì)存在較大差異。很多情況下要考慮支承剛度為彈性且剛度可調(diào)的情況。?

常用的液壓管路振動試驗(yàn)裝置是通過管夾固定或者管夾內(nèi)部增加橡膠墊圈的方式調(diào)整液壓管路的支承剛度，液壓管路支承剛度通常不可調(diào)整或者不可連續(xù)可調(diào)且調(diào)整復(fù)雜。多段管路連接時(shí)，模擬液壓管路的邊界剛度較難。因此，支承剛度的可調(diào)節(jié)力對于研究液壓管路在的振動特性、優(yōu)化管路形式以及支承結(jié)構(gòu)參數(shù)具有重要意義。?

另外，液壓管路一般具有不同的長度，以不同的空間彎曲角度方式布置。在工作過程中，液壓管路系統(tǒng)還可能受到振動基礎(chǔ)環(huán)境影響。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種支承剛度可調(diào)節(jié)的液壓管路振動試驗(yàn)裝置。主要包括三個(gè)部分：可調(diào)剛度支座、底臺、電磁振動臺。可調(diào)剛度支座能夠模擬具有不同結(jié)構(gòu)形式的支承剛度，對于多段管路連接的情況，可以模擬相應(yīng)的等效剛度(稱為邊界剛度)。底臺能夠滿足模擬管路安裝長度和角度變化的需要，電磁振動臺能夠用于模擬液壓管路的振動基礎(chǔ)環(huán)境。?

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

一種支承剛度可調(diào)節(jié)的液壓管路振動試驗(yàn)裝置，該液壓管路測試裝置包括可調(diào)剛度支座、底臺和電磁振動臺三部分；?

所述的可調(diào)剛度支座利用梁結(jié)構(gòu)的彎曲變形、通過調(diào)整支座位置實(shí)現(xiàn)管路支承剛度的可調(diào)節(jié)。可調(diào)剛度支座包括固支底板、固支底座、旋轉(zhuǎn)底座、鋼條座、可調(diào)管座、彈性支承鋼條、對開式套、鎖緊螺母、連接螺栓和T型螺母。其中，固支底板用于將可調(diào)剛度支座固定于底臺上，底臺固定到振動臺上，通過電磁振動臺模擬液壓管路的振動環(huán)境。固支底板上設(shè)有長條孔，使可調(diào)剛度支座可水平移動。固支底座上設(shè)有環(huán)形T型槽及圓孔，圓孔用于T型螺母安裝，T型螺母在T型槽內(nèi)可繞軸心360度旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)不同角度被測液壓管路的固定，滿足復(fù)雜形狀液壓管路的測試需要。可調(diào)管座為上下對開式結(jié)構(gòu)，其軸向斷面設(shè)有彈性支承鋼條穿過的孔，同時(shí)由鎖緊螺母將彈性支承鋼條與鋼條座固定連接，通過壓緊對開式套實(shí)現(xiàn)被測液壓管路的固定，并通過連接螺栓將上下可調(diào)管座鎖緊，施加不同螺栓預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)壓緊開式套對管路不同壓緊力的調(diào)試。彈性支承鋼條穿過鋼條座與可調(diào)管座，并通過鎖緊螺母將其兩端分別與鋼條座與可調(diào)管座固定，實(shí)現(xiàn)之間彈性連接；同時(shí)通過調(diào)整可調(diào)管座與鋼條座水平距離大小，實(shí)現(xiàn)支承剛度可調(diào)整、位置可調(diào)整，模擬液壓管路邊界剛度。設(shè)置不同內(nèi)孔直徑的對開式套，實(shí)現(xiàn)對不同直徑被測液壓管路的固定。?

所述的底臺設(shè)有多條T型安裝槽，用于可調(diào)剛度支座的固定和位置調(diào)整，改變可調(diào)剛度支座的位置及角度，可實(shí)現(xiàn)不同長度和角度復(fù)雜結(jié)構(gòu)液壓管路的安裝與測試。?

所述的電磁振動臺，用于提供液壓管路的定頻激勵(lì)、掃頻激勵(lì)、隨機(jī)振動和沖擊振動等振動基礎(chǔ)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)液壓管路振動基礎(chǔ)環(huán)境下的應(yīng)力、疲勞與可靠性等試驗(yàn)。?

本發(fā)明的可調(diào)節(jié)支承剛度的計(jì)算方法步驟如下：?

第一步，支承剛度校準(zhǔn)?

(1)在液壓管路支承剛度可調(diào)節(jié)裝置末端施加質(zhì)量為m的砝碼。?

(2)將千分表固定在磁力表座上，為消除測試中其它部件的位移變化對管路支承剛度測試的影響，可將磁力表座吸附在安裝平臺底座上。?

(3)對支承剛度可調(diào)節(jié)裝置不同位置施加相同的砝碼，每間隔Δs記錄一次千分表的變化數(shù)Δl，計(jì)算出在砝碼作用下其位移的變化值，按公式K＝mg/Δl計(jì)算出液壓管路支承剛度值K。?

第二步，支承剛度計(jì)算?

調(diào)整可調(diào)管座與鋼條座之間的距離，通過彈性支承鋼條懸臂長度的變化使液壓管路的支承剛度改變。可調(diào)剛度支座管路支承剛度公式為?