[發明專利]一種大型振動試驗工裝

有效

• 申請號: 201610604955.7
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN106323573B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 程林;吳文志;王志海;彭超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發明涉及一種大型振動試驗工裝。包括工裝主體、鉆孔模具和吊具；工裝主體為箱型結構，底面寬頂面窄，頂部為U形凹槽結構，長度方向為反對稱結構；鉆孔模具配合設于U形凹槽結構內。工裝主體的一階固有頻率大于被試產品的一階固有頻率的3~5倍，工裝主體在正交方向振動響應不大于振動激勵方向振動量級的1/3。用于振動試驗時，工裝主體安裝在水平振動試驗臺上；拆卸下鉆孔模具，將被試產品中的支撐結構安裝在U形凹槽結構內，被試產品中的整形機構安裝在工裝主體的長度方向的一側端面。本發明能完成水平方向的兩個振動試驗和垂直方向的一個振動試驗，降低了對振動試驗臺的消耗，降低振動試驗費用，節省試驗成本約50萬元。

技術領域

本發明屬于振動試驗技術領域，具體涉及航天產品振動試驗工裝。

背景技術

航天產品在發射階段歷經復雜動力載荷，為了驗證航天產品的力學環境適應性，需要在試驗室環境開展完備的力學環境適應性試驗，合理的振動試驗工裝設計對力學環境試驗的有效性起重要作用。據統計，航天產品在發射階段的故障占全部故障的23%；在地面環境試驗中發生故障或失效因素中，振動因素占比為35%。

通常航天產品正弦振動的頻率范圍為5~100Hz，隨機振動的頻率范圍為20~2000Hz，為了盡量降低振動試驗工裝對航天產品力學環境適應性的影響，一般要求振動試驗工裝的一階固有頻率超過航天產品一階固有頻率的3~5倍，當試驗頻率不高于150Hz時，要求工裝在正交方向振動響應不大于振動激勵方向振動量級的1/3，試驗頻率高于150Hz時，要求工裝在正交方向振動響應不大于振動激勵方向振動量級的2/3。

對于大型航天產品振動試驗工裝，為了滿足其剛度和重量要求，目前國內大多采用鑄造花盆式結構，對于復雜工裝結構成型困難，制造周期較長，成本難于控制。目前國內大型振動試驗臺稀缺而且試驗費用昂貴，提高振動試驗工裝剛度的最有效途徑就是增大其與振動臺的安裝接口尺寸，為此需要研制一種能在水平振動滑臺開展三向振動試驗的工裝，既能提高振動臺的使用效率，同時減少振動試驗工裝的種類，節省試驗費用。

發明內容

為了減少振動試驗工裝的種類，降低對振動試驗臺消耗，節省試驗費用，本發明提供一種大型振動試驗工裝。

被試產品為鉆土裝置，被試產品上具有支撐結構、整形機構和展開機構，特征數據：重量為45Kg，最大外形尺寸長×寬×高＝3530mm×1530mm×590mm。

一種大型振動試驗工裝包括工裝主體1、鉆孔模具2和吊具3；

所述工裝主體1為箱型結構，底面寬頂面窄，長度方向為反對稱結構；

工裝主體1的頂部為U形凹槽結構，U形凹槽結構的一端為端面法蘭接口11、中部設有徑向法蘭接口10、開口處兩側為側面法蘭接口9；工裝主體1的底部設有水平安裝法蘭接口7；相鄰正交方向的工裝主體1的一側面中部設有垂直安裝法蘭接口8，另一側面上設有三個以上的吊裝支耳15；工裝主體1的長度方向的一端面下部設有壓緊釋放法蘭接口12，壓緊釋放法蘭接口12下方的工裝主體1上設有模擬封裝容器13；

所述鉆孔模具2為一端封閉的槽鋼狀結構，封閉端的外側設有半圓弧形的徑向定位面，徑向定位面軸向與和槽鋼的長度方向同向；鉆孔模具2的槽口周邊和徑向定位面上分別均布開設有導向孔；鉆孔模具2配合安裝于工裝主體1頂部的U形凹槽內，保證工裝主體1頂部的安裝接口上的安裝孔的孔位加工精度；振動試驗時，取下鉆孔模具2，換裝上被試產品；

所述吊具3為平板框架狀的吊架，吊架的一側面均布設有四根吊索14；

所述工裝主體1的一階固有頻率大于被試產品的一階固有頻率的3~5倍，工裝主體1在正交方向振動響應不大于振動激勵方向振動量級的1/3；