[發(fā)明專利]一種振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中的力加載系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711375652.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107860541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鋒濤;丁登科;鄭建;翟文博;潘耀勤;張鎬京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安慶安航空試驗(yàn)設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02;G01M99/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司61211
• 代理人: 楊引雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中的的力加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)振動(dòng)條件下的直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中的力加載通常采用皮筋或圖1所示的氣囊加載方式，其中1為振動(dòng)臺(tái)、2為被試產(chǎn)品、3為皮囊。通過(guò)拉伸皮筋或壓縮氣囊，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)行程內(nèi)的直線加載。皮囊的變化可近似為線性加載方式，其加載力可近似取f＝kx。(k-皮囊系數(shù)，f-加載力，x-皮囊變化量。

傳統(tǒng)振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)加載系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)如下：

1.采用皮囊加載，只能實(shí)現(xiàn)線性載荷；

2.加載載荷較小，加載力垂直于振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)部分，加載力對(duì)振動(dòng)部分會(huì)造成影響，振動(dòng)部分只能承受不大于10KN的側(cè)向加載力；

3.拉伸皮筋或壓縮氣囊線性誤差約為10％(不含振動(dòng)耦合誤差)，精度不高。

4.多種載荷的實(shí)現(xiàn)需多種拉伸皮筋或壓縮氣囊，成本大，實(shí)施工作量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中的力加載系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有加載方式加載載荷單一、加載力受限的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程中的力加載系統(tǒng)，包括振動(dòng)臺(tái)16及力加載組件，其特殊之處在于：

還包括第一靜壓導(dǎo)軌6、固定支撐座5、產(chǎn)品輸出連接件14、直線軸承13或套筒、第二靜壓導(dǎo)軌7、第二靜壓導(dǎo)軌支撐座8及振動(dòng)傳遞件4；

所述力加載組件包括力加載缸及加載端連接件10；

所述第一靜壓導(dǎo)軌6和第二靜壓導(dǎo)軌7的結(jié)構(gòu)相同，均包括導(dǎo)軌和滑塊；

所述第一靜壓導(dǎo)軌6的滑塊與被試產(chǎn)品15的固定端連接，所述第一靜壓導(dǎo)軌6的導(dǎo)軌與固定支撐座5連接，

所述被試產(chǎn)品15的力輸出端與產(chǎn)品輸出連接件14連接，產(chǎn)品輸出連接件14穿過(guò)直線軸承13或套筒與第二靜壓導(dǎo)軌7的滑塊連接，所述第二靜壓導(dǎo)軌7的導(dǎo)軌與第二靜壓導(dǎo)軌支撐座8連接，所述力加載缸的力輸出端通過(guò)加載端連接件10與第二靜壓導(dǎo)軌支撐座8連接；

所述振動(dòng)傳遞件4固定設(shè)置在振動(dòng)臺(tái)16上，振動(dòng)傳遞件4的一端與第一靜壓導(dǎo)軌6的滑塊連接，振動(dòng)傳遞件4的另一端與直線軸承13或套筒固定連接。

進(jìn)一步地，所述力加載系統(tǒng)還包括固定架12和臺(tái)架，所述固定支撐座5、導(dǎo)環(huán)9設(shè)置在固定架12上，所述固定架12與力加載缸固定在所述臺(tái)架上。

進(jìn)一步地，為約束力加載缸輸出力的方向，所述加載端連接件10的外側(cè)還設(shè)置有導(dǎo)環(huán)9。

進(jìn)一步地，所述力加載缸11為氣缸、油缸或伺服缸。

進(jìn)一步地，所述力加載系統(tǒng)還包括設(shè)置在加載缸力輸出端的力傳感器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明利用力加載缸可以對(duì)被試產(chǎn)品施加線性載荷、恒定載荷或其他變載荷，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)多種載荷的變化及任意調(diào)節(jié)，成本相對(duì)低廉，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。

2、本發(fā)明通過(guò)在被試產(chǎn)品的固定端和力輸出端設(shè)置靜壓導(dǎo)軌，使得振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)力與力加載部分的加載力互不影響，加載力可隨產(chǎn)品最大力來(lái)施加，不再限制在振動(dòng)部分的可承受最大側(cè)向力。

3、本發(fā)明的力加載部分不在振動(dòng)范圍內(nèi)，加載缸不受振動(dòng)環(huán)境的影響，可實(shí)現(xiàn)恒定加載、線性加載等多種加載力及形式。

4、本發(fā)明的加載采用伺服缸精細(xì)控制，精度可達(dá)5％以內(nèi)，優(yōu)于皮囊、皮筋所能達(dá)到的10％加載精度。

5.本發(fā)明的力加載部分不參與振動(dòng)，振動(dòng)所產(chǎn)生的損傷不影響力加載部分，力加載部分的使用壽命將大大延長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有采用氣囊的直線運(yùn)動(dòng)加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一靜壓導(dǎo)軌和第二靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的振動(dòng)條件下直線運(yùn)動(dòng)加載系統(tǒng)的力分析圖；

其中附圖標(biāo)記為：1、16-振動(dòng)臺(tái)、2、15-被試產(chǎn)品、3-皮囊、4-振動(dòng)傳遞件、5-固定支撐座、6-第一靜壓導(dǎo)軌、7-第二靜壓導(dǎo)軌、71-滑塊、72-導(dǎo)軌、73-高壓注液口、8-第二靜壓導(dǎo)軌支撐座、9-導(dǎo)環(huán)、10-加載端連接件、11-力加載缸、12-固定架、13-直線軸承、14-產(chǎn)品輸出連接件。

具體實(shí)施方式