[發(fā)明專利]一種可調(diào)力幅的彈射式激勵(lì)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810202038.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108489718B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘宏俠;許昕;潘銘志;付志敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01M7/08;G01N3/307
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;吳立

本發(fā)明公開了一種可調(diào)力幅的彈射式激勵(lì)裝置，屬于激勵(lì)力測(cè)試裝置領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題是提供了一種力幅可調(diào)，用于測(cè)量狹小復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面，確保激勵(lì)力的大小和規(guī)律一致的彈射式激勵(lì)裝置；解決該技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種可調(diào)力幅的彈射式激勵(lì)裝置，包括彈射器，彈射器一側(cè)設(shè)置有扳機(jī)手柄裝置，彈射器內(nèi)部設(shè)置有活動(dòng)錘頭體，可以調(diào)節(jié)彈射幅度，活動(dòng)錘頭體上設(shè)置有ICP力傳感器，彈射器外側(cè)設(shè)置有數(shù)采頻響分析裝置，數(shù)采頻響分析裝置與ICP力傳感器相連，通過定幅度的激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行測(cè)量；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于激勵(lì)力測(cè)試裝置領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種可調(diào)力幅的彈射式激勵(lì)裝置，屬于激勵(lì)力測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)獲取結(jié)構(gòu)的固有特性，例如頻率、振型、損耗因子、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度等模態(tài)參數(shù)的過程中，頻域法是經(jīng)典和精度較高的方法，通常需要激勵(lì)和相應(yīng)特性已知，需要較好的激勵(lì)力的時(shí)域頻域特性，一般使用力錘激勵(lì)發(fā)，由于力錘激勵(lì)發(fā)簡(jiǎn)單、快捷、廉價(jià)，所以得到了廣泛的應(yīng)用，但是人為因素對(duì)測(cè)量精度影響較大，當(dāng)期用于微弱的早起故障特征提取時(shí)就更顯得力不從心。

為能夠較好測(cè)試狹小空間復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)的頻響特性曲線，需要對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行定幅值的激勵(lì)，而且脈沖激勵(lì)不能產(chǎn)生連擊，需要保證激勵(lì)力的頻域分布在所關(guān)心頻段范圍近似為平直譜分布，其幅值在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化，要求激勵(lì)力的大小不因人的施力狀態(tài)而變化波動(dòng)，因此，為排除人為因素對(duì)結(jié)構(gòu)頻響特性曲線測(cè)試精度的影響，需要設(shè)計(jì)一種能夠忽略人為因素影響的在復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)且空間狹小情況下能保證激勵(lì)力變化不大的激勵(lì)力裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種力幅可調(diào)，用于測(cè)量狹小復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面，確保激勵(lì)力的大小和規(guī)律一致的彈射式激勵(lì)裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種可調(diào)力幅的彈射式激勵(lì)裝置，包括彈射器，彈射器一側(cè)設(shè)置有扳機(jī)手柄裝置，彈射器內(nèi)部設(shè)置有活動(dòng)錘頭體，活動(dòng)錘頭體前端設(shè)置有錘頭，錘頭后方固定設(shè)置有ICP力傳感器，彈射器外側(cè)設(shè)置有數(shù)采頻響分析裝置，數(shù)采頻響分析裝置與ICP力傳感器相連；

活動(dòng)錘頭體外表面設(shè)置有鋸齒形環(huán)形槽，扳機(jī)手柄裝置上設(shè)置有對(duì)應(yīng)活動(dòng)錘頭體鋸齒形環(huán)形槽的鋸齒形卡爪，通過槽與卡爪的配合，可以實(shí)現(xiàn)彈簧的多種儲(chǔ)能，形成多種確定的錘擊激勵(lì)力。

所述的彈射器包括彈射器殼體，彈射器殼體內(nèi)部設(shè)置有滑槽，彈射器殼體前端設(shè)置有前端封蓋，后端設(shè)置有后端封蓋，所述的活動(dòng)錘頭體后端設(shè)置有內(nèi)槽，內(nèi)槽后方設(shè)置有彈簧，彈簧后端設(shè)置有調(diào)節(jié)桿組件。

所述的前端封蓋包括端封蓋體和橡膠墊，所述的端封蓋體和橡膠墊緊密貼合，所述的橡膠墊的內(nèi)徑小于錘頭外徑，使用時(shí)將橡膠墊前端緊貼激勵(lì)點(diǎn)表面，并產(chǎn)生彈性變形，在錘頭與構(gòu)件撞擊瞬間釋放彈性能，阻止錘頭與構(gòu)件的二次撞擊，保持輸出力信號(hào)為理想的半正弦脈沖。

所述的ICP力傳感器與數(shù)采頻響分析裝置之間的連線為低噪聲屏蔽導(dǎo)線。

所述的調(diào)節(jié)桿組件包括調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿前端面向彈簧的方向依次設(shè)置有活動(dòng)擋片和擋片定位螺帽，活動(dòng)擋片在調(diào)節(jié)桿上可傾斜與彈簧螺旋角一致的角度，保證活動(dòng)擋片沿著彈簧軸向可任意移動(dòng)位置，達(dá)到彈簧的變剛度。

所述的扳機(jī)手柄裝置包括杠桿式扳機(jī)，所述的杠桿式扳機(jī)后方設(shè)置有片簧，片簧后方設(shè)置有手柄。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、通過活動(dòng)錘頭體和調(diào)節(jié)桿組件的配合，可以在一定的激勵(lì)力范圍內(nèi)，任意調(diào)整激勵(lì)力的大小，在激勵(lì)力確定后，可以保證每次激勵(lì)不因人為因素改變，確保做出的頻響曲線規(guī)律性是一致的。

2、ICP力傳感器與數(shù)采頻響分析裝置之間通過低噪聲屏蔽導(dǎo)線相連，通過傳感器內(nèi)置的分析診斷軟件處理出激勵(lì)力的時(shí)域和頻域規(guī)律，再與輸入到數(shù)采頻響分析裝置的響應(yīng)信號(hào)構(gòu)成跨點(diǎn)頻響函數(shù)，進(jìn)而可分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微弱早期故障。