專利名稱：一種周期力加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種周期力加載裝置，屬于計量測試與產(chǎn)品性能試驗技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與檢驗過程中，產(chǎn)品的抗載荷性能測試，特別是傳感器產(chǎn)品的動態(tài)校準(zhǔn)試驗都是非常重要的工作，其中，對傳感器或某些被檢產(chǎn)品施加動態(tài)力載荷是一個必要環(huán)節(jié)。在動態(tài)力載荷施加環(huán)節(jié)中，不同產(chǎn)品對動態(tài)力幅值與頻率都有不同的要求，而且一些傳感器類產(chǎn)品對力值的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度有著很高的要求。動態(tài)力載荷的施加大致可以分為“框架”與“慣性質(zhì)量”兩種形式，“框架”形式的典型代表是各種疲勞試驗機(jī)；而“慣性質(zhì)量”形式的典型代表則是在振動臺上串聯(lián)被檢對象與慣性質(zhì)量?！翱蚣堋毙问降募虞d簡單直接，但一般都是通過串聯(lián)力傳感器給出力值，往往受到力傳感器精度的限制，不能滿足高精度加載要求；而“慣性質(zhì)量”形式的加載力值可以通過牛頓第二定律直接溯源到質(zhì)量稱量與加速度的激光測量，精度更高?！皯T性質(zhì)量”形式在要求高精度加載的情況下廣泛使用，但是，如果慣性質(zhì)量不夠大，振動臺的推力將只有少部分用于為被檢對象施加力載荷，而大部分推力被振動臺動圈分走(通常情況，動圈與慣性質(zhì)量的加速度大小基本相同)；而如果慣性質(zhì)量超過動圈質(zhì)量，會使振動臺系統(tǒng)的固有頻率降低，縮小加載裝置使用的頻率范圍，另外，慣性質(zhì)量過大也會使其內(nèi)部加速度分布不均勻的影響非常顯著(特別是在較高頻率段)，難以保證獲得高精度的力載荷。因此，現(xiàn)有的周期力慣性質(zhì)量加載裝置難以充分利用振動臺的推力性能，獲得幅值更大、頻率更高的動態(tài)力。而本發(fā)明主要針對振動臺慣性質(zhì)量加載裝置的以上問題，提出解決方案，可以充分挖掘和利用振動臺的負(fù)載能力，在保證周期力加載精度即保證較小的不確定度的同時，還有效拓展了周期力加載與校準(zhǔn)裝置使用的力值范圍及頻率范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提出一種周期力加載裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種周期力加載裝置，該裝置包括質(zhì)量塊1、彈性連接件、被檢產(chǎn)品5、振動臺6和支架7 ;其中，質(zhì)量塊I帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質(zhì)量塊固定端2、工作段3、加載固定端4 ;振動臺6固定在支架7的兩臂上，在振動臺6的上表面放置被檢產(chǎn)品5，振動臺6與被檢產(chǎn)品5固定連接，被檢產(chǎn)品5的上面為彈性連接件；彈性連接件上面為質(zhì)量塊I ;彈性連接件的外形為一個“工”字形，彈性連接件的頂端為質(zhì)量塊固定端2，質(zhì)量塊固定端2的中間有一個通孔，該通孔帶有內(nèi)螺紋，質(zhì)量塊I與質(zhì)量塊固定端2通過螺紋固定連接在一起；彈性連接件的中間為工作段3，工作段3為空心柱體；彈性連接件的底端為加載固定端4，加載固定端4的中間有一通孔，該通孔帶有內(nèi)螺紋，加載固定端4與被檢產(chǎn)品通過螺紋固定連接在一起；上述的質(zhì)量塊I和彈性連接件組成的彈性系統(tǒng)的固有頻率fO與質(zhì)量塊I和彈性連接件之間的關(guān)系如下:
權(quán)利要求
1.一種周期力加載裝置，其特征在于:包括質(zhì)量塊(I)、彈性連接件、被檢產(chǎn)品(5)、振動臺(6)和支架(7);其中，質(zhì)量塊⑴帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質(zhì)量塊固定端(2)、工作段(3)和加載固定端(4);振動臺(6)固定在支架(7)的兩臂上，在振動臺(6)的上表面放置被檢產(chǎn)品(5)，振動臺(6)與被檢產(chǎn)品(5)固定連接，被檢產(chǎn)品(5)的上面為彈性連接件；彈性連接件上面為質(zhì)量塊(I);彈性連接件的外形為一個“工”字形，彈性連接件的頂端為質(zhì)量塊固定端(2)，質(zhì)量塊固定端(2)的中間有一個通孔，該通孔帶有內(nèi)螺紋，質(zhì)量塊(I)與質(zhì)量塊固定端(2)通過螺紋固定連接在一起；彈性連接件的中間為工作段(3)，工作段(3)為空心柱體；彈性連接件的底端為加載固定端(4)，加載固定端(4)的中間有一通孔，該通孔帶有內(nèi)螺紋，加載固定端(4)與被檢產(chǎn)品通過螺紋固定連接在一起； 上述的質(zhì)量塊(I)和彈性連接件組成的彈性系統(tǒng)的固有頻率fO與質(zhì)量塊(I)和彈性連接件之間的關(guān)系如下: f =丄厘 0 2π V ML 式中，E為彈性連接件的楊氏模量，A為工作段(3)的橫截面積，M為質(zhì)量塊(I)的質(zhì)量，L為工作段(3)的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特征在于:質(zhì)量塊(I)的質(zhì)量小于振動臺(6)的動圈質(zhì)量的5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特征在于:質(zhì)量塊(I)的材料為不銹鋼或碳化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特征在于:彈性連接件為硬鋁或鎂合金材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種周期力加載裝置，屬于計量測試與產(chǎn)品性能試驗技術(shù)領(lǐng)域。包括質(zhì)量塊、彈性連接件、被檢產(chǎn)品、振動臺和支架；其中，質(zhì)量塊帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質(zhì)量塊固定端、工作段、加載固定端。本發(fā)明能夠縮減質(zhì)量塊尺寸，降低加速度分布不均勻性帶來的不確定性，可以在不改變振動臺總體輸出的情況下，使裝置獲得更大的有效動態(tài)力載荷，擴(kuò)大周期力加載裝置的力值范圍，而且相對穩(wěn)定；同時又避免由于增加質(zhì)量塊尺寸給整體加載裝置的使用頻率帶來的負(fù)面影響。
文檔編號G01N3/00GK103185658SQ20111044568
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者王宇, 張力, 張立喆 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長城計量測試技術(shù)研究所