一種超重試件振動支撐裝置的制造方法
【專利摘要】一種超重試件振動支撐裝置，包括兩個平行的上支架，振動附加臺面布置在兩個上支架之間，每個上支架下設(shè)置有一個下支架，兩個下支架與振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩相連接，上支架和相應(yīng)的下支架之間設(shè)置有支撐氣囊，所述支撐氣囊與供氣系統(tǒng)連接。通過氣壓調(diào)節(jié)支撐氣囊的高度，以保持等高于動圈中心高度，本實用新型使用簡單，結(jié)果可靠，依據(jù)振動試驗系統(tǒng)動圈的中心高度，通過連接的空壓機系統(tǒng)，調(diào)節(jié)上、下支架間支撐氣囊的充氣量及壓力，實現(xiàn)“上支架+支撐氣囊+下支架”工藝系統(tǒng)高度的調(diào)節(jié)，使之與振動試驗系統(tǒng)動圈中心位置保持精準等高，進而將通常意義上的硬連接轉(zhuǎn)換成軟連接，解決了重量近2倍于系統(tǒng)最大載荷試驗件的振動試驗，同時成本較低。
【專利說明】
一種超重試件振動支撐裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及力學(xué)振動試驗裝置，特別涉及一種超重試件振動支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]每套振動試驗系統(tǒng)都對應(yīng)有兩個重要的技術(shù)參數(shù)，即額定激振力/推力和最大載荷，對于那些自重超出振動試驗系統(tǒng)固有指標的試驗件，通常情況下，其力學(xué)振動試驗只能選用最大載荷值大于其自重的振動試驗系統(tǒng)來完成。
[0003]目前，8噸以上推力的振動試驗系統(tǒng)較為少見，即使有，試驗費用也相當昂貴。國內(nèi)一些強度研究所或力學(xué)實驗室為解決超重試件振動問題，均采用“龍門架+彈簧繩”方案，即根據(jù)試件重量確定彈簧繩的根數(shù)及單根承重量，然后將成組彈簧繩一端固定在振動臺面四角，另一端固定在龍門架上。該結(jié)構(gòu)裝置一是大型龍門架成本過高，二是技術(shù)模型建立難度大，算法復(fù)雜，具體實施周期長，滿足不了用戶的節(jié)點進度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種超重試件振動支撐裝置，針對超重試驗件力學(xué)振動試驗提供工藝裝夾與支撐，可在最大靜負載僅800kg的8噸振動試驗系統(tǒng)上實現(xiàn)1.3噸氣瓶(Φ980πιπιΧ長1300mm)加振動臺面(200kg)共1.5噸的低頻振動試驗。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種超重試件振動支撐裝置，包括兩個平行的上支架I，振動附加臺面4布置在兩個上支架I之間，每個上支架I下設(shè)置有一個下支架3，兩個下支架3與振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩相連接，上支架I和相應(yīng)的下支架3之間設(shè)置有支撐氣囊2，所述支撐氣囊2與供氣系統(tǒng)連接。通過氣壓調(diào)節(jié)支撐氣囊2的高度，以保持等高于動圈中心高度。
[0007]所述供氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機7，空氣壓縮機7通過氣管9分別連接各支撐氣囊2。
[0008]所述空氣壓縮機7的出口連接氣體多路板5的進氣口，氣體多路板5上有多個分氣口，分別與一路氣管9連接，氣體多路板5上安裝有壓力表8。
[0009]所述氣體多路板5的分氣口上設(shè)置有氣管插頭10。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用簡單，結(jié)果可靠，依據(jù)振動試驗系統(tǒng)動圈的中心高度，通過連接的空壓機系統(tǒng)，調(diào)節(jié)上、下支架間支撐氣囊的充氣量及壓力，實現(xiàn)“上支架+支撐氣囊+下支架”工藝系統(tǒng)高度的調(diào)節(jié)，使之與振動試驗系統(tǒng)動圈中心位置保持精準等高，進而將通常意義上的硬連接轉(zhuǎn)換成軟連接，解決了重量近2倍于系統(tǒng)最大載荷試驗件的振動試驗，同時成本較低。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明下支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明上支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明氣體多路板結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0016]如圖1所示，一種超重試件振動支撐裝置，主要包括兩部分。
[0017]第一部分，支撐結(jié)構(gòu)。
[0018]包括兩個平行的上支架I，振動附加臺面4布置在兩個上支架I之間，每個上支架I下設(shè)置有一個下支架3，上支架I和相應(yīng)的下支架3之間設(shè)置有支撐氣囊2，支撐氣囊2與供氣系統(tǒng)連接。上支架I和下支架3均采用15_厚的鋼板焊接而成，強度及承重較大。
[0019]下支架3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由一塊長基板一301、位于長基板一 301上表面兩端的兩個法蘭盤一 302以及四個等高的支撐腿一 303焊接制成，三者均采用焊接性能優(yōu)良的A3鋼材質(zhì)。
[0020]長基板一301長1350mm，寬180mm，厚 15mm;其上制有2_Φ 16mm、2-Φ 6mm四個通孔。
長基板一301放置在振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩上，用來實現(xiàn)本裝置與振動試驗系統(tǒng)的連接。
[0021]法蘭盤一 302規(guī)格為Φ 260mm、厚15mm，其大小取決于支撐氣囊2的直徑;兩組法蘭盤一 302相距1050mm，該距離依據(jù)振動附加臺面4尺寸確定。法蘭盤一 302上制有2-M12螺紋孔、2-M8孔，前者用以氣管9的連接;后者通過螺接將支撐氣囊2固定，以防止支撐氣囊2在振動過程中的移位或竄動。
[0022]每個法蘭盤一 302通過2個支撐腿一 303焊接在長基板一 301上，4個支撐腿一 303共線且分布在長基板一301中心軸線上，每個支撐腿一303的規(guī)格為h48mm X b25mm X dl5mm。
[0023]同理，上支架I的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由一塊長基板二101、位于長基板二 101下表面兩端的兩個法蘭盤二 102以及六個等高的支撐腿二 103焊接制成?；窘Y(jié)構(gòu)、規(guī)格與下支架3相同。兩者不同之處，其一是上支架I的基板上制有22-Φ 13mm等距通孔，用來實現(xiàn)該裝置與振動附加臺面4的連接與緊固；其二是每個法蘭盤二 102通過分布為120°的3個支撐腿二 103焊接在基板上。
[0024]4個等大的支撐氣囊2則處于上、下支架的法蘭盤間，其規(guī)格為Φ 250mmX h200mm。該型號由其充氣量及負載力選定，其兩端的鋼制平面上制有2-M8螺紋孔和I個M12螺紋孔，前者通過螺栓與法蘭盤緊固，后者則用來氣管9的連接。
[0025]第二部分，供氣系統(tǒng)。
[0026]即氣囊供氣保壓部分。如圖1所示，主要包括帶有制壓氣閥6的空氣壓縮機7，空氣壓縮機7通過氣管9分別連接各支撐氣囊2，通過氣壓調(diào)節(jié)支撐氣囊2的高度，以保持等高于動圈中心高度。
[0027]空氣壓縮機7，選用實驗室現(xiàn)有的PV80型號空壓機，其具有調(diào)節(jié)輸出壓力的制壓氣閥，在垂直振動試驗全過程中保持穩(wěn)定工作，為4個支撐氣囊提供穩(wěn)壓氣源。
[0028]氣體多路板5的結(jié)構(gòu)如圖4所示，采用鋁合金制成，其實質(zhì)是一個連通器，其具有一個進氣口、一個壓力表安裝孔和四個分氣口，進氣口連接空氣壓縮機7的出口，分氣口與一路氣管9連接，為便于插拔分氣口上設(shè)置有氣管插頭10。壓力表安裝孔安裝有壓力表8，以對氣壓進行監(jiān)測。通過分氣口將空氣壓縮機7出來的氣量等分地分配給4個支撐氣囊2，過程中通過壓力表8的示值控制氣囊壓力值，確保振動試驗中其壓力保持在0.7MPa。
[0029]氣管9，接頭由45#鋼制成，外徑為M12螺紋，內(nèi)部制有Φ8.2mm的通孔，用來螺接在法蘭盤和支撐氣囊2上，并連接直徑為Φ 8_的塑料氣管。
[0030]該套裝置充氣后的工作總高度，取決于振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)臺肩，及動圈上振動附加臺面的高度差。
[0031]動圈是振動試驗系統(tǒng)的核心部件，其具有自動對中功能。該功能的實現(xiàn)機構(gòu)是動圈中心氣囊，也就是說，動圈中心氣囊通過接收傳感器與排放氣閥及集成電路反饋的綜合控制信號，在規(guī)定的負重范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)動圈歸中。本實用新型借鑒振動試驗系統(tǒng)的動圈中心氣囊工作原理，四個支撐氣囊2即相當于振動臺中心氣囊，每個支撐氣囊最大負載均為I噸，最大壓力為0.7MPa。
[0032]本裝置使用簡單，主要用于垂直方向的振動試驗。送試大型車載氣瓶11，直徑Φ980mm，長1300mm，重量達1.3噸。而實驗室振動試驗系統(tǒng)的最大靜負載為800kg。由于試件不僅自重達1.3噸，外形尺寸規(guī)格亦很可觀(直徑Φ 980mm，長1300mm)，故為了實現(xiàn)試件在振動試驗系統(tǒng)上的最大接觸面積，垂直方向必須借助于1200mm X 1200mm的振動附加臺面4(如圖1所示)。所以，本裝置的2個上支架I分別與振動附加臺面4左右兩側(cè)連接，2個下支架3則與振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩相連接，上、下支架兩端處均有安裝支撐氣囊2的法蘭盤，通過支撐氣囊2實現(xiàn)氣壓調(diào)節(jié)高度，關(guān)鍵是變硬連接為軟連接，突破了重量近2倍于系統(tǒng)最大載荷的超重試件的振動試驗瓶頸。
[0033]具體使用方案:參考試件直徑尺寸及振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩位置，將上支架I通過螺栓安裝于振動附加臺面4之上，下支架3安裝于動圈兩側(cè)的臺肩上，將四個支撐氣囊2安裝于上、下支架兩端的法蘭盤之間；將氣管接頭螺接于上支架的法蘭盤與支撐氣囊2的進氣口處，然后再將對應(yīng)的4根塑料氣管通過氣體多路板連接于空氣壓縮機7上。當振動試驗系統(tǒng)動圈中心自動歸中后，試件也通過起重機置于振動附加臺面4上，通過自帶鋼帶螺接、且近似剛性固定緊固好，這時則啟動空氣壓縮機7給四個支撐氣囊2供氣，通過制壓氣閥6調(diào)節(jié)進氣量，直至與動圈中心高度精準等高(過程中采用等高尺精密測量)，最后鎖定制壓氣閥6。至此，垂直振動試驗正式開始，整個試驗圓滿完成。
【主權(quán)項】
1.一種超重試件振動支撐裝置，其特征在于，包括兩個平行的上支架(I)，振動附加臺面(4)布置在兩個上支架(I)之間，每個上支架(I)下設(shè)置有一個下支架(3)，兩個下支架(3)與振動試驗系統(tǒng)動圈兩側(cè)的臺肩相連接，上支架(I)和相應(yīng)的下支架(3)之間設(shè)置有支撐氣囊(2)，所述支撐氣囊(2)與供氣系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超重試件振動支撐裝置，其特征在于，所述供氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(7)，空氣壓縮機(7)通過氣管(9)分別連接各支撐氣囊(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述超重試件振動支撐裝置，其特征在于，所述空氣壓縮機(7)的出口連接氣體多路板(5)的進氣口，氣體多路板(5)上有多個分氣口，分別與一路氣管(9)連接，氣體多路板(5)上安裝有壓力表(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述超重試件振動支撐裝置，其特征在于，所述氣體多路板(5)的分氣口上設(shè)置有氣管插頭(10)。
【文檔編號】G01M7/02GK205483462SQ201620027445
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】馬小明, 劉芳榮, 劉宇峰, 張斌斌, 王真, 侯曦光, 孫藝萌, 王燁
【申請人】西安東儀綜合技術(shù)實驗室有限責任公司