一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种胶接可靠性实验装置，尤其涉及一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，并根据实际情况提出了一种控制方法。实验装置包括框架机身、主加载平台、胶接测试样件、左/右振动加载平台、中央控制器，位于框架机身内部的左、右振动加载平台产生的振动模拟共同作用在胶接测试样件上，振动加载平台采用电机驱动，对主加载平台Z向加载进行跟随。实验装置的控制方法包括接收指令和反馈信息、协调控制实验装置各部件等步骤，通过对主加载轴的Z向跟踪和对测试件的横向振动加载，实现横向振动工况下的拉伸特性测试，更加符合实际服役环境下的性能测试，可以广泛应用于横向振动工况下的胶接可靠性测试的拉伸试验和疲劳实验。

An experimental device and control method for the reliability of adhesive bonding in the simulation of transverse vibration

The invention discloses an experimental device for bonding reliability, in particular to an experimental device for simulating the reliability of transverse bonding under the condition of transverse vibration, and proposes a control method according to the actual situation. The experimental device comprises a frame body, loading platform, adhesive test sample, the left / right vibration loading platform, the central controller, is located in the main frame of the analysis of interaction between left and right vibration vibration loading platform to generate the internal connection test sample in rubber, vibration loading platform adopts motor drive, the main loading platform to load Z to follow. Control method of experiment device includes receiving instructions and feedback information, coordination and control of the experimental device components and other steps, through the main shaft loading Z to track and transverse vibration loading on the test piece, the tensile properties testing of transverse vibration conditions, more practical service performance testing service environment, and can be tensile test fatigue test is widely used in transverse vibration under the condition of the bonding reliability test.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置及控制方法
本专利技术涉及胶接可靠性实验领域，尤其涉及一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置及其实验方法。
技术介绍
胶接技术广泛应用于各种接触表面的连接和密封，具有连接可靠，密封性好的特点，在飞机和汽车等实际生产中具有非常广泛的应用。特别的，在发动机的装配过程中，胶接大量用于两个加工表面的密封，影响着发动机的密封性和安全性。胶接可靠性是衡量发动机胶接密封性能的关键指标，胶接密封失效会引起泄漏，提高加工表面的胶接密封性对保证发动机的服役性能具有十分重要的意义。传统的胶接密封性主要依靠单向拉伸试验获得胶接断裂失效的断裂强度，仅能依靠胶接断裂失效特性来衡量密封性。而由于实际工况中，发动机服役过程中存在着不可避免的振动，会导致胶接密封特性的改变，从而影响密封特性，因此仅仅依靠传统的单一拉伸强度试验或者疲劳实验无法准确的实现对胶接密封特性的评价，需要衡量在实际振动工况下的胶接可靠性。当前的拉伸试验机和疲劳实验机，仅能实现单一方向或多个方向的简单加载，无法实现复杂振动工况下的测试加载要求，无法实现模拟横向振动工况的胶接可靠性实验。因此，提出一种可以模拟实际振动工况下的胶接可靠性测试装置和方法具有广阔的应用前景。中国专利授权公告号CN102252909B，名称为“拉伸测试装置”，公开了一种拉伸测试装置，其特征是利用油缸、夹托组件和直线导轨的四轴卧式拉伸试验机，可以完成双轴拉伸试验，其不足之处在于大推力的液压油缸无法实现几百到上千赫兹的运动加载，无法实现疲劳加载。中国专利公开号CN104568591A，名称为“一种双轴拉伸测试装置”，公开了一种双轴拉伸测试装置，其特征是在卧式的正十字加载滑轨四个臂的端部均安装有伺服油缸，可应用于单轴拉伸试验机、双轴拉伸试验机实现多种试验功能，但是无法实现高频振动的加载模拟，仅能实现低周循环往返拉伸试验。中国专利公开号CN106053272A，名称为“一种宽频疲劳实验机”，公开了一种宽频疲劳实验机，其特征是采用下置式的交变运动的驱动源作为疲劳实验机的加载装置，可实现大驱动力、大位移、宽频带的疲劳实验，其不足在于依靠单一的电磁驱动装置，无法实现耦合微幅振动的大位移拉伸试验要求。中国专利公开号CN106813981A，名称为“一种拉伸疲劳实验机”，公开了一种拉伸疲劳实验机，其特征是采用下置式的电动激振器驱动，实现微小试验件的疲劳实验，其不足是仅适用于微小试验件的单一加载试验，无法实现大位移的拉伸试验。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是本专利技术针对实际工况中，具有横向振动干扰情况下的胶接可靠性的拉伸和疲劳测试要求，提出一种模拟振动工况下的胶接可靠性实验装置，并根据实际工况的模拟，提出胶接可靠性实验装置的控制方法，可以广泛应用于横向振动工况下的胶接可靠性测试的拉伸试验和疲劳实验。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，包括框架机身(1)、主加载平台(2)、胶接测试样件(3)、模拟横向振动工况的振动发生装置、中央控制器(6)，其中,主加载平台(2)包括主加载平台上部和主加载平台下部，分别布置于框架机身(1)的上部和底部，所述胶接测试样件(3)被所述主加载平台(2)垂直夹持，所述模拟横向振动工况的振动发生装置包括左振动加载平台(4)和右振动加载平台(5)，所述左振动加载平台(4)、右振动加载平台(5)分别固结于框架机身(1)内部左、右两侧，并分别与所述胶接测试样件(3)横向相接触。进一步地，所述主加载平台上部包括主加载平台基座(201)、主加载驱动电机(202)、主加载悬臂(203)、位移传感器(206)、上夹头(204)、上夹头水平调节块(205)，所述主加载平台下部包括下夹头基座(209)、下夹头(207)、下夹头水平调节块(208)，其中，所述主加载平台基座(201)布置于所述框架机身(1)的上部，所述主加载驱动电机(202)位于所述主加载平台基座(201)之上，其输出轴与所述主加载悬臂(203)相连，所述上夹头(204)与所述主加载悬臂(203)的末端相联，其内部设置所述上夹头水平调节块(205)，所述位移传感器(206)布置于所述主加载悬臂(203)上，用于测量并输出位移信息；所述下夹头(207)固结于所述下夹头基座(209)之上，其内部设置所述下夹头水平调节块(208)。进一步地，所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)分别位于所述胶接测试样件(3)的左右两边，所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)的振动模拟共同作用在所述胶接测试样件(3)上，用来实现对工件所受的横向振动工况的模拟加载；所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)采用电机驱动，用来实现对主加载平台(2)在Z向加载的跟随，保证横向振动信号的施加点始终位于所述胶接测试样件(3)的中心。进一步地，所述左振动加载平台(4)包括左振动加载平台基座(401)、左振动加载驱动单元和左振动发生器。所述左振动加载平台基座(401)被设置于所述框架机身(1)内部左侧底座上。所述左振动加载驱动单元用于调整控制所述左振动发生器沿Z轴运动，包括左振动加载平台驱动电机(402)和左振动加载平台驱动轴(403)，所述左振动加载平台驱动轴(403)一端与所述左振动加载平台驱动电机(402)输出端相连，另一端与所述左振动发生器相连。所述左振动发生器用于从左侧向所述胶接测试样件(3)产生并施加模拟横向振动信号，包括：左振动发生器夹头(404)、左振动发生器水平调节器(405)、控制左振动发生器壳体(406)、左振动发生器电磁线圈(407)、左振动发生器电磁驱动头(408)、左振动发生器驱动头导向装置(409)、左振动发生器驱动头动滑轮(410)、左振动发生器导向杆(411)、左振动发生器导向杆动滑轮(412)。所述左振动发生器夹头(404)与所述左振动加载平台驱动轴(403)相连，并作为所述左振动发生器的保护外罩；所述控制左振动发生器壳体(406)位于所述左振动发生器夹头(404)内部，且与所述左振动发生器水平调节器(405)相连，所述左振动发生器水平调节器(405)用于控制所述左振动发生器壳体(406)在所述左振动发生器夹头(404)内水平移动；所述左振动发生器电磁线圈(407)位于所述左振动发生器壳体(406)内部，通过电流控制驱动所述左振动发生器电磁驱动头(408)沿X轴方向做微幅振动；所述左振动发生器驱动头导向装置(409)设置于所述左振动发生器电磁驱动头(408)周围，用于确保所述左振动发生器电磁驱动头(408)行进方向，防止发生偏移；所述左振动发生器导向杆(411)和所述左振动发生器导向杆动滑轮(412)相连，并被设置于所述左振动发生器壳体(406)上下两端；所述左振动发生器驱动头动滑轮(410)固结在所述左振动发生器电磁驱动头(408)端部，可以随着所述左振动发生器电磁驱动头(408)横向运动，并可以减小对所述胶接测试样件(3)在Z方向的受力干扰，实现对所述胶接测试样件(3)的横向振动模拟。进一步地，所述右振动加载平台(5)包括右振动加载平台基座(501)、右振动加载驱动单元和右振动发生器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，包括框架机身(1)、主加载平台(2)、胶接测试样件(3)、模拟横向振动工况的振动发生装置、中央控制器(6)，其特征在于,所述主加载平台(2)包括主加载平台上部和主加载平台下部，分别布置于所述框架机身(1)的上部和底部，所述胶接测试样件(3)被所述主加载平台(2)垂直夹持，所述模拟横向振动工况的振动发生装置包括左振动加载平台(4)和右振动加载平台(5)，所述左振动加载平台(4)、右振动加载平台(5)分别设置于所述框架机身(1)内部左、右两侧，并分别与所述胶接测试样件(3)横向相接触。

【技术特征摘要】
1.一种模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，包括框架机身(1)、主加载平台(2)、胶接测试样件(3)、模拟横向振动工况的振动发生装置、中央控制器(6)，其特征在于,所述主加载平台(2)包括主加载平台上部和主加载平台下部，分别布置于所述框架机身(1)的上部和底部，所述胶接测试样件(3)被所述主加载平台(2)垂直夹持，所述模拟横向振动工况的振动发生装置包括左振动加载平台(4)和右振动加载平台(5)，所述左振动加载平台(4)、右振动加载平台(5)分别设置于所述框架机身(1)内部左、右两侧，并分别与所述胶接测试样件(3)横向相接触。2.如权利要求1所述的模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，其特征在于，所述主加载平台上部包括主加载平台基座(201)、主加载驱动电机(202)、主加载悬臂(203)、位移传感器(206)、上夹头(204)、上夹头水平调节块(205)，所述主加载平台下部包括下夹头基座(209)、下夹头(207)、下夹头水平调节块(208)，其中，所述主加载平台基座(201)布置于所述框架机身(1)的上部，所述主加载驱动电机(202)位于所述主加载平台基座(201)之上，其输出轴与所述主加载悬臂(203)相连，所述上夹头(204)与所述主加载悬臂(203)的末端相联，其内部设置所述上夹头水平调节块(205)，所述位移传感器(206)布置于所述主加载悬臂(203)上，用于测量并输出位移信息；所述下夹头(207)固结于所述下夹头基座(209)之上，其内部设置所述下夹头水平调节块(208)。3.如权利要求1所述的模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，其特征在于，所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)分别位于所述胶接测试样件(3)的左、右两边，所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)产生的振动模拟共同作用在所述胶接测试样件(3)上，用来实现对工件所受的横向振动工况的模拟加载；所述左振动加载平台(4)和所述右振动加载平台(5)采用电机驱动，用来实现对主加载平台(2)在Z向加载的跟随，保证横向振动信号的施加点始终位于所述胶接测试样件(3)的中心。4.如权利要求1所述的模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，其特征在于，所述左振动加载平台(4)包括左振动加载平台基座(401)、左振动加载驱动单元和左振动发生器；所述右振动加载平台(5)包括右振动加载平台基座(501)、右振动加载驱动单元和右振动发生器；所述左振动加载平台基座(401)被设置于所述框架机身(1)内部左侧底座上；所述左振动加载驱动单元用于调整控制所述左振动发生器沿Z轴运动，包括左振动加载平台驱动电机(402)和左振动加载平台驱动轴(403)，所述左振动加载平台驱动电机(402)安装于所述左振动加载平台基座(401)上，其输出端与所述左振动加载平台驱动轴(403)相连，所述左振动加载平台驱动轴(403)另一端与所述左振动发生器相连；所述右振动加载平台基座(501)被设置于所述框架机身(1)内部右侧底座上；所述右振动加载驱动单元用于调整控制所述右振动发生器沿Z轴运动，包括右振动加载平台驱动电机(502)和右振动加载平台驱动轴(503)，所述右振动加载平台驱动电机(502)安装于所述右振动加载平台基座(501)上，其输出端与所述右振动加载平台驱动轴(503)相连，所述右振动加载平台驱动轴(503)另一端与所述右振动发生器相连。5.如权利要求4所述的模拟横向振动工况的胶接可靠性实验装置，其特征在于，所述左振动发生器用于从左侧向所述胶接测试样件(3)产生并施加模拟横向振动信号，包括：左振动发生器夹头(404)、左振动发生器水平调节器(405)、控制左振动发生器壳体(406)、左振动发生器电磁线圈(407)、左振动发生器电磁驱动头(408)、左振动发生器驱动头导向装置(409)、左振动发生器驱动头动滑轮(410)、左振动发生器导向杆(411)、左振动发生器导向杆动滑轮(412)；所述左振动发生器夹头(404)与所述左振动加载平台驱动轴(403)相连，并作为所述左振动发生器的保护外罩；所述控制左振动发生器壳体(406)位于所述左振动发生器夹头(404)内部，且与所述左振动发生器水平调节器(405)相连，所述左振动发生器水平调节器(405)用于控制所述左振动发生器壳体(406)在所述左振动发生器夹头(404)内水平移动；所述左振动发生器电磁线圈(407)位于所述左振动发生器壳体(406)内部，通过电流控制驱动所述左振动发生器电磁驱动头(408)沿X轴方向做微幅振动；所述左振动发生器驱动头导向装置(409)设置于所述左振动发生器电磁驱动头(408)周围，用于确保所述左振动发生器电磁驱动头(408)行进方向，防止发生偏移；所述左振动发生器导向杆(411)和所述左振动发生器导向杆动滑轮(412)相连，并被设置于所述左振动发生器壳体(406)上下两端；所述左振动发生器驱动头动滑轮(410)固结在所述左振动发生器电磁驱动头(408)端部，用于随着所述左振动发生器电磁驱动头(408)横向运动，并用于减小对所述胶接测试样件(3)在Z方向的受力干扰，实现对所述胶接测试样件(3)的横向振动模拟；所述右振动发生器用于从右侧向所述胶接测试样件(3)产生并施加模拟横向振动信号，包括：右振动发生器夹头(504)、右振动发生器水平调节器(505)、控制右振动发生器壳体(506)、右振动发生器电磁线圈(507)、右振动发生器电磁驱动头(508)、右振动发生器驱动头导向装置(509)、右振动发生器驱动头动滑轮(510)、右振动发生器导向杆(511)、右振动发生器导向杆动滑轮(512)；所述右振动发生器夹头(504)与所述右振动加载平台驱动轴(503)相连，并作为所述右振动发生器的保护外罩；所述控制右振动发生器壳体(506)位于所述右振动发生器夹头(504)内部，且与所述右振动发生器水平调节器(505)相连，所述右振动发生器水平调节器(505)用于控制所述右振动发生器壳体(506)在所述右振动发生器夹头(504)内水平移动；所述右振动发生器电磁线圈(507)位于所述右振动发生器壳体(506)内部，通过电流控制驱动所述右振动发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：金隼，张雪萍，刘顺，陈坤，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31