【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及振动试验，具体公开了一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置。
技术介绍
1、振动台是一种实验设备，通常用于模拟机械振动的物理现象。现有技术中有电磁振动台和液压振动台，两者的工作原理不同，其中电磁振动台的原理是利用电磁感应原理和电磁力学原理，通过交变电流在线圈中产生交变磁场，从而实现振动。电磁振动台由一个带有线圈的振动器和一个带有磁铁的振动台组成。当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场。由于磁力线的变化会导致磁场中的电荷运动，因此线圈周围的磁场会产生电场。这样，线圈中的电流和磁场就可以相互作用，产生一个向上或向下的力，从而使振动台上的物体发生上下振动。电磁振动台具有精度高、振动稳定、调频范围广，所以现有技术中一般多采用电磁振动台，而液压振动台则具有负载大、推力大、控制方便等优势。
2、目前，对于应用在地震、海洋环境试验领域的振动台而言，模拟试验中的试件一般都是较大样件，其质量较大，一般只有液压振动台才有足够的承载力，但是液压振动台的振动频率、调频范围等又不能满足一些苛刻的试验条件要求，同时液压振动台一般都只具有一个振动方向，无法多自由度振动。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置及其操作方法，以解决液压振动台如何在承载力大的情况下具有多个振动自由度的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动
4、进一步地，所述弹性支撑柱还包括立撑柱，所述立撑柱包括下柱体、上柱体和支撑弹簧，所述上柱体竖直滑动设置在下柱体中，所述支撑弹簧位于下柱体内且上下端分别与上柱体和下柱体连接。
5、进一步地，所述连接器包括台座连接部和振动连接部，所述台座连接部可拆卸设置在振动台座的侧面，所述台座连接部上水平设置有至少三个呈椭圆状的连接孔，所述连接孔的内壁上设置有若干盲孔，所述盲孔中设置有保护弹簧，所述保护弹簧上设置有保护杆；所述振动连接部铰接设置在液压缸的输出端上，振动连接部上设置有三个连接柱，所述连接柱活动设置在连接孔中，所述保护杆与连接柱的外壁万向连接。
6、进一步地，所述保护杆沿连接孔的内壁周向均匀布置。
7、进一步地，所述台座连接部通过螺栓固定设置在振动台座的侧面上，所述台座连接部可以从振动台座上拆下。
8、进一步地，所述弹性支撑柱还包括弹性端头，所述弹性端头的底部形成有第一平面和第一斜面，所述第一平面和第一斜面上均设置有螺纹孔，所述立撑柱的上端设置在第一平面螺纹孔中，所述斜撑柱的上端设置在第一斜面螺纹孔中。
9、本专利技术提供的一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置的操作方法，包括以下步骤：
10、s1，根据试件质量不同选择不同荷重范围的立撑柱，更换立撑柱时将其上端从第一平面的螺纹孔中取出，将其下端拆下即可进行更换；
11、s2，将试件安装到振动台座上，然后启动电磁式振动发生器，先向电磁柱中通电，然后向励磁线圈中通电，此时调节励磁线圈的电流就可以控制电磁柱振动，电磁柱再带动振动台座振动，使振动台座达到预设频率p1；
12、s4，启动频率检测器，检测振动台座实际频率p2，将检测的实际频率p2与输出频率p3对比，然后调节输出频率p3，使输出频率p3与预设频率p1相同；
13、s5，启动液压缸，液压缸输出振动并带动振动台座振动。
14、本专利技术的有益效果如下。
15、本专利技术中首先设置了弹性支撑柱，弹性支撑柱的作用是支撑振动台座，弹性支撑柱包括立撑柱和斜撑柱，两者可以采用弹簧减振器结构。其中，立撑柱可以从竖直方向进行支撑，起到主要的支撑作用，斜撑柱则用于从倾斜方向进行支撑，两者的作用不仅仅是支撑，还需要对振动台座起到复位作用以及对振动台座辅助振动作用。弹性支撑柱的承载能力非常好，但缺陷也十分明显，其会影响电磁式振动发生器和液压式振动发生器的振动输出，会影响输出振动频率与实际振动频率之间的差距，尤其是竖直方向，因为竖直方向采用电磁式振动发生器，其输出力量相对较弱，同时由于输出频率高，更容易受影响，而水平方向采用液压式振动发生器，液压缸的输出力量大，受到的影响相对较小；该问题本专利技术中会采取其他方式解决。
16、本专利技术中，在振动台座上设置有频率检测器，频率检测器会可以检测竖直方向的振动频率，在试验开始之初，将试件放置到振动台座上，只启动电磁式振动发生器然后进行频率检测，以进行频率校准，使实际频率p2与预设频率p1相同。本专利技术的操作比现有技术复杂，但是本专利技术中的设备多用于实验室而非工业产品检测，实验室中即使操作复杂也并不会增加太多的工作量，优点比缺点更加突出。
17、本专利技术中，底座采用开放式设置方式，开放式的设置方式并不美观，不过实验室用设备也并不需要美观，尤其是其散热效果很好，电磁柱移动时产生的热量可以更快的消耗，提高了设备的使用寿命。
18、本专利技术中设置了限位座，限位座内再设置第一导磁筒，现有技术中的第一导磁筒基本上覆盖包围了整个电磁柱，导致热量产生大、散热慢的缺陷，而本专利技术中的第一导磁筒仅仅包围了电磁柱的下部部分，其余部分采用非导磁套环进行限位，也可以达到稳定电磁柱的作用。
19、本专利技术中还设置有连接器，连接器用于连接液压缸和振动台座。大承载试验中，竖直方向的振动位移距离一般较小，而水平方向的振动位移距离则相对较大，为了模拟更范围更广的振动频率，本专利技术中采用液压式振动发生器作为水平振动的驱动方式，其驱动力量更大更稳定，且振动位移距离也可以更长。连接器则是用于解决竖直振动、水平振动相互影响的问题。竖直振动具有频率高、位移小的特点，水平振动具有频率低、位移大的特点，所以本专利技术中在台座连接部上设置有连接孔，振动连接部上设置有连接柱，连接柱与连接孔的内部竖直壁固定连接而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置，其特征在于：包括开放式的底座、弹性支撑柱、振动台座、液压式振动发生器、电磁式振动发生器、频率检测器和连接器，所述弹性支撑柱至少设置三个，弹性支撑柱包括斜撑柱，所述斜撑柱倾斜设置且其上下端分别设置在振动台座的底部和底座的上端；电磁式振动发生器包括电磁机壳、限位座、励磁线圈和非导磁套环，所述电磁机壳和限位座均设置在底座上，所述励磁线圈和非导磁套环均设置在电磁机壳的内部，所述限位座位于电磁机壳内部且其上端设置有限位槽，所述限位槽中设置有第一导磁筒；所述振动台的底部设置有电磁柱，所述电磁柱在通电后具有磁性，所述电磁柱的下端竖直滑动设置在限位槽的第一导磁筒内，电磁柱与限位槽之间留有第一气隙，所述非导磁套环至少设置两个且外套在电磁柱的上下部，所述电磁柱位于励磁线圈的内部，电磁柱与励磁线圈之间形成有第二气隙；所述液压式振动发生器设置有两个且分别位于振动台座相邻的两个侧面，液压式振动发生器包括液压缸，所述液压缸的输出端与连接器连接，所述连接器与振动台座的侧面连接；所述频率检测器设置在振动台座的底部，所述频率检测器包括加速度传感器。
<...【技术特征摘要】
1.一种模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置，其特征在于：包括开放式的底座、弹性支撑柱、振动台座、液压式振动发生器、电磁式振动发生器、频率检测器和连接器，所述弹性支撑柱至少设置三个，弹性支撑柱包括斜撑柱，所述斜撑柱倾斜设置且其上下端分别设置在振动台座的底部和底座的上端；电磁式振动发生器包括电磁机壳、限位座、励磁线圈和非导磁套环，所述电磁机壳和限位座均设置在底座上，所述励磁线圈和非导磁套环均设置在电磁机壳的内部，所述限位座位于电磁机壳内部且其上端设置有限位槽，所述限位槽中设置有第一导磁筒；所述振动台的底部设置有电磁柱，所述电磁柱在通电后具有磁性，所述电磁柱的下端竖直滑动设置在限位槽的第一导磁筒内，电磁柱与限位槽之间留有第一气隙，所述非导磁套环至少设置两个且外套在电磁柱的上下部，所述电磁柱位于励磁线圈的内部，电磁柱与励磁线圈之间形成有第二气隙；所述液压式振动发生器设置有两个且分别位于振动台座相邻的两个侧面，液压式振动发生器包括液压缸，所述液压缸的输出端与连接器连接，所述连接器与振动台座的侧面连接；所述频率检测器设置在振动台座的底部，所述频率检测器包括加速度传感器。
2.根据权利要求1所述的模拟高低频运输振动工况的电液式多自由度振动装置，其特征在于：所述弹性支撑柱还包括立撑柱，所述立撑柱包括下柱体、上柱体和支撑弹簧，所述上柱体竖直滑动设置在下柱体中，所述支撑弹簧位于下...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，周堃，赵方超，罗来正，朱玉琴，赵阳，黄波，曾晓玲，熊欢，郑中燕，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团西南技术工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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