多轴振动复合试验工作台面的平衡结构制造技术

一种多轴振动复合试验工作台面的平衡结构，包括一个用来承载试验物品的工作台面（1），该工作台面（1）在X轴向或/和Y轴向连接有传振解耦装置，传振解耦装置中的第一滑动部件与工作台面（1）固定连接，其特征在于：针对X轴向或/和Y轴向传振解耦装置中的第一滑动部件，在工作台面（1）的侧部或底部固定设置有平衡配重块（10），平衡配重块（10）为刚性质量体，所述工作台面（1）、第一滑动部件和平衡配重块（10）三者形成刚性整体，该刚性整体的重心与工作台面（1）的几何中心位于同一条重力垂线上。本方案解决了工作台面因连接传振解耦装置而引起的重心与几何中心发生偏移的振动平衡问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及力学环境试验设备，具体涉及二轴向和三轴向振动复合试验台中工作台面的平衡结构。
技术介绍
振动试验的目的是在试验室内人工模拟产品在运输、储存、使用过程中可能经受到的振动载荷及其对试件产生的影响，并考核其适应性。常规的试验方式是使用单轴向振动试验设备对产品的某一个方向进行激励。但是在实际自然环境中，产品所遭受的振动和冲击是多方向同时存在的复合振动环境，常规的单轴向振动试验对这些复杂环境条件下的多轴向复合振动还原性较差，不能反映出产品在实际环境中遭受的真实情况，于是人们开·发出了二轴向或三轴向同时激励的振动复合试验台。二轴向或三轴向振动复合试验台通常在二维或三维轴向均设有振动发生器，而每个振动发生器均通过一个传振解耦装置与工作台面进行连接，比如中国专利CN101487765B、CN102478449A等等。这些试验设备在振动复合试验中，当第一轴向振动发生器发出振动时通过该第一轴向的传振解耦装置传递振动频率和推力，当第二轴向振动发生器发出振动时第一轴向的传振解耦装置通过解耦进行配合，从而实现了同轴传振异轴解耦的目标，最终将来自不同轴向的振动通过工作台面复合施加到试件上。在振动试验设备中，工作台面的作用是用来承载试验物品，但在二轴向或三轴向振动复合试验设备中，由于工作台面在各振动方向上均通过传振解耦装置与振动发生器进行连接，因此对于工作台面来说存在一个振动平衡问题，具体说就是理论上要求工作台面的几何中心与重心至少在同一条重力垂线上，而实践中尽管设计人员都利用几何对称的原理来保证工作台面的几何中心与重心在重力垂线方向的一致性，比如采用立方体、圆柱体、圆锥体以及框架结构等等，但是在工作台面的侧部连接传振解耦装置后，重心将会发生移偏，导致振动平衡问题。据申请人了解，以往在振动试验过程中由于试验的量级较低(比如试验推力在试验台最大推力的30%以下，移位在最大移位的30%以下，振动频率80Hz以下)，技术人员往往忽视振动平衡问题。但当试验的量级较高，特别是振动频率在80-200Hz时，振动平衡问题开始突显。具体表现是试验振动波形失真大，当失真度超出允许误差范围时，导致试验中断或异常停止(比如出现过电流或过电压保护系统迫使试验台停止工作)，最终使振动试验系统无法正常工作。于是，如何解决这一问题是本领域技术人员研究的课题。
技术实现思路
本技术提供一种多轴振动复合试验工作台面的平衡结构，其目的是要解决工作台面因连接传振解耦装置而引起的重心与几何中心发生偏移的振动平衡问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种多轴振动复合试验工作台面的平衡结构，包括一个用来承载试验物品的工作台面，该工作台面在X轴向或/和Y轴向连接有传振解耦装置，传振解耦装置中的第一滑动部件与工作台面固定连接，其创新在于针对X轴向或/和Y轴向传振解耦装置中的第一滑动部件，在工作台面的侧部或底部固定设置有平衡配重块，平衡配重块为刚性质量体，所述工作台面、第一滑动部件和平衡配重块三者形成刚性整体，该刚性整体的重心与工作台面的几何中心位于同一条重力垂线上。上述技术方案中的有关内容解释如下I.上述方案中，所述多轴是指二轴和三轴两种情况，其中，三轴是指X轴、Y轴和Z轴；二轴有三种情况，第一种是X轴和Y轴，第二种是X轴和Z轴，第三种是Y轴和Z轴。所述X轴、Y轴和Z轴是指三维座标中的X轴、Y轴和Z轴方向，参见图I中的三维座标示意。2.上述方案中，所述传振解耦装置是指在多轴振动复合试验台中用于连接工作台面与振动发生器的装置，该装置的作用是同轴传振，异轴解耦。3.上述方案中，所述第一滑动部件是指传振解耦装置中与工作台面固定连接的部件。在传振解耦装置中通常存在两个相对滑动的部件，其中一个部件用来与工作台面固定连接，而另一个部件用来与振动发生器。所述振动发生器可以采用电动振动台、机械振动台、液压振动台或机械振动机构，其中机械振动机构是指能够产生机械振动的机构。 4.上述方案中，与工作平面连接的每个轴向的传振解耦装置和振动发生器可以由一个传振解耦装置和一台振动发生器来实现，也可以由两个传振解耦装置和两台振动发生器并列来实现，甚至可以由三个或三个以上传振解耦装置和三台或三台以上振动发生器并列来实现。具体的选择可以根据实际需要来确定。本技术的设计原理和效果是在振动试验设备中，除了单轴向振动试验台而夕卜，多轴向振动复合试验台的工作台面由于在X轴向或/和Y轴向需要通过传振解耦装置与振动发生器进行连接，使工作台面形成了非对称性结构，导致工作台面的重心发生偏移。如果这种偏移发生在X轴方向，不仅影响X轴向的传振效果，而且影响Y轴向的传振效果，同理如果偏移发生在Y轴方向，不仅影响Y轴向的传振效果，而且影响X轴向的传振效果。这种振动平衡问题在以往多轴向振动复合试验台中普遍存在，但不容易被发现，因此常常被技术人员所忽视。随着振动试验量级的提高，振动平衡问题会呈现突显的特征，最终使振动试验系统出现中断或异常停止，无法正常工作。本专利技术人经过深入研究以及试验论证发现了这一问题，并针对X轴向或/和Y轴向出现的重心偏移问题，采取了加装平衡配重块的措施，调整工作台面的重心位置，使工作台面、第一滑动部件和平衡配重块三者形成刚性整体的重心与工作台面的几何中心位于同一条重力垂线上，从而有效的解决了工作台面的振动平衡问题。本技术的特点是1.方法简单，措施有效，以四两拔千斤；2.利用平衡配重原理，克服了本领域长期存在的技术问题，具有非显而易见性；3.大大提高了 X、Y、Z三个轴向频率响应一致性，为实现高量级振动试验提供了振动平衡方面的保障。附图说明附图I为本技术三轴向振动复合试验台立体图；附图2为本技术实施例工作台面与三轴向传振解耦装置及平衡配重块的连接关系不意图；附图3为本技术实施例工作台面、三轴向传振解耦装置及平衡配重块装配后的主视图；附图4为本技术实施例工作台面、三轴向传振解耦装置及平衡配重块装配后的俯视图；附图5为本技术实施例工作台面、三轴向传振解耦装置及平衡配重块装配后的剖视图；附图6为本技术三轴向振动复合试验台中传振解耦装置及振动发生器的布局变化图。以上附图中1.工作台面；2. Z轴传振解耦装置；3. X轴传振解耦装置；4. Y轴传振解耦装置；5. Z轴振动发生器；6. X轴振动发生器；7. Y轴振动发生器；8.滑动块；9.滑动座；10.平衡配重块。 具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述实施例I :一种三轴向振动复合试验台如图1-5所示,该三轴向振动复合试验台具有一个用来承载试验物品的工作台面1，该工作台面I在底部垂直的Z轴方向上经一个Z轴传振解耦装置2连接一个Z轴振动发生器5，在侧部水平的X轴方向上经一个X轴传振解耦装置3连接一个X轴振动发生器6，在侧部水平的Y轴方向上经一个Y轴传振解耦装置4连接一个Y轴振动发生器7。所述X轴振动发生器6、Y轴振动发生器7和Z轴振动发生器5可以采用电动振动台、机械振动台、液压振动台或机械振动机构，其中机械振动机构是指能够产生机械振动的机构。所述Z轴传振解耦装置2、Χ轴传振解耦装置3和Y轴传振解耦装置4的结构均相同，且为平面静压式传振解耦装置。所述平面静压式传振解耦装置由滑动块8和滑动座9两部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多轴振动复合试验工作台面的平衡结构，包括一个用来承载试验物品的工作台面（1），该工作台面（1）在X轴向或/和Y轴向连接有传振解耦装置，传振解耦装置中的第一滑动部件与工作台面（1）固定连接，其特征在于：针对X轴向或/和Y轴向传振解耦装置中的第一滑动部件，在工作台面（1）的侧部或底部固定设置有平衡配重块（10），平衡配重块（10）为刚性质量体，所述工作台面（1）、第一滑动部件和平衡配重块（10）三者形成刚性整体，该刚性整体的重心与工作台面（1）的几何中心位于同一条重力垂线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建洲，武元桢，
申请(专利权)人：苏州苏试试验仪器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：