一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法
【专利摘要】一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法，技术方案是：将温度传感器置于试验环境中，当环境温度降至阈值时，温度开关导通，对激振器加热，加热时间由定时器限制，保证低温气动式振动台激振器的工作温度，保证低温气动式振动台激振器的工作效率；同时，选用线膨胀系数较小的材料；减小内径，增大外径可减小间隙变化量对环境温度的敏感程度。不但在低温环境下效能比原激振器有很大提升，能在低温环境中长时间稳定工作，且在低温和常温环境中激励响应特性比较接近。
【专利说明】一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气动式激振器领域，特别是一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法。
技术背景
[0002]气动式振动台是20世纪90年代研发的一类新型可靠性强化试验设备，它能够对产品施加振动温湿度“三综合”试验应力。该类设备通过气动式激振器对振动台面的反复冲击，实现了一种幅值概率密度分布为超高斯、宽频带和全轴振动的伪随机振动环境应力，因而对试件的疲劳缺陷表现出较高的激发效力。随着近年来气动式振动台应用范围的不断拓展，工程中发现，无论是国外引进的还是自主研发的可靠性强化试验设备，其气动式激振器在低温环境中均无法正常工作，导致许多低温振动试验无法进行，严重限制了该类设备的应用。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明所采取的解决方案是:将温度传感器置于试验环境中，当环境温度降至阈值时，温度开关导通，对激振器加热，加热时间由定时器限制，保证低温气动式振动台激振器的工作温度，保证低温气动式振动台激振器的工作效率；同时，选用线膨胀系数较小的材料；减小内径，增大外径可减小间隙变化量对环境温度的敏感程度。
[0004]本发明的有益效果是:不但在低温环境下效能比原激振器有很大提升，能在低温环境中长时间稳定工作，且在低温和常温环境中激励响应特性比较接近。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
[0006]图1为自研气动式激振器截面图；图2为激振器温度控制示意图；图3为低温激振器-55 "€环境加速度信号；图4为低温激振器常温环境加速度信号；图5为原激振器常温加速度信号。
[0007]其中，1.非金属块；2.如腔；3.通往活塞后纟而对面的气孔；4.活塞；5.后腔；6.后端盖；7.通往活塞前端面的气孔；8.气缸；9.排气；10.进气；11.加速度传感器；12.支撑弹簧；13.台板；14.启动时低温激振器；15.温度传感器；16.电源及开关；17.定时器；18.信号分析仪；19.控制计算机；20.plc ；21.电器比例阀；22.分配器；23.空气空压机；24.气动三联件。
【具体实施方式】
[0008]1.在起振之前，活塞(4)和气缸(8)温度变化一致，其尺寸变化由热线性膨胀引起，配合间隙变化量可忽略不计，因而可正常起动；起振后，活塞(4)与非金属垫块(I)撞击并与气缸(8)摩擦，产生热量，使得气缸(8)内表面温度升高，气缸(8)内、外表面形成温度梯度，在热应力作用下气缸(8)和活塞(4)的配合间隙减少，最终将活塞(4)卡死，导致激振器失效。
[0009]所以，选用线膨胀系数较小的材料；减小内径，增大外径可减小间隙变化量对环境温度的敏感程度，可以有效的减少气动式振动台激振器低温失效的情况出现。
[0010]2.在振动台的工作控制程序中嵌入控温模块，将温度传感器(15)置于试验环境中，当环境温度降至阈值时，温度开关导通，对激振器加热，加热时间由定时器(17)限制。定时器导通时间决定于加热装置的加热效率，激振器在工作环境中从阈值升至正常工作温度的时间即导通时间；定时器(17)断开时间决定于散热效率，激振器在工作环境中从正常温度降至阈值的时间即断开时间。激振器在工作环境中阈值及正常工作温度的值均用试验的方法得到。
[0011 ] 3.振动特性测试:在温度为-55 V的试验环境中，经48 h振动试验后，低温激振器整体未出现任何故障，说明其耐振性良好。通以0.28 MPa持续稳定的气压，在相同环境中实测激振器端面碰撞加速度信号，如图3所示。常温环境中实测的端面加速度信号，如图4所示。两者的激励响应特性非常接近，且均值仅相差5.67%，可见样品能很好地适应低温环境。在相同气压作用下，测得原激振器端面的常温加速度信号，如图5所示，与图4比较可知，低温激振器的响应幅度小于原激振器，但相差不大，说明低温激振器不仅能适应低温环境，也能用于常温环境。
【权利要求】
1.一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法，其特征是:将温度传感器置于试验环境中，当环境温度降至阈值时，温度开关导通，对激振器加热，加热时间由定时器限制，保证低温气动式振动台激振器的工作温度，保证低温气动式振动台激振器的工作效率。
2.根据权利要求1所述的一种气动式振动台激振器低温正常工作的方法，其特征是:选用线膨胀系数较小的材料；减小内径，增大外径可减小间隙变化量对环境温度的敏感程度，可以有效的减少气动式振动台激振器低温失效的情况出现。
【文档编号】G01M7/02GK103512714SQ201210217800
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】王亚龙, 牛君乐 申请人:洛阳市重冶矿山机械有限公司