专利名称：多维倾斜摇摆组合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电器试验使用的多维倾斜摇摆组合装置，具体属于对飞行器产品的电器、舰船产品的电器、一般的军民商用运动产品的电器试验所需的首摇倾斜摇摆设备。
背景技术：
在普通的军民商用电器产品Design-FEMA (潜在失效模式)设计分析中，公开可查阅及能搜索到的场合很少会涉及到倾斜摇摆等项目的具体内容。随着人们对失效产品分析的认识提高及使用时的实际需要，电器产品及其零件的倾斜摇摆试验，不仅在航天航空业、在舰船业、在特种用品业有应用的必要，也逐步扩展到汽车等海、河、天、陆运动产品的行业。随着此类运动产品的用户群扩大，目前可见的倾斜摇摆测试设备的使用成本大，使用范围窄之两大缺陷早就引起了人们的关注，相关的改进就显得比较迫切。有关倾斜摇摆试验论文、专利、标准较为多见，所述的技术参数大多限定在设备所能达到的范围及提出要求更高标准的呼吁。如发表于2011年08月第8卷第4期《装备环境工程》的论文“论舰船装备倾斜和摇摆环境适应性与试验”；如发表于2009年03月第50卷第I期《中国造船》的论文“潜艇可靠性特点分析及FMEA应用研究”；如在保护015状态的CN200810013757. 9中国发明《一种船用设备摇摆试验装置及其控制方法》；如GJB150. 23A《军用装备实验室环境试验方法第23部分倾斜和摇摆试验》，……。这类专利、论文、标准尽管有很强的实用性，在技术层面上的执行也是可操作的，实际上也是可应用的，但均未提到现有设备的倾斜试验极限角度只为±45°C。并不能对恶劣气候时运行的飞机、舰船、潜艇其横摇超过45°C时的电器安全使用进行真实模拟测试，也没有相关公开设备能对战斗机急弯时横摇超过60°C，乃至飞机在短暂的仰飞表演时电器处于全悬挂状态的安全可靠运行能够给予测试 的保证。在电器的使用领域，水平安装的种类只是其中的一部分，相当多的电器产品是侧置安装及顶置安装。对于侧置安装及顶置安装的电器做倾斜摇摆试验时，限于现行倾斜摇摆设备目前的能力状况原因，许多是装在水平台上进行的。即便厂商、测试单位有所察觉这样的试验不符合使用状态，给予配置辅助的侧架、配置辅助的顶架来纠正试验方式的不正确。这样的做法，看上去有理，实质上仍然荒谬，因为倾斜摇摆设备仍然水平安置，试品的倾斜摇摆圆心是其重力方向，与试品的实际使用不一致，也即试验条件与使用条件仍然不符
口 o限于现有的设备并不能真正模拟运动电器在海、河、天、陆环境内的使用状态，特别是水流、气流的运动是复合的，是多向的。人们在如中国发明《一种船用设备摇摆试验装置及其控制方法》所描述的倾斜摇摆之同类设备的下方增加了一个往复旋转台，其作用也就是目前公认的“首摇”试验。貌似解决了全环境模拟测试。这样的做法，看上去有理，实质上仍然荒谬，因为倾斜、摇摆设备上下层设计是固定的，大部分是互为转角90度，是不可即调的，而实际环境的水流、气流的复合运动是多维的，恰好互为90度情况下干涉或叠加是小概率事件。现有公开设备对海、河、天、陆运动产品电器的测试短板，只能使生产企业方通过间接方法来消除此类不确定性，其中典型的、常见的、也是最简单的做法就是增加成本。测试业的无奈使得用于海、河、天、陆运动产品的此类电器的设计、制造成本在无形中增加。因缺少测试手段，侧置安装及顶置安装的电器在实际使用中的风险仍然潜伏。测试设备的使用极限，限制了测试范围。面对此类测试设备的空白，测试业并不能此等待外界的条件成熟，等待全功能的新设备出现，而对随科技进步产生的此类新产品电器的安全使用不顾，因此亟待需要自行设计、制造能适应海、河、天、陆运动产品中电器在恶劣气候条件下的安全使用的设备，以满足客户合理的试验需求。而此类的设备不仅要补足现有设备的短处，更是要在测试过程中也是低成本，以让客户以极微的试验费用而得到满意的测试数据，使这与使用环境一致的真实测试数据成为设计、制造、使用、改进的依靠。
发明内容
本发明的目的是提供一种能模拟海、河、天、陆全环境中水、气复合运动真实状况的设备，此设备能够对在海、河、天、陆中的运动产品之电器在倾斜摇摆试验中的条件与真实外界状况所吻合，以弥补现有公开设备的不足。本发明的技术方案是一种电器试验使用的多维倾斜摇摆组合装置，包括支架A如图1所示加倾斜摇摆架如图2所示、或者支架A加2件倾斜摇摆架、或者支架A加3件倾斜摇摆架、或者支架A加N(N = 4、5、6、……)件倾斜摇摆架所叠加组成的多维倾斜摇摆组合装置，其特征在于组合此多维倾斜摇摆 组合装置的倾斜摇摆架的数量及倾斜摇摆架的下板与支架A的安装方式将按照试品的实际使用状况所决定，或者是侧装、或者是顶装、或者不用支架A直接安装在特定的工作台面上；由数件倾斜摇摆架组成了多维倾斜摇摆组合装置，该装置上的倾斜摇摆架组中的第一件倾斜摇摆架上板与第二件倾斜摇摆架下板的结合，将根据试品的试验条件所决定，可以是全重合锁紧如图4所示、或者是偏置锁紧如图5所示；依照第一件倾斜摇摆架的上板与第二件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式，第二件倾斜摇摆架的上板与第三件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式与之相似(可全重合锁紧或者偏置锁紧)；同理第N-1件倾斜摇摆架的上板与第N件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式也是依照第一件倾斜摇摆架与第二件倾斜摇摆架的锁紧方式相似(可全重合锁紧或者偏置锁紧)。甚至不同的组合还包括第N-2件倾斜摇摆架的上板与第N-1件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式是全重合锁紧或者偏置锁紧，第N-1件倾斜摇摆架的上板与第N件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式是全重合锁紧或者偏置锁紧……，以此类推，前一件倾斜摇摆架的上板与此件倾斜摇摆架的下板的锁紧及此件倾斜摇摆架的上板与下件倾斜摇摆架的下板的锁紧方式都是由试品的实际试验要求所决定。由此，满足试品试验条件的由试品、支架A及数件倾斜摇摆架的锁紧方式构成了不同的多种锁紧组合。下述以多维倾斜摇摆组合装置的四种表现型式来描述装有试品的顶置型全重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置如图6所示、装有试品的顶置型偏置重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置如图7所示、装有试品的侧置型全重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置如图8所示、装有试品的侧置型偏置重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置如图9所示。此类装置之一再与现有测试特定设备的工作台面如倾斜摇摆台的台面组合，或者与振动台的台面组合，或者与客户所指定的试验设备的台面(如旋转台、直线运动台、失重试验室、地震台、人工气候室、加速度试验机等)组合，将是一个超出此装置设计要求并具有更多扩展功能的试验装置。此多维倾斜摇摆组合装置及扩展功能的多维倾斜摇摆组合装置，能够满足现有全部军品/民品电器的倾斜摇摆试验要求，甚至各种倾斜摇摆加特种试验的综合要求。本发明的进一步技术方案是一种电器试验使用的多维倾斜摇摆组合装置，包括支架A加倾斜摇摆架、或者支架A加2个倾斜摇摆架、或者支架A加3个倾斜摇摆架(2)、或者支架A加N(N = 4、5、6、……)个倾斜摇摆架所叠加组成的多维倾斜摇摆组合装置，其特征在于所述的倾斜摇摆架由下板、组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件、上板、组合汽缸运动芯杆、组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件、调节滑块、上板下板转动心轴、上下板绕上板下板转动心轴转动的组件组成，通过外设的程序控制组件，调整组合汽缸及运动芯杆的运动速率，以达到试品在进行倾斜摇摆试验时所需的时间周期；所述的上板及下板，在其端面上依照优选法开有合适直径及位置的锁紧孔，其锁紧孔不仅在上板及下板全重合时能够有效锁紧，而且在依倾斜摇摆的试验要求，上板及下板偏置重合也能有效锁紧。本发明的更详细技术方案是一种电器试验使用的多维倾斜摇摆组合装置，包括支架A加倾斜摇摆架、或者支架A加2个倾斜摇摆架、或者支架A加3个倾斜摇摆架、或者支架A加N(N = 4、5、6、……)个倾斜摇摆架所叠加组成的多维倾斜摇摆组合装置，其特征在于所述的上板开有滑块槽，依靠组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件将组合汽缸运动芯杆与调节滑块装配入此滑块槽后，通过 调整调节滑块在上板滑块槽中的不同位置，可以调整上板相对下板的转动角度，以达到试品在进行倾斜摇摆试验时所需的单一倾斜角或摇摆角。调整数件倾斜摇摆架中调节滑块在上板滑块槽中的不同位置，再组合锁紧这数件倾斜摇摆架后，可以满足试品在进行倾斜摇摆试验时所需的倾斜角、摇摆角及复合倾斜摇摆角。本发明的有益效果是独立的单件倾斜摇摆架在水平放置时本身具备了倾斜试验的功能，在垂直放置时本身具备了摇摆试验的功能，将数件具不同装配位置的倾斜摇摆架以不同的方式叠加组合、并以不同的位置放置后，实现了不同的倾斜摇摆，人为区分的首摇概念自然包括在内，不仅超越了现行倾斜摇摆设备的功能，更可以根据不同试品的要求，进行全方位的、全空间的多维倾斜摇摆试验，以能判定海、河、天、陆中的运动产品之电器在特殊状态下的真实使用性能。同时也弥补了现有水平安置的倾斜摇摆设备上试品使用中的倾斜摇摆圆心与重力方向不同，包括反向的缺陷。本发明的多维倾斜摇摆组合装置在真正意义上满足了试验条件符合使用条件。倾斜摇摆架的上板端面，下板端面上开有合适直径及位置的锁紧孔，其锁紧孔不仅在上板及下板全重合时能够有效锁紧，而且在依倾斜摇摆的试验要求，上板及下板偏置重合也能有效锁紧，使超出现行设备功能的多维倾斜摇摆试验的运动得以实现。独立的单个倾斜摇摆架的上板开有滑块槽，通过调节滑块在上板滑块槽中的不同位置，调整了上板相对下板的转动角度，以达到试品在进行倾斜、摇摆试验时所需的单一倾斜角。调整数个倾斜摇摆架中调节滑块在上板滑块槽中的不同位置，组合这数个倾斜摇摆架后，可以达到试品在进行倾斜、摇摆试验时所需的倾斜角、摇摆角及复合倾斜摇摆角。使超出现行设备的多维倾斜、摇摆试验的角度调整得以实现。
下面结合附图及编号对本发明作进一步的描述图1为支架A的三视图；图2为倾斜摇摆架多视图；图3为倾斜摇摆架的主要组成零件的剖视示意图；图4为装有试品的全重合锁紧多维倾斜摇摆组合装置的投影图；图5为装有试品的偏置锁紧多维倾斜摇摆组合装置的投影图；图6为装有试品，在支架上顶置锁紧的全重合锁紧多维倾斜、摇摆组合装置，其在工作台面上的投影图；图7为装有试品，在支架上顶置锁紧的偏置锁紧多维倾斜、摇摆组合装置，其在工作台面上的投影图；图8为装有试品，在支架上侧置锁紧的全重合锁紧多维倾斜、摇摆组合装置，其在工作台面上的投影图；图9为装有试品，在支架上侧置锁紧的偏置锁紧多维倾斜、摇摆组合装置，其在工作台面上的投影图；图10为装有试品，全重合锁紧多维倾斜、摇摆组合装置直接锁紧在工作台面上的投影图；图11为装有试品，偏置锁紧多维倾斜、摇摆组合装置直接锁紧在工作台面上的投影图；图12为支架B的投影图；图13为在支架B (19)上装有试品由五件倾斜摇摆架组成的多维倾斜摇摆组合装I在进行测试时由向下垂直起始后的廻转不同角度的示意图；图14为在支架B(19)上装有试品由五件倾斜摇摆架组成的多维倾斜摇摆组合装置在进行测试时由廻转到水平之上后再向下廻转不同角度的示意图。其中1为支架A;2为(单体的)倾斜摇摆架；3为(倾斜摇摆架的)下板；4为组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件；5为(倾斜摇摆架的)上板；6为汽缸芯杆与上板结合的旋转组件；7为调节滑块；8为汽缸运动芯杆；9为上板下板转动心轴；10上下板绕心轴转动的组件；11为特定设备的工作台面；12为试品；13为带有试品的全重合锁紧多维倾斜摇摆组合装置；14为带有试品的偏置锁紧多维倾斜摇摆组合装置；15为顶置型全重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置；16为顶置型偏置重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置；17为侧置型全重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置；18为侧置型偏置重合锁紧型多维倾斜摇摆组合装置；19为支架B ；20为在支架B上装有试品由五件倾斜摇摆架组成的多维倾斜摇摆组合装置在进行测试时的截面示意图。
具体实施例方式实施例如图2所示的倾斜摇摆架2，其组成结构由图3表达，分别由下板5、组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件4、上板3、组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件6、调节滑块7、组合汽缸运动芯杆8、上板下板心轴9、上下板绕心轴转动的组件10所组成。首先将组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件4把下板5与组合汽缸外壳底部结合起来，将上下板绕心轴转动的组件10及上板下板心轴9把下板5与上板3结合起来，将组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件6把上板3、调节滑块7与汽缸运动芯杆8结合起来，其次组装后根据试品试验的要求，调整调节滑块7在上板滑块槽的位置，接着将数件调整好调节滑块7在上板滑块槽的位置倾斜摇摆架2，接上外设的组合汽缸运动程序控制附件为整体的多维倾斜摇摆组合装置并依照试品试验的要求进行不同的重合叠加、装上试品12 (如图4或图5所示)，最后将这带有试品的多维倾斜摇摆组合装置依照试品试验的要求或者配置支架进行顶置后将支架锁紧在特定的工作台面上(如图6或图7所示)，或者配置支架进行侧置后将支架锁紧在特定的工作台面上(如图8或图9所示)，或者直接锁紧在特定的工作台面上(如图10或图11所示)。组装调整完成后的多维倾斜摇摆组合装置(如图4或图5或图6或图7或图8或图9或图10或图11所示)，接上外设的汽缸运动程序控制附件就能对现行海、河、天、陆中的运动产品之电器在倾斜摇摆试验中的条件与真实外界状况所吻合一致的测试。工业实用性由下板3、组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件4、上板5、组合汽缸运动芯杆8、组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件6、调节滑块7、上板下板转动心轴9、上下板绕心轴转动的组件10组成的倾斜摇摆架2 ;此独立的单件倾斜摇摆架2在水平放置时本身具备了倾斜试验的功能，在垂直放置时本身具备了摇摆试验的功能，将支架Al及数件倾斜摇摆架以如图6或如图7或如图8或如图9或如图10或如图11的不同方式叠加组合、并以不同的位置放置后，不仅超越了现行倾斜摇摆设备的功能，更可以根据不同试品的要求，进行全方位的、全空间的多维倾斜摇摆试验。所述的上板5开有滑块槽，依靠组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件6将组合汽缸运动芯杆8与调节滑块7装配入此滑块槽后，通过调整调节滑块7在上板5滑块槽中的不同位置，可以调整上板5相对下板3的转动角度，以达到试品12在进行倾斜、摇摆试验时所需的单一倾斜角；调整数件倾斜摇摆架2中调节滑块7在上板滑块槽中的不同位置，组合这数件倾斜摇摆架2后，可以达到试品12在进行倾斜摇摆试验时所需的倾斜角、摇摆角及复合倾斜摇摆角。依照上述倾斜摇摆架的组成、调节滑块的位置调整、不等数量的倾斜摇摆架以不同方式的叠加组合，能够适应现行的各类运动产品之电器在倾斜摇摆试验中的条件与真实外界状况所吻合一致的测试。如图13所示为在支架B19上装有试品12由五件多维倾斜摇摆组合装置在进行测试时由向下垂直起始，分别在不同角度廻转时的示意图，如图14所示为在支架B19上装有试品由五件多维倾斜摇摆组合装置在进行测试时由廻转到水平之上后再向下廻转不同角度的示意图。图13及图14构成了在特定试品所要求的试验条件下的某种试验实际现象。同理本发明的多维倾斜摇摆组合装置能够真实的满足试品在倾斜摇摆运动中的不同要求。以上举例仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制，除上述实施例外，本发明的应用领域还可以扩展到对空间站、宇宙探测器、卫星、导弹、海洋勘探及其油气生产设备、游乐场的旋转电器等运动产品的电器进行倾斜、摇摆的复合测试。凡是按照本发明的内容以不同方式叠加的倾斜摇摆架，如部分倾斜摇摆架全重合锁紧加上部分倾斜摇摆架偏置组合而成的多维倾斜、摇摆组合装置、或者增加角度尺，或者增加传感角度测量器等同替换或等效变换形成的技术方案，进行本专利的扩展或进行商业活动，或者在本专利未提及试验地，应用本专利所述的倾斜摇摆架或多维倾斜、摇摆组合装置在如电磁兼容实验室等对试品进行试验，均落在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种多维倾斜摇摆组合装置，包括支架A(I)如图1所示加倾斜摇摆架(2)如图2所示、或者支架A(I)加2件倾斜摇摆架⑵、或者支架A(I)加3件倾斜摇摆架⑵、或者支架A(I)加N(N = 4、5、6、……)件倾斜摇摆架(2)所叠加组成的多维倾斜摇摆组合装置，其特征在于组合此多维倾斜摇摆组合装置的倾斜摇摆架(2)的数量及倾斜摇摆架的下板(3)与支架A(I)的安装方式将按照试品(12)的实际使用状况所决定，或者是侧装、或者是顶装、或者不用支架A(I)直接安装在特定的工作台面(11)上。
2.根据权利要求1所述的多维倾斜摇摆组合装置，其特征在于所述的倾斜摇摆架(2)由下板(3)、组合汽缸外壳与底板结合的旋转组件(4)、上板(5)、组合汽缸运动芯杆(8)、组合汽缸芯杆与上板结合的旋转组件￠)、调节滑块(7)、上板下板转动心轴(9)、上下板绕上板下板转动心轴转动的组件(10)组成。
3.根据权利要求2所述的倾斜摇摆架，其特征在于所述的上板(5)开有滑块槽，依靠组合汽缸芯杆(8)与上板结合的旋转组件(6)将组合汽缸运动芯杆(8)与调节滑块(7)装配入此滑块槽后，通过调整调节滑块(7)在上板(5)滑块槽中的不同位置，可以调整上板(5)相对下板(3)的转动角度。
全文摘要
本发明公开了涉及电器试验使用的多维倾斜摇摆组合装置，具体属于对飞行器产品的电器、舰船产品的电器、一般的军民商用运动产品的电器试验所需的首摇倾斜摇摆设备。本发明所述的多维倾斜摇摆组合装置组成及安装、使用是由数件倾斜摇摆架按照试品的实际使用状况所决定，所述的倾斜摇摆架的上板在工作中能够相对下板进行绕上板下板转动心轴转动，并可事先调整合适的角度。
文档编号G01M99/00GK103033383SQ20121055661
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者胡醇, 厉丽华, 朱家俭, 储建华 申请人:苏州电器科学研究院股份有限公司