一种多轴振动试验台加载装置的制作方法

本实用新型涉及振动试验技术领域。

背景技术：

随着高速车辆不断地提速，车辆的运行环境越来越恶劣，其与轮轨之间的振动变得更加强烈，使车辆悬挂件结构受到的多轴随机振动载荷急剧增加，以往容易被忽视的振动疲劳问题日益显现，因此车辆悬挂件结构多轴随机振动疲劳问题越来越受到广泛的重视。为了更加准确和高效的预测车辆悬挂件结构的多轴随机振动疲劳寿命，进行车辆悬挂件结构多轴随机振动疲劳的研究具有重要的意义。这将保证车辆悬挂件结构安全可靠的运行，减少事故的发生，同时也可以提高车辆悬挂件结构的设计水平、延长使用寿命，增强了我国高速车辆在国际市场的竞争力，不仅具有深远的理论意义，而且也具有重大的应用价值和经济效益。

现有的多轴振动试验台是利用X,Y,Z三个方向的作动器给振动台面一个三向的随机振动激励，振动台面上夹具夹持试件整体做多轴向随机振动，但是实际的车辆悬挂件不仅承受由线路不平顺引起的多轴随机振动，而且还要承受自重和其他结构配合的交互作用，交互作用包括受拉、受压、受弯、受扭或者是这几种力的组合，受力较为复杂，无法通过试验台直接加载。本实用新型提供的一种用于多轴振动试验台的柔性绳加载装置，在支架上布置了定滑轮、柔性绳和各种受力杆。定滑轮纵向位置可调，受力杆不仅纵向位置可调而且自身长度也可调，利用柔性绳和定滑轮配合，随意改变力的方向但不改变力的大小，而且不影响振动台的多轴随机振动；使得多轴振动试验台不仅可以加载多轴随机振动而且可以加载拉压，弯扭等复杂载荷，更加真实的模拟了零部件真实的受力情况，设备简单，方便安装，方便调节，方便控制，方便加载。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多轴振动试验台加载装置，它能效地解决夹具在垂向，纵向和横向三个方向任意调整的问题。

本实用新型的目是通过以下技术方案来实现的：

一种多轴振动试验台加载装置，包括试验台体和振动台面，振动台面的三个方向分别设有作动器X、作动器Y和作动器Z,三个作动器均与试验台体固定，试件通过夹具与振动台面固定，支架两侧为“A字形”结构的钢管，上梁两端与“A字形”结构顶部固定，上梁的一侧设有两个带套筒的铰链，过上梁下垂线设有中梁，中梁上设有定滑轮一、定滑轮二和定滑轮三，支架靠近试验台体一侧的横撑上设有三个带套筒的铰链；上梁的两个套筒分别与压力杆一和扭转杆一的一端间隙配合并通过螺栓固定，另一端设有滑轮；设置在横撑的三个套筒分别与压力杆二、弯曲杆和扭转杆二的一端间隙配合并通过螺栓固定，压力杆二、弯曲杆和扭转杆二另一端的上表面设有滑轮，柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端绕过定滑轮一连接配重块，柔性绳受力指向与试件中心线重合。

所述柔性绳穿过试件端部的小孔，一端绕过压力杆一端部的滑轮和定滑轮一连接配重块，另一端绕过压力杆二端部的滑轮和定滑轮一连接配重块，柔性绳在试件处的合力与试件中心线重合并指向试件。

所述柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端绕过弯曲杆端部的滑轮和定滑轮二连接配重块，柔性绳受力指向与试件中心线垂直。

所述压力杆一另一端的滑轮位于杆体的下表面，扭转杆一另一端的滑轮位于杆体侧面。

所述柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端绕过扭转杆一和扭转杆二端部的滑轮再绕过定滑轮三连接配重块，柔性绳受力指向与试件中心线在水平面垂直。进一步地，所述振动台面的三个方向分别设有作动器X、作动器Y和作动器Z,三个作动器固定在试验台体上。

本实用新型涉及的多轴振动试验台的柔性绳加载装置，在支架上布置了定滑轮、柔性绳和各种受力杆。定滑轮纵向位置可调，受力杆不仅纵向位置可调而且自身长度也可调，利用柔性绳和定滑轮配合，随意改变力的方向但不改变力的大小，而且不影响振动台的多轴随机振动；使得多轴振动试验台不仅可以加载多轴随机振动而且可以加载拉压，弯扭等复杂载荷，更加真实的模拟了零部件真实的受力情况，设备简单，方便安装，方便调节，方便控制，方便加载。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型的支架结构示意图；

图3为本实用新型的受拉载荷示意图；

图4为本实用新型的受压载荷示意图；

图5为本实用新型的受弯载荷示意图；

图6为本实用新型的受扭载荷示意图；

图7为本实用新型的夹具和试件配合示意图；

图8为本实用新型的压力杆和套筒配合示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于多轴振动试验台的柔性绳加载装置，包括支架1、柔性绳18和配重块19，支架1两侧设有带安装座的“A字形”结构钢管，上梁21两端与“A字形”结构顶部固定，上梁21的一侧设有两个带套筒5的铰链，过上梁21下垂线设有中梁20，中梁20 上设有定滑轮一2、定滑轮二3和定滑轮三4，上梁21和横撑22上设有套筒5；上梁21的两个套筒5分别与压力杆一6和扭转杆一7间隙配合并通过螺栓固定，横撑22的三个套筒5 分别与压力杆二8、弯曲杆9和扭转杆二10间隙配合并通过螺栓固定；各种受力杆一端连接套筒5另一端设有滑轮；试件17通过夹具16固定在振动台面15上，柔性绳18一端固定在试件17端部的小孔内，另一端绕过滑轮吊挂在配重块19上，通过柔性绳18把配重块19的重力分别转换为使试件17受压、受拉、受弯和受扭的力。

进一步地，所述柔性绳18一端固定在试件17端部的小孔内，另一端绕过定滑轮一2连接配重块19为试件17提供拉力，柔性绳受力后与试件中心线重合。所述柔性绳18穿过试件 17端部的小孔，一端绕过压力杆一6端部的滑轮和定滑轮一2连接配重块19，另一端绕过压力杆二8端部的滑轮和定滑轮一2连接配重块19，为试件17提供压力，柔性绳在试件17处的合力与试件中心线重合并指向试件。所述柔性绳18一端固定在试件17端部的小孔内，另一端绕过弯曲杆9端部的滑轮和定滑轮二3连接配重块19，为试件17提供受弯的力，柔性绳受力后与试件中心线在垂面上垂直。所述柔性绳18一端固定在试件17端部的小孔内，另一端绕过扭转杆一7和扭转杆二10端部的滑轮再绕过定滑轮三4连接配重块19，为试件17 提供受扭的力，柔性绳受力后与试件中心线在水平面垂直。

进一步地，振动台面15的三个方向分别设有作动器X13、作动器Y12和作动器Z14, 三个作动器固定在试验台体11上。

这种多轴振动试验台的柔性绳加载装置，在支架上布置了定滑轮、柔性绳和各种受力杆。定滑轮纵向位置可调，受力杆不仅纵向位置可调而且自身长度也可调，利用柔性绳和定滑轮配合，随意改变力的方向但不改变力的大小，而且不影响振动台的多轴随机振动；使得多轴振动试验台不仅可以加载多轴随机振动而且可以加载拉压，弯扭等复杂载荷，更加真实的模拟了零部件真实的受力情况，设备简单，方便安装，方便调节，方便控制，方便加载。实验时，将夹具通过螺栓固定在振动台面上，再将试件通过螺栓固定在夹具上，试件安装完毕；再将支架通过螺栓固定在地基上，旋转定滑轮一、定滑轮二和定滑轮三调整位置，使得柔性绳绕过定滑轮后与试件中心线重合，对中后通过螺栓固定三个定滑轮的位置。将柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端根据不同的受力绕过不同的滑轮。试件受拉力时，柔性绳另一端绕过定滑轮一连接配重块，将配重块的重力转换为试件拉力，柔性绳受力后与试件中心线重合。试件受压力时，柔性绳穿过试件端部的小孔，一端绕过压力杆一端部的滑轮和定滑轮一连接配重块，另一端绕过压力杆二端部的滑轮和定滑轮一连接配重块，将配重块的重力转换为试件压力，柔性绳在试件处的合力与试件中心线重合并指向试件。试件受弯力时，柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端绕过弯曲杆端部的滑轮和定滑轮二连接配重块，将配重块的重力转换为使试件受弯的力，柔性绳受力后与试件中心线在垂面内垂直。试件受扭时，柔性绳一端固定在试件端部的小孔内，另一端绕过扭转杆一和扭转杆二端部的滑轮再绕过定滑轮三连接配重块，将配重块的重力转换为使试件受扭的力，柔性绳受力后与试件中心线在水平面内垂直。也可以对四种受力形式进行两种，三种或四种组合，使得多轴振动试验台不仅可以加载多轴随机振动而且可以加载拉压，弯扭等复杂载荷。

本实用新型所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本实用新型构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。