一种超重试件振动支撑装置的制造方法
【专利摘要】一种超重试件振动支撑装置，包括两个平行的上支架，振动附加台面布置在两个上支架之间，每个上支架下设置有一个下支架，两个下支架与振动试验系统动圈两侧的台肩相连接，上支架和相应的下支架之间设置有支撑气囊，所述支撑气囊与供气系统连接。通过气压调节支撑气囊的高度，以保持等高于动圈中心高度，本实用新型使用简单，结果可靠，依据振动试验系统动圈的中心高度，通过连接的空压机系统，调节上、下支架间支撑气囊的充气量及压力，实现“上支架+支撑气囊+下支架”工艺系统高度的调节，使之与振动试验系统动圈中心位置保持精准等高，进而将通常意义上的硬连接转换成软连接，解决了重量近2倍于系统最大载荷试验件的振动试验，同时成本较低。
【专利说明】
一种超重试件振动支撑装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及力学振动试验装置，特别涉及一种超重试件振动支撑装置。
【背景技术】
[0002]每套振动试验系统都对应有两个重要的技术参数，即额定激振力/推力和最大载荷，对于那些自重超出振动试验系统固有指标的试验件，通常情况下，其力学振动试验只能选用最大载荷值大于其自重的振动试验系统来完成。
[0003]目前，8吨以上推力的振动试验系统较为少见，即使有，试验费用也相当昂贵。国内一些强度研究所或力学实验室为解决超重试件振动问题，均采用“龙门架+弹簧绳”方案，即根据试件重量确定弹簧绳的根数及单根承重量，然后将成组弹簧绳一端固定在振动台面四角，另一端固定在龙门架上。该结构装置一是大型龙门架成本过高，二是技术模型建立难度大，算法复杂，具体实施周期长，满足不了用户的节点进度要求。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超重试件振动支撑装置，针对超重试验件力学振动试验提供工艺装夹与支撑，可在最大静负载仅800kg的8吨振动试验系统上实现1.3吨气瓶(Φ980πιπιΧ长1300mm)加振动台面(200kg)共1.5吨的低频振动试验。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]—种超重试件振动支撑装置，包括两个平行的上支架I，振动附加台面4布置在两个上支架I之间，每个上支架I下设置有一个下支架3，两个下支架3与振动试验系统动圈两侧的台肩相连接，上支架I和相应的下支架3之间设置有支撑气囊2，所述支撑气囊2与供气系统连接。通过气压调节支撑气囊2的高度，以保持等高于动圈中心高度。
[0007]所述供气系统包括空气压缩机7，空气压缩机7通过气管9分别连接各支撑气囊2。
[0008]所述空气压缩机7的出口连接气体多路板5的进气口，气体多路板5上有多个分气口，分别与一路气管9连接，气体多路板5上安装有压力表8。
[0009]所述气体多路板5的分气口上设置有气管插头10。
[0010]与现有技术相比，本发明使用简单，结果可靠，依据振动试验系统动圈的中心高度，通过连接的空压机系统，调节上、下支架间支撑气囊的充气量及压力，实现“上支架+支撑气囊+下支架”工艺系统高度的调节，使之与振动试验系统动圈中心位置保持精准等高，进而将通常意义上的硬连接转换成软连接，解决了重量近2倍于系统最大载荷试验件的振动试验，同时成本较低。
【附图说明】
[0011]图1是本发明结构示意图。
[0012]图2是本发明下支架结构示意图。
[0013]图3是本发明上支架结构示意图。
[0014]图4是本发明气体多路板结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0016]如图1所示，一种超重试件振动支撑装置，主要包括两部分。
[0017]第一部分，支撑结构。
[0018]包括两个平行的上支架I，振动附加台面4布置在两个上支架I之间，每个上支架I下设置有一个下支架3，上支架I和相应的下支架3之间设置有支撑气囊2，支撑气囊2与供气系统连接。上支架I和下支架3均采用15_厚的钢板焊接而成，强度及承重较大。
[0019]下支架3的结构如图2所示，由一块长基板一301、位于长基板一 301上表面两端的两个法兰盘一 302以及四个等高的支撑腿一 303焊接制成，三者均采用焊接性能优良的A3钢材质。
[0020]长基板一301长1350mm，宽180mm，厚 15mm;其上制有2_Φ 16mm、2-Φ 6mm四个通孔。
长基板一301放置在振动试验系统动圈两侧的台肩上，用来实现本装置与振动试验系统的连接。
[0021]法兰盘一 302规格为Φ 260mm、厚15mm，其大小取决于支撑气囊2的直径;两组法兰盘一 302相距1050mm，该距离依据振动附加台面4尺寸确定。法兰盘一 302上制有2-M12螺纹孔、2-M8孔，前者用以气管9的连接;后者通过螺接将支撑气囊2固定，以防止支撑气囊2在振动过程中的移位或窜动。
[0022]每个法兰盘一 302通过2个支撑腿一 303焊接在长基板一 301上，4个支撑腿一 303共线且分布在长基板一301中心轴线上，每个支撑腿一303的规格为h48mm X b25mm X dl5mm。
[0023]同理，上支架I的结构如图3所示，由一块长基板二101、位于长基板二 101下表面两端的两个法兰盘二 102以及六个等高的支撑腿二 103焊接制成。基本结构、规格与下支架3相同。两者不同之处，其一是上支架I的基板上制有22-Φ 13mm等距通孔，用来实现该装置与振动附加台面4的连接与紧固；其二是每个法兰盘二 102通过分布为120°的3个支撑腿二 103焊接在基板上。
[0024]4个等大的支撑气囊2则处于上、下支架的法兰盘间，其规格为Φ 250mmX h200mm。该型号由其充气量及负载力选定，其两端的钢制平面上制有2-M8螺纹孔和I个M12螺纹孔，前者通过螺栓与法兰盘紧固，后者则用来气管9的连接。
[0025]第二部分，供气系统。
[0026]即气囊供气保压部分。如图1所示，主要包括带有制压气阀6的空气压缩机7，空气压缩机7通过气管9分别连接各支撑气囊2，通过气压调节支撑气囊2的高度，以保持等高于动圈中心高度。
[0027]空气压缩机7，选用实验室现有的PV80型号空压机，其具有调节输出压力的制压气阀，在垂直振动试验全过程中保持稳定工作，为4个支撑气囊提供稳压气源。
[0028]气体多路板5的结构如图4所示，采用铝合金制成，其实质是一个连通器，其具有一个进气口、一个压力表安装孔和四个分气口，进气口连接空气压缩机7的出口，分气口与一路气管9连接，为便于插拔分气口上设置有气管插头10。压力表安装孔安装有压力表8，以对气压进行监测。通过分气口将空气压缩机7出来的气量等分地分配给4个支撑气囊2，过程中通过压力表8的示值控制气囊压力值，确保振动试验中其压力保持在0.7MPa。
[0029]气管9，接头由45#钢制成，外径为M12螺纹，内部制有Φ8.2mm的通孔，用来螺接在法兰盘和支撑气囊2上，并连接直径为Φ 8_的塑料气管。
[0030]该套装置充气后的工作总高度，取决于振动试验系统动圈两侧台肩，及动圈上振动附加台面的高度差。
[0031]动圈是振动试验系统的核心部件，其具有自动对中功能。该功能的实现机构是动圈中心气囊，也就是说，动圈中心气囊通过接收传感器与排放气阀及集成电路反馈的综合控制信号，在规定的负重范围内自动调节动圈归中。本实用新型借鉴振动试验系统的动圈中心气囊工作原理，四个支撑气囊2即相当于振动台中心气囊，每个支撑气囊最大负载均为I吨，最大压力为0.7MPa。
[0032]本装置使用简单，主要用于垂直方向的振动试验。送试大型车载气瓶11，直径Φ980mm，长1300mm，重量达1.3吨。而实验室振动试验系统的最大静负载为800kg。由于试件不仅自重达1.3吨，外形尺寸规格亦很可观(直径Φ 980mm，长1300mm)，故为了实现试件在振动试验系统上的最大接触面积，垂直方向必须借助于1200mm X 1200mm的振动附加台面4(如图1所示)。所以，本装置的2个上支架I分别与振动附加台面4左右两侧连接，2个下支架3则与振动试验系统动圈两侧的台肩相连接，上、下支架两端处均有安装支撑气囊2的法兰盘，通过支撑气囊2实现气压调节高度，关键是变硬连接为软连接，突破了重量近2倍于系统最大载荷的超重试件的振动试验瓶颈。
[0033]具体使用方案:参考试件直径尺寸及振动试验系统动圈两侧的台肩位置，将上支架I通过螺栓安装于振动附加台面4之上，下支架3安装于动圈两侧的台肩上，将四个支撑气囊2安装于上、下支架两端的法兰盘之间；将气管接头螺接于上支架的法兰盘与支撑气囊2的进气口处，然后再将对应的4根塑料气管通过气体多路板连接于空气压缩机7上。当振动试验系统动圈中心自动归中后，试件也通过起重机置于振动附加台面4上，通过自带钢带螺接、且近似刚性固定紧固好，这时则启动空气压缩机7给四个支撑气囊2供气，通过制压气阀6调节进气量，直至与动圈中心高度精准等高(过程中采用等高尺精密测量)，最后锁定制压气阀6。至此，垂直振动试验正式开始，整个试验圆满完成。
【主权项】
1.一种超重试件振动支撑装置，其特征在于，包括两个平行的上支架(I)，振动附加台面(4)布置在两个上支架(I)之间，每个上支架(I)下设置有一个下支架(3)，两个下支架(3)与振动试验系统动圈两侧的台肩相连接，上支架(I)和相应的下支架(3)之间设置有支撑气囊(2)，所述支撑气囊(2)与供气系统连接。2.根据权利要求1所述超重试件振动支撑装置，其特征在于，所述供气系统包括空气压缩机(7)，空气压缩机(7)通过气管(9)分别连接各支撑气囊(2)。3.根据权利要求2所述超重试件振动支撑装置，其特征在于，所述空气压缩机(7)的出口连接气体多路板(5)的进气口，气体多路板(5)上有多个分气口，分别与一路气管(9)连接，气体多路板(5)上安装有压力表(8)。4.根据权利要求3所述超重试件振动支撑装置，其特征在于，所述气体多路板(5)的分气口上设置有气管插头(10)。
【文档编号】G01M7/02GK205483462SQ201620027445
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】马小明, 刘芳荣, 刘宇峰, 张斌斌, 王真, 侯曦光, 孙艺萌, 王烨
【申请人】西安东仪综合技术实验室有限责任公司