CN114279668B - 一种结构动力学可靠性试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构动力学可靠性试验装置,包括设置于底座上的液压缸,液压缸一端固定连接有联轴器,且联轴器另一侧活动连接有传动组件,传动组件顶部啮合有往复组件,往复组件和传动组件一侧均固定安装有冲击组件,冲击组件外侧壁套设有冲击板,底座顶部另一侧嵌设有直线模组,直线模组顶部固定安装有挡接座,挡接座一侧嵌设有压力感应元件,且传动组件顶部啮合有传动齿轮,传动齿轮顶部与往复组件底部相啮合,传动组件和往复组件均套设有保护壳,传动齿轮通过转轴与保护壳转动连接。本发明利用Z字形结构的第一连杆、凸轮和第二连杆通过杆件的弹性变形实现冲击传导的延迟,从而能够提高对结构动力学模型的叠加冲击控制,满足调控处理需要。
Description
技术领域
本发明属于力学测试技术领域,尤其涉及一种结构动力学可靠性试验装置。
背景技术
力学是研究物质机械运动规律的科学,为了判断结构力学模型的抗冲击力可靠性,一般需要继续冲击可靠性试验,传统试验多通过自由落体或手动控制冲击,缺乏良好的控制能力。
中国专利文献CN107907290B公开了一种结构动力学可靠性试验装置。该装置包括:基座、被检测单元以及荷载模拟组件,基座为一体化结构;被检测单元连接在所述基座第一端;荷载模拟组件第一端连接在所述基座第二端,第二端与所述被检测单元连接,为所述被检测单元提供模拟荷载。该发明中,基座为一体化结构,在对被检测单元进行动力载荷模拟时,不会出现能量的损耗,但在实际使用时,冲击力仅能够被直向传导,力的传导直接且中间无延误,而结构在受到冲击时往往是地震反复的晃动,单一力的传导影响到对地震叠加频振的测控能力,缺乏对结构动力的调控处理数据的检测,不能很好的满足测试处理需要。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决冲击力仅能够被直向传导,影响到对叠加力的测控能力,缺乏对结构动力的调控处理需要的问题,而提出的一种结构动力学可靠性试验装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种结构动力学可靠性试验装置,包括底座,所述底座顶部一侧固定安装有液压缸,所述液压缸液压杆一端固定连接有联轴器,且联轴器另一侧活动连接有传动组件,所述传动组件顶部啮合有往复组件,所述往复组件和传动组件一侧均固定安装有冲击组件,所述冲击组件外侧壁套设有冲击板,所述底座顶部另一侧嵌设有直线模组,所述直线模组顶部固定安装有挡接座,所述挡接座一侧嵌设有压力感应元件,且传动组件顶部啮合有传动齿轮,所述传动齿轮顶部与往复组件底部相啮合,所述传动组件和往复组件均套设有保护壳,所述传动齿轮通过转轴与保护壳转动连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述传动组件包括传动杆,所述传动杆一端与液压缸液压杆一侧联轴器传动连接,所述传动杆另一端固定连接有安装板,所述安装板一侧与冲击组件一侧固定连接,所述传动杆顶部一侧固定连接有第一齿条,所述第一齿条与传动齿轮底部相啮合。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述往复组件包括固定板,所述固定板底部固定连接有第二齿条,所述第二齿条底部与传动齿轮顶部相啮合,所述固定板一侧固定连接有连接板,所述连接板顶部通过铰接轴与第一连杆的一端铰接,所述第一连杆另一端与凸轮的一端铰接,所述凸轮底部通过传动轴铰接有安装座,所述安装座与保护壳内腔固定连接,所述凸轮的另一端与第二连杆一端铰接,第二连杆的另一端与所述支撑板铰接,所述支撑板一侧与冲击组件一侧固定连接;第一连杆、凸轮和第二连杆形成Z字形结构。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述第二齿条一侧固定连接有第一滑块,所述第一滑块滑动连接在保护壳的滑槽内。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述安装座靠近第二齿条的一侧固定连接有伸缩杆,且伸缩杆一端与第二齿条一侧固定连接,所述安装座另一侧固定连接有滑杆,所述滑杆外侧壁套设有滑套,所述支撑板套设在滑套上。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述滑杆和滑套的横截面形状均为圆形,且滑杆和滑套为紧密配合。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述保护壳一侧与传动组件和往复组件一侧对应位置均开设有开口槽。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述冲击组件包括固定连接在对应传动组件和往复组件一侧的滑座,所述滑座内腔滑动连接有第二滑块,所述第二滑块一侧固定连接有吸能板,所述吸能板一侧四角处均开设有通孔,且通孔内滑动连接有螺杆,且四角处螺杆末端之间固定连接有冲击件,且螺杆末端螺纹连接有螺帽,且螺帽一侧与吸能板一侧相贴合,且冲击件与第二滑块之间夹持限位有若干吸能垫。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述吸能垫为弹力塑胶垫,且吸能垫位于四周螺杆之间。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过设计的液压缸和往复组件,液压缸液压杆工作伸长能够带动一侧传动杆移动,传动杆移动能够带动底部安装板和冲击组件以及冲击板向一侧结构动力学模型进行冲击,同时传动杆一侧时能够通过第一齿条带动传动齿轮转动,传动齿轮能够同步转动带动第二齿条移动,第二齿条同步向后移动能够带动固定板和连接板向后移动,连接板同步拉动第一连杆能够带动凸轮围绕联动轴转动并带动第二连杆向前推动支撑板和相应的冲击组件与结构动力学模型再次贴合,继而能够实现对冲击力的再次传导冲击,Z字形结构的第一连杆、凸轮和第二连杆通过杆件的弹性变形实现冲击传导的延迟,从而能够提高对结构动力学模型的叠加冲击控制,满足调控处理需要。
2、本发明中,通过设计的冲击组件,冲击件能够通过带动外部冲击板移动后与结构动力学模型进行贴合,并且通过吸能垫能够对冲击反作用力进行吸能处理,避免对液压缸造成冲击损坏,同时冲击件能够通过后端第二滑块在滑座内的滑动实现对冲击件的可拆卸更换,有利于实现对冲击件快速装配,满足对不同结构力学冲击形状的调控处理,满足整体使用需要。
3、本发明中,通过设计的挡接座和直线模组,直线模组能够通过电机带动丝杆和丝杆座的配合实现对丝杆座移动带动挡接座的移动处理,从而能够实现对挡接座的可调处理,满足对结构动力学模型的处理贴合,并且挡接座能够通过外部压力感应元件检测动力学检测模型吸能后的冲击调控需要,满足可靠性试验的检测需要。
附图说明
图1为本发明的结构动力学可靠性试验装置的立体结构示意图;
图2为本发明的结构动力学可靠性试验装置的拆分机构结构示意图;
图3为本发明的结构动力学可靠性试验装置的往复组件装配结构示意图;
图4为本发明的结构动力学可靠性试验装置的保护壳装配结构示意图;
图5为本发明的结构动力学可靠性试验装置的冲击组件立体结构示意图;
图6为本发明的结构动力学可靠性试验装置的冲击组件拆分结构示意图;
图7为本发明的结构动力学可靠性试验装置的传动组件和往复组件装配结构示意图。
图例说明:
1、底座;2、液压缸;3、保护壳;4、冲击板;5、往复组件;501、固定板;502、第一滑块;503、第二齿条;504、连接板;505、第一连杆;506、凸轮;507、安装座;508、支撑板;509、第二连杆;6、传动组件;601、传动杆;602、第一齿条;603、安装板;7、直线模组;8、挡接座;9、冲击组件;901、滑座;902、第二滑块;903、吸能板;904、冲击件;905、吸能垫;906、螺杆;907、螺帽;10、传动齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7,一种结构动力学可靠性试验装置,包括底座1,所述底座1顶部一侧固定安装有液压缸2,所述液压缸2液压杆一端固定连接有联轴器,且联轴器另一侧连接有传动组件6,所述传动组件6顶部啮合有往复组件5,所述往复组件5和传动组件6一侧均固定安装有冲击组件9,所述冲击组件9外侧壁与冲击板4连接,所述底座1顶部另一侧嵌设有直线模组7,所述直线模组7顶部固定安装有挡接座8,所述挡接座8一侧嵌设有压力感应元件(未图示),且传动组件6顶部啮合有传动齿轮10,所述传动齿轮10顶部与往复组件5底部相啮合,所述传动组件6和往复组件5均套设有保护壳3,所述传动齿轮10通过转轴与保护壳3转动连接,所述传动组件6包括传动杆601,所述传动杆601一端与液压缸2液压杆一侧联轴器传动连接,所述传动杆601另一端固定连接有安装板603,所述安装板603一侧与冲击组件9一侧固定连接,所述传动杆601顶部一侧固定连接有第一齿条602,所述第一齿条602与传动齿轮10底部相啮合。
通过传动齿轮10与第一齿条602和第二齿条503的啮合,能够实现传动杆601带动顶部往复组件5的重复运动,并且传动齿轮10通过转轴和轴承在保护壳3内的转动更加稳定,且传动壳一侧开口槽能够避免第一连杆505移动时与保护壳3内壁接触导致损坏,同时挡接座8一侧压力感应元件能够实现对压力数据的传导梳理,并且联轴器能够实现液压缸2液压杆和传动杆601的快速装配,所述保护壳3一侧与传动组件6和往复组件5一侧对应位置均开设有开口槽。
所述往复组件5包括固定板501,所述固定板501底部固定连接有第二齿条503,所述第二齿条503底部与传动齿轮10顶部相啮合,所述固定板501一侧固定连接有连接板504,所述连接板504顶部通过铰接轴与第一连杆505的一端铰接,所述第一连杆505另一端与凸轮506的一端铰接,所述凸轮506底部通过传动轴铰接有安装座507,所述安装座507与保护壳3固定连接,所述凸轮506的另一端与第二连杆509一端铰接,第二连杆509的另一端与支撑板508铰接,所述支撑板508一侧与冲击组件9一侧固定连接;;第一连杆505、凸轮506和第二连杆509形成Z字形结构。
所述第二齿条503一侧固定连接有第一滑块502,所述第一滑块502滑动连接在保护壳3的滑槽内,所述第一滑块502和滑槽的纵截面形状均为T形,所述安装座507靠近第二齿条503的一侧固定连接有伸缩杆,且伸缩杆一端与第二齿条503一侧固定连接,所述安装座507另一侧固定连接有滑杆,所述滑杆外侧壁套设有滑套,所述支撑板508套设在滑套上,所述滑杆和滑套的横截面形状均为圆形,且滑杆和滑套为紧密配合。
滑杆能够通过安装座507和支撑板508的移动提高支撑板508移动的稳定性,避免支撑板508发生偏移晃动,同时伸缩杆能够保证第二齿条503横向移动的稳定性。
所述冲击组件9包括固定连接在对应传动组件6和往复组件5一侧的滑座901,所述滑座901内腔滑动连接有第二滑块902,所述第二滑块902一侧固定连接有吸能板903,所述吸能板903一侧四角处均开设有通孔,且通孔内滑动连接有螺杆906,且四角处螺杆906末端之间固定连接有冲击件904,且螺杆906末端螺纹连接有螺帽907,且螺帽907一侧与吸能板903一侧相贴合,且冲击件904与第二滑块902之间夹持限位有若干吸能垫905,所述吸能垫905为弹力塑胶垫,且吸能垫905位于四周螺杆906之间。
滑座901通过第二滑块902实现对吸能板903的滑动处理,并且T型的第二滑块902在滑座901内的滑动更加稳定,避免轴向冲击力导致滑座901与第二滑块902分离,并且第二滑座901底部为封闭机构,实现对第二滑块902的挡接处理,同时螺杆906能够通过与螺帽907的配合调节弹力塑胶垫的相对数量,从而能够控制调节吸能强度。
工作原理:使用时,通过操作直线模组7一侧电机工作,电机输出轴转动带动直线丝杆转动,直线丝杆转动带动丝杆座移动带动顶部挡接座8移动,挡接座8移动至合适位置后,将结构动力学模型放置在挡接座8一侧,液压缸2液压缸2工作伸长能够带动一侧传动杆601移动,传动杆601移动能够带动底部安装板603和冲击组件9以及冲击板4向一侧结构动力学模型进行冲击,同时传动杆601一侧时能够通过第一齿条602带动传动齿轮10转动,传动齿轮10能够同步转动带动第二齿条503移动,第二齿条503同步向后移动能够带动固定板501和连接板504向后一侧,连接板504同步拉动第一连杆505能够带动凸轮506围绕联动轴转动并带动第二连杆509向前推动支撑板508和相应的冲击组件9与结构动力学模型再次贴合,继而能够实现对冲击力的再次传导冲击,冲击件904能够通过带动外部冲击板4移动后与结构动力学模型进行贴合,并且通过吸能垫905能够对冲击反作用力进行吸能处理。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种结构动力学可靠性试验装置,包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)顶部一侧固定安装有液压缸(2),所述液压缸(2)液压杆一端固定连接有联轴器,且联轴器另一侧连接有传动组件(6),所述传动组件(6)顶部啮合有往复组件(5),所述往复组件(5)和传动组件(6)一侧均固定安装有冲击组件(9),所述冲击组件(9)外侧壁与冲击板(4)连接,所述底座(1)顶部另一侧嵌设有直线模组(7),所述直线模组(7)顶部固定安装有挡接座(8),传动组件(6)顶部啮合有传动齿轮(10),所述传动齿轮(10)顶部与往复组件(5)底部相啮合,所述传动组件(6)和往复组件(5)均套设有保护壳(3),所述传动齿轮(10)通过转轴与保护壳(3)转动连接;
所述传动组件(6)包括传动杆(601),所述传动杆(601)一端与液压缸(2)液压杆一侧联轴器传动连接,所述传动杆(601)另一端固定连接有安装板(603),所述安装板(603)一侧与冲击组件(9)一侧固定连接,所述传动杆(601)顶部一侧固定连接有第一齿条(602),所述第一齿条(602)与传动齿轮(10)底部相啮合;
所述往复组件(5)包括固定板(501),所述固定板(501)底部固定连接有第二齿条(503),所述第二齿条(503)底部与传动齿轮(10)顶部相啮合,所述固定板(501)一侧固定连接有连接板(504),所述连接板(504)顶部通过铰接轴与第一连杆(505)的一端铰接,所述第一连杆(505)另一端与凸轮(506)的一端铰接,所述凸轮(506)底部通过传动轴铰接有安装座(507),所述安装座(507)与保护壳(3)固定连接,所述凸轮(506)的另一端与第二连杆(509)一端铰接,第二连杆(509)的另一端与支撑板(508)铰接,所述支撑板(508)一侧与冲击组件(9)一侧固定连接;第一连杆(505)、凸轮(506)和第二连杆(509)形成Z字形结构。
2.根据权利要求1所述的一种结构动力学可靠性试验装置,其特征在于,所述第二齿条(503)一侧固定连接有第一滑块(502),所述第一滑块(502)滑动连接在保护壳(3)的滑槽内。
3.根据权利要求2所述的一种结构动力学可靠性试验装置,其特征在于,所述安装座(507)靠近第二齿条(503)的一侧固定连接有伸缩杆,且伸缩杆一端与第二齿条(503)一侧固定连接,所述安装座(507)另一侧固定连接有滑杆,所述滑杆外侧壁套设有滑套,所述支撑板(508)套设在滑套上。
4.根据权利要求3所述的一种结构动力学可靠性试验装置,其特征在于,所述滑杆和滑套的横截面形状均为圆形。
5.根据权利要求1所述的一种结构动力学可靠性试验装置,其特征在于,所述冲击组件(9)包括固定连接在对应传动组件(6)和往复组件(5)一侧的滑座(901),所述滑座(901)内腔滑动连接有第二滑块(902),所述第二滑块(902)一侧固定连接有吸能板(903),所述吸能板(903)一侧四角处均开设有通孔,且通孔内滑动连接有螺杆(906),且四角处螺杆(906)末端之间固定连接有冲击件(904),且螺杆(906)末端螺纹连接有螺帽(907),且螺帽(907)一侧与吸能板(903)一侧相贴合,且冲击件(904)与第二滑块(902)之间夹持限位有若干吸能垫(905)。
6.根据权利要求5所述的一种结构动力学可靠性试验装置,其特征在于,所述吸能垫(905)为弹力塑胶垫,且吸能垫(905)位于四周螺杆(906)之间。
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