一种振动试验夹具及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种振动试验夹具及其安装方法，夹具包括整体框架，被试品安装在整体框架上，整体框架采用在上部、前部、左部和右部四个方向上均为开放的梁式结构。整体框架包括为被试品提供底部支撑的底座组件，以及设置在底座组件上部为被试品提供背部支撑的背部组件。被试品与底座组件、背部组件固定连接。振动试验夹具还包括设置在底座组件、背部组件上的减震装置，被试品通过减震装置与底座组件、背部组件固定连接。本发明专利技术能够克服现有振动试验夹具存在的材料使用较多、强度不高、刚性不足、减振性能较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及试验工装领域，尤其是涉及一种应用于振动试验的夹具及其安装方法。
技术介绍
在进行振动试验测试过程中，通常是通过振动试验夹具将测试品牢固地固定在振动台的工作台面上，并将振动台的振动能量传给被试品，因此振动试验夹具的质量直接关系着振动试验的质量。质量不合格的夹具在试验过程中，因为传导能量容易失真，导致夹具上各点的振动量值相差很大，也就是说夹具的均匀度很差。在振动试验的测试频段内通常存在多阶共振，振动控制非常困难。而有些夹具因为质量过大，容易造成材料的浪费。同时，在振动试验时还经常会遇到振动试验台的工作台面面积过小，被试品的底面面积反而大于试验台台面面积的情况。此时，被测试品的四周都伸出测试台台面，非常不利于振动试验夹具工装的安装。因此，如何能够让体积过大的测试品安装在较小的测试台台面上，并且振动试验夹具工装可以在振动过程中拥有较大的共振频率和刚度，就成为当前振动试验夹具设计时的一个难点。在现有技术中，存在如下几篇文献与本专利技术申请有关。文献1为株洲南车时代电气股份有限公司于2011年04月28日申请，并于2012年10月31日公布，公布号为CN102759437A的中国专利技术专利《一种振动试验夹具及其安装方法》该本专利技术专利公开了一种振动试验夹具及其安装方法，应用于被试品悬挂安装方式的振动试验，包括：整体框架和横梁，立柱和主梁组成的整体框架，整体框架下部通过底架连接在振动台台面上，试品通过横梁悬挂在整体框架的内部，整体框架上部的主梁上设置有T型一，横梁的下部设置T型槽二，试品通过T型螺栓与横梁下部的T型槽二相连，横梁的两端通过T型螺栓与主梁上部的T型槽一相连。该夹具装置及其安装方法使试品可以在整体框架内做360°旋转，通用性极强、费用经济、体积小、质量轻、刚性好、安装方便、工作效率高，且共振频率较高，具有较强的实用性。文献2为由中航华东光电有限公司于2012年11月22日申请，并于2013年06月05日公告，公告号为CN202974610U的中国技术专利《一种振动夹具装置》。该技术专利公开了一种振动夹具装置，包括振动底板和固定板，固定板设在振动底板上，固定板两侧均设有与振动底板相连接的支撑板，固定板上设有用于固定模块的固定窗口。振动底板和固定板以及支撑板两两之间同时通过螺纹连接和焊接固定在一起。通过振动底板和支撑板以及固定板组合形成一个振动整体，抗震性佳，能够实现多模块同时振动。同时，模块拆卸方便、省时省力、降低了设计成本。文献3为由重庆宗申技术开发研究有限公司于2003年09月17日申请，并于2004年12月22日公告，公告号为CN2665695U的中国技术专利《发动机检测试验用减震夹具》。该本技术涉及一种发动机检测试验用减震夹具，用于装夹悬挂发动机的夹具。包括底板安装固定在底板上用于安装悬挂发动机的左、右固定支架。底板由两相互平行的上底板和下底板组成，上底板位于下底板上方，其间以螺栓、螺母连接，且在上、下底板之间设置有缓冲隔离件，在螺栓上还套有缓冲胶垫，其位于上底板和螺母之间，该减震夹具能够使其各部件间的冲撞震动能得到较大程度的减缓，同时也降低了夹具的工作噪声。以上三种方案虽然在目前应用广泛，但缺点也比较明显：（1）文献1采用全方位立方体框架，将被试品放入框架中进行振动试验，通过框架多方位地限位被试品，使得测试品在振动中增加了稳固性，但对材料的使用较多，夹具做得过于结实，并且能量通过多根梁进行传递，增加了共振点。同时，还会导致框架不能够用焊接封口，需要在放入试品之后，才能在顶部将安装梁采用螺栓安装或者靠塞块卡紧的方式固定被试品。因此，导致螺栓拧紧的部位在振动试验过程中经常出现振松的情况，大大影响了振动试验夹具工装的强度。文献1应用在同等大小的被试品上，采用包裹住被试品的立方体框架形式，振动试验夹具工装的重量很明显大于被试品的重量，在造成材料浪费的同时，增加了振动试验台需要的振动能量。在该方案中，能量传递经过的零件数量较多，而零件与零件衔接的焊接处是振动试验夹具较为薄弱的环节，即为振动试验夹具的故障点，因此立方体工装方案中的故障点较多。（2）文献2采用底板和固定板支撑的形式，这种振动夹具采用板件结构，板式结构的强度和刚性都较低，虽然材料有所节约但是强度不高，因此只适合于进行较轻模块的振动试验。由于板件的刚性强度不高，这种夹具工装在面对剧烈运动时极易发生形变。（3）文献3仍然采用底板背板以及背部支撑的形式，虽然底部采用了减震措施，这在一定程度上保护了被试品免于经受振动试验能量的冲击，但上述方案工装的背部以及上部刚性较差，在水平振动试验中，会使下部的减震措施起到一定的放大作用。同时，由于没有在背部采取减震措施，因此无法在水平振动时达到减低震动的效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种振动试验夹具及其安装方法，能够克服现有振动试验夹具存在的材料使用较多、强度不高、刚性不足、减振性能较差的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种振动试验夹具的技术实现方案，振动试验夹具，包括：整体框架，被试品安装在所述整体框架上，所述整体框架采用在上部、前部、左部和右部四个方向上均为开放的梁式结构。所述整体框架包括为所述被试品提供底部支撑的底座组件，以及设置在所述底座组件上部为所述被试品提供背部支撑的背部组件。优选的，所述振动试验夹具还包括设置在所述底座组件、背部组件上的减震装置，所述被试品通过所述减震装置与所述底座组件、背部组件固定连接。优选的，所述底座组件包括中间梁、主梁、横梁和斜梁，由若干根所述主梁组成在水平面内纵横交错的矩形框架结构，若干根所述中间梁设置在所述主梁之间，用于对所述矩形框架结构进行加固。所述横梁以平行于横向的主梁的方向贯穿由所述主梁组成的矩形框架结构，并沿长度方向向所述矩形框架结构的左、右两外侧延伸。所述斜梁设置在所述主梁的端部与所述横梁的端部之间，用于对向所述矩形框架结构左、右两外侧延伸的横梁进行固定。优选的，所述背部组件包括：若干根底部固定在所述主梁与横梁交错连接处的立柱；设置在所述立柱顶部的顶梁；若干根设置在所述顶梁与所述底座组件的左右两侧，以及背部之间的斜撑。优选的，所述主梁由槽钢制成，两根所述的主梁相互平行、横向设置在所述底座组件的最前端和最后端，且开口朝外，相互背向放置。另外两根以上的所述主梁相互平行、纵向地设置在两根横向、平行的主梁之间，并与横向的主梁垂直相接，分别位于最左端和最右端的两根纵向的主梁开口朝内。若干根所述横梁横向地呈一列设置在纵向的主梁之间和两侧，与纵向的主梁垂直相交，并位于所述底座组件的后端，以及所述底座组件所在平面与所述背部组件所在平面的相交处。若干根中间梁相互平行地、横向放置在由纵向的主梁、位于前端的横向的主梁，以及横梁构成的区域内，所述中间梁与纵向的主梁垂直相交。四根斜梁的端部分别与所述底座组件前后两侧横向的主梁端部，以及所述横梁的端部相连。所述底座组件还包括对称地设置在所述纵向的主梁外侧的的两个凸台，所述凸台的高度与所述中间梁的高度平齐。优选的，两根以上的所述立柱沿着垂向于所述底座组件的方向，分别与所述横梁和纵向的主梁垂直相交。所述顶梁横向放置在所述底座组件的上方，所述立柱的顶端，所述顶梁的背部与所述立柱的端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动试验夹具，其特征在于：包括整体框架（1），被试品（6）安装在所述整体框架（1）上，所述整体框架（1）采用在上部、前部、左部和右部四个方向上均为开放的梁式结构；所述整体框架（1）包括为所述被试品（6）提供底部支撑的底座组件（16），以及设置在所述底座组件（16）上部，为所述被试品（6）提供背部支撑的背部组件（17）。

【技术特征摘要】
1.一种振动试验夹具，其特征在于：包括整体框架（1），被试品（6）安装在所述整体框架（1）上，所述整体框架（1）采用在上部、前部、左部和右部四个方向上均为开放的梁式结构；所述整体框架（1）包括为所述被试品（6）提供底部支撑的底座组件（16），以及设置在所述底座组件（16）上部，为所述被试品（6）提供背部支撑的背部组件（17）。2.根据权利要求1所述的振动试验夹具，其特征在于：所述振动试验夹具还包括设置在所述底座组件（16）、背部组件（17）上的减震装置（2），所述被试品（6）通过所述减震装置（2）与所述底座组件（16）、背部组件（17）固定连接。3.根据权利要求2所述的振动试验夹具，其特征在于：所述底座组件（16）包括中间梁（3）、主梁（4）、横梁（5）和斜梁（7），由若干根所述主梁（4）组成在水平面内纵横交错的矩形框架结构，若干根所述中间梁（3）设置在所述主梁（4）之间，用于对所述矩形框架结构进行加固；所述横梁（5）以平行于横向的主梁（4）的方向贯穿由所述主梁（4）组成的矩形框架结构，并沿长度方向向所述矩形框架结构左、右两外侧延伸；所述斜梁（7）设置在所述主梁（4）的端部与所述横梁（5）的端部之间，用于对向所述矩形框架结构左、右两外侧延伸的横梁（5）进行固定。4.根据权利要求2或3所述的振动试验夹具，其特征在于，所述背部组件（17）包括：若干根底部固定在所述主梁（4）与横梁（5）交错连接处的立柱（8）；设置在所述立柱（8）顶部的顶梁（10）；若干根设置在所述顶梁（10）与所述底座组件（16）的左右两侧，以及背部之间的斜撑（9）。5.根据权利要求4所述的振动试验夹具，其特征在于：所述主梁（4）由槽钢制成，两根所述的主梁（4）相互平行、横向设置在所述底座组件（16）的最前端和最后端，且开口朝外，相互背向放置；另外两根以上的所述主梁（4）相互平行、纵向地设置在两根横向、平行的主梁（4）之间，并与横向的主梁（4）垂直相接，分别位于最左端和最右端的两根纵向的主梁（4）开口朝内；若干根所述横梁（5）横向地呈一列设置在纵向的主梁（4）之间和两侧，与纵向的主梁（4）垂直相交，并位于所述底座组件（16）的后端，以及所述底座组件（16）所在平面与所述背部组件（17）所在平面的相交处；若干根中间梁（3）相互平行地、横向放置在由纵向的主梁（4）、位于前端的横向的主梁（4），以及横梁（5）构成的区域内，所述中间梁（3）与纵向的主梁（4）垂直相交；四根斜梁（7）的端部分别与所述底座组件（16）前后两侧横向的主梁（4）端部，以及所述横梁（5）的端部相连；所述底座组件（16）还包括对称地设置在所述纵向的主梁（4）外侧的两个凸台（13），所述凸台（13）的高度与所述中间梁（3）的高度平齐。6.根据权利要求5所述的振动试验夹具，其特征在于：两根以上的所述立柱（8）沿着垂向于所述底座组件（16）的方向，分别与所述横梁（5）和纵向的主梁（4）垂直相交；所述顶梁（10）横向放置在所述底座组件（16）的上方，所述立柱（8）的顶端，所述顶梁（10）的背部与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，尚敬，胡家喜，刘雨欣，王婷，从静，李彦涌，刘海涛，梁志伟，李宇，俞鹏程，杨卓，姚大为，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43