波紋管隔振性能試驗裝置的製作方法
2023-12-04 01:31:31 2
專利名稱：波紋管隔振性能試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及波紋管模擬在管系中的隔振性能試驗裝置及試驗方法，屬於機械強度測試技術領域。
技術背景波紋管是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺殼體，它串聯在管道系統中，主要起補償位移及減振的作用。波紋管的隔振性能參數是衡量波紋管減振性能的重要參數。波紋管隔振性能參數與波紋管所接入的管道系統有關，同一個波紋管串聯到不同的管道系統中，它的隔振性能參數也不同，因此對波紋管進行隔振性能試驗只有考慮了整個管道系統才有意義。目前，波紋管隔振性能試驗通常是對單個獨立的波紋管進行的，並沒有考慮波紋管所接入的管道系統對波紋管隔振性能參數的影響。現行的試驗方法不能真實地模擬波紋管實際工作狀況，不能準確地獲得波紋管隔振性能參數。
實用新型內容為在波紋管隔振性能試驗中真實地模擬波紋管的工作環境，本實用新型專利提供一種波紋管隔振性能試驗裝置，能夠模擬波紋管所連接的管道系統，獲得真實的波紋管隔振性能參數(振級落差)。為實現上述目的，本實用新型的裝置方案是一種波紋管隔振性能試驗裝置，包括用於模擬工作狀態下的與波紋管相連的振動端管系的振動端模擬裝置，以及與波紋管相連的響應端管系的響應端模擬裝置；振動端模擬裝置包括模擬振動端管系彈性形變的振動端彈性件、與振動端彈性件相連的模擬振動端管系質量的振動端加載體、與振動端加載體連接的激振器，響應端模擬裝置包括模擬響應端管系彈性形變的響應端彈性件、與響應端彈性件相連的模擬響應端管系質量的響應端加載體，振動端加載體與響應端加載體上分別設有用於與波紋管兩端對應固定的連接機構，振動端加載體與響應端加載體上均設有傳感器，所述傳感器為加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器中的至少一種。根據權利要求I所述波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，所述彈性件為彈簧。所述連接機構為法蘭。所述激振器通過連杆固定連接振動加載體。加速度傳感器的信號輸出端通過放大器連接數據採集器。本實用新型的有益效果是通過本實用新型的試驗裝置及其試驗方法，能夠準確地測得波紋管在所接入管道系統中的的隔振性能參數，這些參數為隔振波紋管的設計使用提供了重要的依據。
圖I是本實用新型的波紋管工作的管道系統示意圖；圖2是本實用新型的試驗裝置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。波紋管隔振性能試驗方法，包括以下步驟，I)使用振動端模擬裝置在波紋管的一端輸入振動，使用響應端模擬裝置在波紋管的一端響應所述振動，所述振動端模擬裝置包括模擬振動端管系彈性形變的振動端彈性件、與振動端彈性件相連的模擬振動端管系質量的振動端加載體、與振動端加載體連接的激振器；2)分別測量振動端模擬裝置和響應端模擬裝置的加速度、速度或位移，以測量值為依據判斷波紋管隔振性能。獲得了振動端與響應端的加速度、速度或位移，進行對比便能得知波紋管隔振性能。為了更加確切體現隔振性能，使用公式D = A1A2和Ld = 20Lg(D)計算振動端模擬裝 置與響應端模擬裝置的振級落差，A1為響應端模擬裝置的振動加速度、速度或位移，A2為振動端模擬裝置的振動加速度、速度或位移；根據獲得的振級落差便可以直觀判斷波紋管隔振性能。在進行計算和判別時，還可以在一個帶寬範圍內測量不同頻率下的振級落差，並根據帶寬範圍內的平均振級落差判斷波紋管隔振性能。下面給出一種試驗裝置的具體實施方式
。實際管道中的波紋管如圖I所示，兩管道2、3之間為波紋管1，波紋管I分別通過上法蘭21、下法蘭31連接上管道2和下管道3。上管道2連接設備20，下管道3連接振動源30。本實用新型通過一種模擬試驗系統，如圖2所示，包括平行設置的上、下基板，兩基板之間設有振動裝置，振動裝置包括兩基板上分別固定的上彈性件Tl和下彈性件T2，上、下彈性件的輸出端之間用於分別連接待試驗的波紋管I的兩端；上彈性件包括上彈簧Tl，上彈簧Tl 一端固定在上基板上，另一端為輸出端，固定有上附加質量盤Ml ;下彈性件包括下彈簧T2，下彈簧T2 —端固定在下基板上，另一端為輸出端，固定有下附加質量盤M2。上、下附加質量盤M1、M2分別通過上、下法蘭21、31連接待試驗波紋管I的兩端。上、下附加質量盤Ml、M2上分別安裝有上、下加速度傳感器4、5，兩傳感器安裝位置處於同一條直線上，傳感器的信號輸出端通過信號放大器連接數據採集器。下基板上安裝一個激振器6，激振器6通過連杆7固定連接下附加質量盤M2。由於激振器6安裝在下方，所以下彈性件T2和下附加質量盤M2為振動端彈性件和振動端加載件,上彈性件Tl和上附加質量盤Ml為響應端彈性件和響應端加載件。如果激振器6與上附加質量盤Ml連接，則振動端與響應端互換。試驗具體操作步驟如下I、將波紋管試件與試驗裝置組裝好，整個試驗裝置豎直固定在基板上；2、將加速度傳感器4和5與信號放大器相連接，信號放大器再與數據採集器相連接；3、數據採集器與計算機相連；4、激振器6放置在基板上，通過連杆與管系附加質量M2 (圓盤)相連，激振器中心與管系附加質量(圓盤)中心線重合；5、信號發生器通過功率放大器連接激振器，信號發生器輸出不同頻率的正弦波；[0026]6、選擇合適的彈簧Tl、T2剛度，使其剛度與波紋管所安裝的管系剛度相等。附加質量盤與管系參與振動的質量相等。使波紋管的試驗工況與工作工況一致，彈簧Tl、T2可取2個、4個或6個，均勻分布；7、裝在波紋管試件上下兩端法蘭盤上的加速度傳感器將接收到的振動加速度信號經數據採集器傳給計算機，通過數據處理軟體把信號記錄下來。通過對振動信號的處理得到波紋管的隔振性能參數(振級落差)。本試驗方法的數學原理如下振級落差比D的定義為機組在彈性安 裝情況下，在彈性支承(隔振器)上、下的振動響應之比。D =兮
為式中A1-波紋管上端的振動加速度A2-波紋管下端的振動加速度當用dB表示時,可得加速度振級落差或稱為傳輸損失(Transmission loss)Ld = 20Lg (D)本試驗可得到在不同激勵頻率下波紋管的振級落差。本實用新型的原理通過上下兩組質量彈簧系統把波紋管豎直串聯起來，上下兩級彈簧分別固定在基板上。在管系附加質量Ml和M2上分別豎直放置一個加速度傳感器，通過低頻信號發生器產生一定頻率範圍的信號，信號經由功率放大器傳到激振器使其振動。通過一根連杆把管系附加質量M2與激振器相連，激振器產生的信號通過連杆傳遞到管系附加質量M2，使整個試驗系統產生振動。由傳感器-放大器-可攜式信號處理儀測定響應數據。通過加速度傳感器得到各頻率點波紋管上下兩端的加速度振動曲線，用數據處理軟
Rmsjl
件LabStar得到這兩個曲線的Rms值，各頻率點的加速度振級落差T把各頻
LD = 20 ^10 。
率點的振級落差值Lm乘以這一點的帶寬值，再把這些乘積後的值求和，就得到振級落差曲線下的總面積，總面積除以總帶寬得到平均振級落差LD。採用加速度傳感器，能夠得到加速度振級落差，同理，採用速度傳感器，能夠得到速度振級落差，採用位移傳感器，能夠得到位移振級落差，由於原理與測量加速度相同，在此不再贅述。以下舉例說明激振器通過連杆對管系附加質量M2施加衝擊激勵，激勵通過管系附加質量M2傳到波紋管，使整個波紋管產生振動。通過信號發生器產生從5Hz到1000Hz的正弦信號，信號經由功率放大器傳到激振器使其振動。由傳感器-放大器-可攜式信號處理儀測定響應數據。通過加速度傳感器得到5 1000Hz範圍內的各頻率點波紋管上下兩端的加速度振動曲線，用數據處理軟體分別得到這兩個曲線的峰值平均值，各頻率點的速度振級落差Ld =
20Log^。把各頻率點的振級落差值Ui乘以這一點的帶寬值，再把這些乘積後的值求和，
就得到振級落差曲線下的總面積，總面積除以總帶寬1000得到平均振級落差LD。
權利要求1.一種波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，包括用於模擬工作狀態下的與波紋管相連的振動端管系的振動端模擬裝置，以及與波紋管相連的響應端管系的響應端模擬裝置； 振動端模擬裝置包括模擬振動端管系彈性形變的振動端彈性件、與振動端彈性件相連的模擬振動端管系質量的振動端加載體、與振動端加載體連接的激振器，響應端模擬裝置包括|吳擬響應端管系彈性形變的響應端彈性件、與響應端彈性件相連的|吳擬響應端管系質量的響應端加載體，振動端加載體與響應端加載體上分別設有用於與波紋管兩端對應固定的連接機構,振動端加載體與響應端加載體上均設有傳感器,所述傳感器為加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器中的至少一種。
2.根據權利要求I所述波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，所述彈性件為彈簧。
3.根據權利要求2所述波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，所述連接機構為法蘭。
4.根據權利要求I所述波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，所述激振器通過連杆固定連接振動加載體。
5.根據權利要求I所述波紋管隔振性能試驗裝置，其特徵在於，加速度傳感器的信號輸出端通過放大器連接數據採集器。
專利摘要本實用新型涉及波紋管隔振性能試驗裝置，使用振動端模擬裝置在波紋管的一端輸入振動，使用響應端模擬裝置在波紋管的一端響應所述振動，所述振動端模擬裝置包括模擬振動端管系彈性形變的振動端彈性件、與振動端彈性件相連的模擬振動端管系質量的振動端加載體、與振動端加載體連接的激振器；本實用新型能夠準確地測得波紋管在所接入管道系統中的隔振性能參數，這些參數為隔振波紋管的設計使用提供了重要的依據。
文檔編號G01M13/00GK202547906SQ201220015970
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月15日 優先權日2012年1月15日
發明者餘永健, 劉義, 劉永剛, 司東宏, 李濟順, 馬偉 申請人:河南科技大學