一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法
2024-02-07 09:54:15 1
一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法
【專利摘要】一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法，技術方案是：將溫度傳感器置於試驗環境中，當環境溫度降至閾值時，溫度開關導通，對激振器加熱，加熱時間由定時器限制，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作溫度，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作效率；同時，選用線膨脹係數較小的材料；減小內徑，增大外徑可減小間隙變化量對環境溫度的敏感程度。不但在低溫環境下效能比原激振器有很大提升，能在低溫環境中長時間穩定工作，且在低溫和常溫環境中激勵響應特性比較接近。
【專利說明】一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣動式激振器領域，特別是一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法。
技術背景
[0002]氣動式振動臺是20世紀90年代研發的一類新型可靠性強化試驗設備，它能夠對產品施加振動溫溼度「三綜合」試驗應力。該類設備通過氣動式激振器對振動臺面的反覆衝擊，實現了一種幅值概率密度分布為超高斯、寬頻帶和全軸振動的偽隨機振動環境應力，因而對試件的疲勞缺陷表現出較高的激發效力。隨著近年來氣動式振動臺應用範圍的不斷拓展，工程中發現，無論是國外引進的還是自主研發的可靠性強化試驗設備，其氣動式激振器在低溫環境中均無法正常工作，導致許多低溫振動試驗無法進行，嚴重限制了該類設備的應用。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明所採取的解決方案是:將溫度傳感器置於試驗環境中，當環境溫度降至閾值時，溫度開關導通，對激振器加熱，加熱時間由定時器限制，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作溫度，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作效率；同時，選用線膨脹係數較小的材料；減小內徑，增大外徑可減小間隙變化量對環境溫度的敏感程度。
[0004]本發明的有益效果是:不但在低溫環境下效能比原激振器有很大提升，能在低溫環境中長時間穩定工作，且在低溫和常溫環境中激勵響應特性比較接近。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]下面結合附圖對本發明進行進一步的說明。
[0006]圖1為自研氣動式激振器截面圖；圖2為激振器溫度控制示意圖；圖3為低溫激振器-55 "€環境加速度信號；圖4為低溫激振器常溫環境加速度信號；圖5為原激振器常溫加速度信號。
[0007]其中，1.非金屬塊；2.如腔；3.通往活塞後糹而對面的氣孔；4.活塞；5.後腔；6.後端蓋；7.通往活塞前端面的氣孔；8.氣缸；9.排氣；10.進氣；11.加速度傳感器；12.支撐彈簧；13.臺板；14.啟動時低溫激振器；15.溫度傳感器；16.電源及開關；17.定時器；18.信號分析儀；19.控制計算機；20.plc ；21.電器比例閥；22.分配器；23.空氣空壓機；24.氣動三聯件。
【具體實施方式】
[0008]1.在起振之前，活塞(4)和氣缸(8)溫度變化一致，其尺寸變化由熱線性膨脹引起，配合間隙變化量可忽略不計，因而可正常起動；起振後，活塞(4)與非金屬墊塊(I)撞擊並與氣缸(8)摩擦，產生熱量，使得氣缸(8)內表面溫度升高，氣缸(8)內、外表面形成溫度梯度，在熱應力作用下氣缸(8)和活塞(4)的配合間隙減少，最終將活塞(4)卡死，導致激振器失效。
[0009]所以，選用線膨脹係數較小的材料；減小內徑，增大外徑可減小間隙變化量對環境溫度的敏感程度，可以有效的減少氣動式振動臺激振器低溫失效的情況出現。
[0010]2.在振動臺的工作控制程序中嵌入控溫模塊，將溫度傳感器(15)置於試驗環境中，當環境溫度降至閾值時，溫度開關導通，對激振器加熱，加熱時間由定時器(17)限制。定時器導通時間決定於加熱裝置的加熱效率，激振器在工作環境中從閾值升至正常工作溫度的時間即導通時間；定時器(17)斷開時間決定於散熱效率，激振器在工作環境中從正常溫度降至閾值的時間即斷開時間。激振器在工作環境中閾值及正常工作溫度的值均用試驗的方法得到。
[0011 ] 3.振動特性測試:在溫度為-55 V的試驗環境中，經48 h振動試驗後，低溫激振器整體未出現任何故障，說明其耐振性良好。通以0.28 MPa持續穩定的氣壓，在相同環境中實測激振器端面碰撞加速度信號，如圖3所示。常溫環境中實測的端面加速度信號，如圖4所示。兩者的激勵響應特性非常接近，且均值僅相差5.67%，可見樣品能很好地適應低溫環境。在相同氣壓作用下，測得原激振器端面的常溫加速度信號，如圖5所示，與圖4比較可知，低溫激振器的響應幅度小於原激振器，但相差不大，說明低溫激振器不僅能適應低溫環境，也能用於常溫環境。
【權利要求】
1.一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法，其特徵是:將溫度傳感器置於試驗環境中，當環境溫度降至閾值時，溫度開關導通，對激振器加熱，加熱時間由定時器限制，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作溫度，保證低溫氣動式振動臺激振器的工作效率。
2.根據權利要求1所述的一種氣動式振動臺激振器低溫正常工作的方法，其特徵是:選用線膨脹係數較小的材料；減小內徑，增大外徑可減小間隙變化量對環境溫度的敏感程度，可以有效的減少氣動式振動臺激振器低溫失效的情況出現。
【文檔編號】G01M7/02GK103512714SQ201210217800
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】王亞龍, 牛君樂 申請人:洛陽市重冶礦山機械有限公司