一種周期力加載裝置的製作方法

2023-10-07 21:40:44

專利名稱：一種周期力加載裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種周期力加載裝置，屬於計量測試與產品性能試驗技術領域。
背景技術：
在產品的標準化生產與檢驗過程中，產品的抗載荷性能測試，特別是傳感器產品的動態校準試驗都是非常重要的工作，其中，對傳感器或某些被檢產品施加動態力載荷是一個必要環節。在動態力載荷施加環節中，不同產品對動態力幅值與頻率都有不同的要求，而且一些傳感器類產品對力值的穩定性與準確度有著很高的要求。動態力載荷的施加大致可以分為「框架」與「慣性質量」兩種形式，「框架」形式的典型代表是各種疲勞試驗機；而「慣性質量」形式的典型代表則是在振動臺上串聯被檢對象與慣性質量。「框架」形式的加載簡單直接，但一般都是通過串聯力傳感器給出力值，往往受到力傳感器精度的限制，不能滿足高精度加載要求；而「慣性質量」形式的加載力值可以通過牛頓第二定律直接溯源到質量稱量與加速度的雷射測量，精度更高。「慣性質量」形式在要求高精度加載的情況下廣泛使用，但是，如果慣性質量不夠大，振動臺的推力將只有少部分用於為被檢對象施加力載荷，而大部分推力被振動臺動圈分走(通常情況，動圈與慣性質量的加速度大小基本相同)；而如果慣性質量超過動圈質量，會使振動臺系統的固有頻率降低，縮小加載裝置使用的頻率範圍，另外，慣性質量過大也會使其內部加速度分布不均勻的影響非常顯著(特別是在較高頻率段)，難以保證獲得高精度的力載荷。因此，現有的周期力慣性質量加載裝置難以充分利用振動臺的推力性能，獲得幅值更大、頻率更高的動態力。而本發明主要針對振動臺慣性質量加載裝置的以上問題，提出解決方案，可以充分挖掘和利用振動臺的負載能力，在保證周期力加載精度即保證較小的不確定度的同時，還有效拓展了周期力加載與校準裝置使用的力值範圍及頻率範圍。

發明內容
本發明的目的是為了提出一種周期力加載裝置。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。本發明的一種周期力加載裝置，該裝置包括質量塊1、彈性連接件、被檢產品5、振動臺6和支架7 ;其中，質量塊I帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質量塊固定端2、工作段3、加載固定端4 ;振動臺6固定在支架7的兩臂上，在振動臺6的上表面放置被檢產品5，振動臺6與被檢產品5固定連接，被檢產品5的上面為彈性連接件；彈性連接件上面為質量塊I ;彈性連接件的外形為一個「工」字形，彈性連接件的頂端為質量塊固定端2，質量塊固定端2的中間有一個通孔，該通孔帶有內螺紋，質量塊I與質量塊固定端2通過螺紋固定連接在一起；彈性連接件的中間為工作段3，工作段3為空心柱體；彈性連接件的底端為加載固定端4，加載固定端4的中間有一通孔，該通孔帶有內螺紋，加載固定端4與被檢產品通過螺紋固定連接在一起；上述的質量塊I和彈性連接件組成的彈性系統的固有頻率fO與質量塊I和彈性連接件之間的關係如下:
權利要求
1.一種周期力加載裝置，其特徵在於:包括質量塊(I)、彈性連接件、被檢產品(5)、振動臺(6)和支架(7);其中，質量塊⑴帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質量塊固定端(2)、工作段(3)和加載固定端(4);振動臺(6)固定在支架(7)的兩臂上，在振動臺(6)的上表面放置被檢產品(5)，振動臺(6)與被檢產品(5)固定連接，被檢產品(5)的上面為彈性連接件；彈性連接件上面為質量塊(I);彈性連接件的外形為一個「工」字形，彈性連接件的頂端為質量塊固定端(2)，質量塊固定端(2)的中間有一個通孔，該通孔帶有內螺紋，質量塊(I)與質量塊固定端(2)通過螺紋固定連接在一起；彈性連接件的中間為工作段(3)，工作段(3)為空心柱體；彈性連接件的底端為加載固定端(4)，加載固定端(4)的中間有一通孔，該通孔帶有內螺紋，加載固定端(4)與被檢產品通過螺紋固定連接在一起； 上述的質量塊(I)和彈性連接件組成的彈性系統的固有頻率fO與質量塊(I)和彈性連接件之間的關係如下: f =丄釐 0 2π V ML 式中，E為彈性連接件的楊氏模量，A為工作段(3)的橫截面積，M為質量塊(I)的質量，L為工作段(3)的長度。
2.根據權利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特徵在於:質量塊(I)的質量小于振動臺(6)的動圈質量的5%。
3.根據權利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特徵在於:質量塊(I)的材料為不鏽鋼或碳化矽。
4.根據權利要求1所述的一種周期力加載裝置，其特徵在於:彈性連接件為硬鋁或鎂合金材料。
全文摘要
本發明涉及一種周期力加載裝置，屬於計量測試與產品性能試驗技術領域。包括質量塊、彈性連接件、被檢產品、振動臺和支架；其中，質量塊帶有一個凸塊，該凸塊帶有外螺紋，彈性連接件包括質量塊固定端、工作段、加載固定端。本發明能夠縮減質量塊尺寸，降低加速度分布不均勻性帶來的不確定性，可以在不改變振動臺總體輸出的情況下，使裝置獲得更大的有效動態力載荷，擴大周期力加載裝置的力值範圍，而且相對穩定；同時又避免由於增加質量塊尺寸給整體加載裝置的使用頻率帶來的負面影響。
文檔編號G01N3/00GK103185658SQ20111044568
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者王宇, 張力, 張立喆 申請人:中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所