一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及安全玻璃性能檢測設(shè)備，特指一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，由振動平臺、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、小齒輪、軸端擋圈、螺母、鍵、液壓馬達、支腳、油管和液壓泵站及控制臺組成；通過調(diào)節(jié)單軸向激振器自身的動力參數(shù)、單軸向激振器繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動參數(shù)和單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，可使振動平臺獲得不同的振動與沖擊輸出，從而使安全玻璃獲得合適的振動與沖擊激勵，完美的再現(xiàn)載運工具實際工況環(huán)境來進行安全玻璃的振動與沖擊疲勞性能試驗。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低，裝配、調(diào)整、維護簡單等特點，能實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動與沖擊環(huán)境模擬。
【專利說明】一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及安全玻璃性能檢測設(shè)備，特指一種一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，可同時實現(xiàn)空間多維振動與沖擊。
【背景技術(shù)】
[0002]在廣義上，安全玻璃是指能夠使發(fā)生自然災(zāi)害和準自然災(zāi)害所產(chǎn)生的對安全的破壞，以及由于人的有目的參于而引起的對安全的破壞，而造成的各種對人體和財產(chǎn)的傷害，降低到最低程度的玻璃的總和；通常，在實際應(yīng)用中，安全玻璃是指通過各種增強處理，如鋼化、夾層、與其他高強透明材料復(fù)合、采用特殊玻璃成分以及經(jīng)過特殊處理而制成的玻璃；而人們的普遍意識中，安全玻璃是指將普通平板玻璃或浮法玻璃經(jīng)特殊加工后使具有一定安全性的玻璃，通常不包括采用特殊成分而具有特殊防護功能的玻璃，如防X射線的鉛玻璃等；此時的安全玻璃通常具有機械強度高、抗沖擊、抗熱震、破碎時形成無尖銳的棱角的顆?；蛩槠伙w濺、為掉落的特點，能有效防止沖擊、爆炸、彈擊、靜壓爆破及火災(zāi)等原因引起的對人體的傷害；從狹義上說，安全玻璃是一類經(jīng)劇烈振動或撞擊不破碎，即使破碎也不易傷人的玻璃，包括鋼化玻璃、夾層玻璃等。
[0003]目前，安全玻璃廣泛應(yīng)用于汽車、火車、飛機等載運工具和特種建筑物的門窗等；汽車、火車、飛機等載運工具廣泛采用安全玻璃，由于載運工具工作過程中承受復(fù)雜的空間多維振動和沖擊環(huán)境，易導(dǎo)致安全玻璃疲勞破壞，夾層玻璃結(jié)合松脫，夾層真空玻璃真空失效，夾絲玻璃金屬絲的斷裂等破壞，嚴重影響到安全玻璃的性能和使用壽命；對安全玻璃的性能檢測越來越受到工程界的高度重視，相關(guān)的安全玻璃性能檢測設(shè)備需求也越來越強烈。
[0004]隨著汽車、火車、飛機等載運工具的高速化、輕量化發(fā)展，應(yīng)用于載運工具的安全玻璃，工作過程中承受的是復(fù)雜的空間多維振動和沖擊環(huán)境，真實的再現(xiàn)其振動和沖擊工作環(huán)境進行疲勞試驗非常重要；近年來，隨著力學(xué)環(huán)境振動與沖擊試驗等【技術(shù)領(lǐng)域】應(yīng)用研究的不斷深入，多維振動和沖擊的優(yōu)點越來越得到了科技工作者的認可，多維振動與沖擊平臺技術(shù)研究成為了近年來振動【技術(shù)領(lǐng)域】的研究熱點，如一種四自由度混聯(lián)振動篩(專利號:200920143613)、一類并聯(lián)機構(gòu)多維激振臺(專利號:200710022938)、一種四自由度振動鑄造機(專利號:201120024458.2)、三維并聯(lián)振動鑄造機(專利號:201120089524.4)、振動臺三向激振平臺的連接機構(gòu)(專利號:200820005028.4)、平面靜壓式傳振解耦裝置及三軸向振動復(fù)合試驗臺(申請?zhí)?201210343875.2)等。
[0005]上述的多維振動平臺均采用并聯(lián)機構(gòu)為主體機械結(jié)構(gòu)，采用振動電機或單軸向激振器替代并聯(lián)機構(gòu)原動件，將并聯(lián)機構(gòu)各原動件處的單軸向振動經(jīng)并聯(lián)機構(gòu)約束轉(zhuǎn)換后，形成振動平臺的多軸向振動復(fù)合輸出，由于其實現(xiàn)的多軸向振動都是沿確定坐標(biāo)系方向的單軸向振動的合成，需要采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)和多個單軸向激振器，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維護和使用不便，難以推廣應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是為汽車、火車、飛機等載運工具安全玻璃的振動與沖擊環(huán)境疲勞性能試驗，提供一種能實現(xiàn)空間六軸向振動與沖擊的多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺。
[0007]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0008]一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，由振動平臺、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、大小齒輪、液壓馬達、支腳、油管和液壓泵站及控制臺組成；其中立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接構(gòu)成一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺的剛性框架，振動平臺通過四個球形鋼絲繩彈簧安放于立柱上，構(gòu)成六維彈性支撐；所述的底板的上表面上設(shè)有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承，并使錐面支架可相對于底板產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；所述錐面支架的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動，由固定于底板的液壓馬達驅(qū)動，實現(xiàn)錐面支架相對于底板繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；單軸向激振器下端與錐面支架固定，上端通過靜壓球頭與振動平臺連接，單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小O度至60度，可根據(jù)需要人工調(diào)節(jié)；工作時，單軸向激振器產(chǎn)生單軸線方向的振動與沖擊，通過液壓馬達驅(qū)動齒輪傳動，轉(zhuǎn)動錐面支架，帶動單軸向激振器一起繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動，結(jié)合單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜的特定夾角，來實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動與沖擊環(huán)境模擬。
[0009]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，裝配、調(diào)整、維護簡單易行，能實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動與沖擊環(huán)境模擬，還可通過調(diào)節(jié)單軸向激振器的動力參數(shù)和單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，使振動平臺獲得不同的振動與沖擊輸出，從而使安全玻璃獲得合適的振動與沖擊激勵，完美的再現(xiàn)實際工況環(huán)境進行振動與沖擊疲勞性能試驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1拆去振動平臺后的機械結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0012]圖3為圖1拆去振動平臺后的機械結(jié)構(gòu)仰視圖；
[0013]圖4為底板結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖中:1.振動平臺；2.球形鋼絲繩彈簧；3.立柱；4.底板；5.錐面支架；6.單軸向激振器；7.靜壓球頭；8.小齒輪；9.軸端擋圈；10.螺母；11.鍵；12.液壓馬達；13.支腳；14.油管；15.液壓泵站及控制臺。
【具體實施方式】
[0015]如圖1、圖2、圖3和圖4所不,一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，由振動平臺1、球形鋼絲繩彈簧2、立柱3、底板4、錐面支架5、單軸向激振器6、靜壓球頭
7、小齒輪8、軸端擋圈9、螺母10、鍵11、液壓馬達12、支腳13、油管14和液壓泵站及控制臺15組成。其中:振動平臺I通過螺栓固定在球形鋼絲繩彈簧2的頂面，球形鋼絲繩彈簧2的底面通過螺栓固定在立柱3頂面上，立柱3底面通過螺栓固定在底板4的上表面，支腳13通過螺栓固定在底板4的下表面；所述的底板4的上表面上設(shè)有圓錐形的支撐面，圓錐形支撐面上開設(shè)有液體靜壓承載油腔；所述的錐面支架5由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板4的圓錐形支撐面上，并與底板4及其圓錐形支撐面上開設(shè)的液體靜壓承載油腔一起構(gòu)成了向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承；所述錐面支架5的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪8構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動；小齒輪8通過鍵11與液壓馬達12的輸出軸周向固定，軸端擋圈9軸向壓緊小齒輪8并由螺母10實現(xiàn)與液壓馬達12的輸出軸軸向固定；液壓馬達12通過螺釘固定在底板4的下表面；靜壓球頭7通過螺釘固定在振動平臺I的下表面，單軸向激振器6的下端通過螺釘固定在錐面支架5的圓錐面內(nèi)側(cè)，單軸向激振器6的上端與靜壓球頭7的球頭部分螺紋固定連接；液壓泵站及控制臺15通過油管14連接液壓馬達12、靜壓球頭7和底板4的液體靜壓承載油腔。
[0016]工作時，先將安全玻璃及其支撐架一起固定在振動平臺I上，然后根據(jù)安全玻璃的使用性能要，和不同載運工具工作過程中承受的振動與沖擊特性來確定振動平臺I的振動與沖擊的方向、激振力大小、振動幅度、振動頻率和振動時間等參數(shù)，進行多維振動與沖擊環(huán)境疲勞試驗；試驗方法非本實用新型的主要保護對象，這里不再詳述。
[0017]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點；本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)；本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:所述模擬平臺包括振動平臺、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、大小齒輪、液壓馬達、支腳、油管和液壓泵站及控制臺組成；其中立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接構(gòu)成一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺的剛性框架，振動平臺通過四個球形鋼絲繩彈簧安放于立柱上，構(gòu)成六維彈性支撐；所述的底板的上表面上設(shè)有開有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承，并使錐面支架可相對于底板產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；所述錐面支架的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動，由固定于底板的液壓馬達驅(qū)動，實現(xiàn)錐面支架相對于底板繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；單軸向激振器下端與錐面支架固定，上端通過靜壓球頭與振動平臺連接，單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小O度至60度；工作時，單軸向激振器產(chǎn)生單軸線方向的振動與沖擊，通過液壓馬達驅(qū)動齒輪傳動，轉(zhuǎn)動錐面支架，帶動單軸向激振器一起繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動，結(jié)合單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜的特定夾角，來實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動與沖擊環(huán)境模擬。
2.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:所述的立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接指:立柱底面通過螺栓固定在底板兩側(cè)的上表面，支腳通過螺栓固定在底板兩側(cè)的下表面。
3.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:振動平臺過螺栓固定在球形鋼絲繩彈簧的頂面，球形鋼絲繩彈簧的底面通過螺栓固定在立柱頂面上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:所述的圓錐形支撐面一側(cè)上開設(shè)有液體靜壓承載油腔；所述的錐面支架的圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上，并與底板及其圓錐形支撐面上開設(shè)的液體靜壓承載油腔一起構(gòu)成了向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承。
5.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:所述小齒輪通過鍵與液壓馬達的輸出軸周向固定，軸端擋圈軸向壓緊小齒輪并由螺母I實現(xiàn)與液壓馬達的輸出軸軸向固定；液壓馬達通過螺釘固定在底板的下表面。
6.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:靜壓球頭通過螺釘固定在振動平臺的下表面，單軸向激振器的下端通過螺釘固定在錐面支架的圓錐面內(nèi)側(cè)，單軸向激振器的上端與靜壓球頭的球頭部分螺紋固定連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺，其特征在于:液壓泵站及控制臺通過油管連接液壓馬達、靜壓球頭和底板的液體靜壓承載油腔。
【文檔編號】G01M7/06GK203587308SQ201320661939
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】程曉農(nóng), 吳賁華, 陳修祥, 王勻, 楊娟, 姜守進 申請人:江蘇鐵錨玻璃股份有限公司, 江蘇大學(xué)