發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置與測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于柴油機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置與測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)體縫合螺栓是連接柴油機(jī)上曲軸箱與下曲軸箱的關(guān)鍵零部件，機(jī)體縫合螺栓的可靠性不僅直接影響著整個(gè)機(jī)體的可靠性，而且還會(huì)影響到柴油機(jī)的冷卻與潤(rùn)滑性能。機(jī)體縫合螺栓隨發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中一旦發(fā)生斷裂故障，將導(dǎo)致機(jī)體與氣缸蓋傳動(dòng)端結(jié)合面漏油、上下曲軸箱結(jié)合面漏油等，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)其他更大的故障。
[0003]為提高機(jī)體縫合螺栓的可靠性，在機(jī)體縫合螺栓設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)上曲軸箱與下曲軸箱的連接強(qiáng)度要求，合理確定機(jī)體縫合螺栓的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)與安裝布置形式，而且需要準(zhǔn)確地確定機(jī)體縫合螺栓在工作狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率，以防止機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中由于產(chǎn)生共振現(xiàn)象而引起機(jī)體縫合螺栓的疲勞斷裂故障。由于機(jī)體縫合螺栓安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的振動(dòng)固有頻率與其在自由狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率存在較大差另IJ，因此，準(zhǔn)確地測(cè)量機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率，是對(duì)機(jī)體縫合螺栓進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置與測(cè)試方法，以解決機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率的測(cè)量問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置，包括上夾具、下夾具、應(yīng)變片、應(yīng)變儀和振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，所述上夾具和下夾具裝配在一起，用來(lái)固定機(jī)體縫合螺栓；所述應(yīng)變片有若干個(gè)，用來(lái)貼在機(jī)體縫合螺栓上，所述應(yīng)變片通過(guò)導(dǎo)線連接應(yīng)變儀；所述振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)為可提供可調(diào)頻率振動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)，所述裝配在一起的上夾具和下夾具固定在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上。
[0007]進(jìn)一步的，所述上夾具上設(shè)有通孔，上夾具的長(zhǎng)度與機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔長(zhǎng)度相同，上夾具上的通孔直徑與機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔直徑相同。
[0008]進(jìn)一步的，所述下夾具上有螺紋盲孔，所述螺紋盲孔的深度與螺紋直徑分別同機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的螺紋孔深度和直徑相同。
[0009]進(jìn)一步的，所述上夾具和下夾具上均設(shè)有定位銷釘孔，所述上夾具和下夾具通過(guò)銷釘和定位銷釘孔裝配在一起。
[0010]進(jìn)一步的，所述應(yīng)變片有六個(gè)，其中3個(gè)應(yīng)變片沿機(jī)體縫合螺栓軸向正面位置分別在中間和兩端均勻布置，另外3個(gè)應(yīng)變片沿機(jī)體縫合螺栓軸向側(cè)面位置分別在中間和兩端均勻布置。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述裝置具有以下優(yōu)勢(shì):
[0012]本發(fā)明能夠真實(shí)有效地模擬機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝狀態(tài)，通過(guò)在機(jī)體縫合螺栓上粘貼應(yīng)變片可以有效地監(jiān)測(cè)機(jī)體縫合螺栓在整個(gè)振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中的變形情況，進(jìn)而通過(guò)分析機(jī)體縫合螺栓在振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中不同振動(dòng)頻率激勵(lì)作用下的變形響應(yīng)，準(zhǔn)確地確定出機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率，可以為機(jī)體縫合螺栓的可靠性評(píng)價(jià)以及機(jī)體縫合螺栓與其安裝部位的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0013]本發(fā)明創(chuàng)造的另一目的在于提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量方法。
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0015]—種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量方法，包括如下步驟:
[0016]I)加工用于固定機(jī)體縫合螺栓的上夾具和下夾具；其中上夾具加工通孔，上夾具的長(zhǎng)度與機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔長(zhǎng)度相同，上夾具上的通孔直徑與機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔直徑相同；下夾具加工螺紋盲孔，所述螺紋盲孔的深度與螺紋直徑分別同機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的螺紋孔深度和直徑相同；
[0017]2)通過(guò)銷釘將上夾具與下夾具裝配在一起；
[0018]3)根據(jù)機(jī)體縫合螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝時(shí)規(guī)定的擰緊力矩，將機(jī)體縫合螺栓固定在上夾具的通孔與下夾具的螺紋盲孔內(nèi)；
[0019]4)在機(jī)體縫合螺栓的光桿位置粘貼應(yīng)變片:具體的，將6個(gè)應(yīng)變片粘貼在機(jī)體縫合螺栓的光桿位置，其中3個(gè)應(yīng)變片沿機(jī)體縫合螺栓的軸向正面位置分別在中間和兩端均勻布置，另外3個(gè)應(yīng)變片沿機(jī)體縫合螺栓的軸向側(cè)面位置分別在中間和兩端均勻布置；
[0020]5)將裝配在一起的上夾具、下夾具和機(jī)體縫合螺栓固定在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上；
[0021]6)用導(dǎo)線將應(yīng)變片與應(yīng)變測(cè)量?jī)x連接起來(lái)；
[0022]7)通過(guò)由小到大逐步調(diào)整振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的振動(dòng)頻率，觀察機(jī)體縫合螺栓在振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中各應(yīng)變片應(yīng)變幅值的變化規(guī)律，當(dāng)粘貼在機(jī)體縫合螺栓上的任意一個(gè)應(yīng)變片的應(yīng)變幅值出現(xiàn)峰值時(shí)所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)頻率即為機(jī)體縫合螺栓的振動(dòng)固有頻率。
[0023]所述方法與上述裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。
【附圖說(shuō)明】
[0024]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置的示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置的另一示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0028]1-上夾具，2-下夾具，3-機(jī)體縫合螺栓，4-應(yīng)變片，5-銷釘。
【具體實(shí)施方式】
[0029]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0030]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0031]本發(fā)明一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體縫合螺栓振動(dòng)固有頻率測(cè)量裝置，如圖1、2所示，包括上夾具1、下夾具2、應(yīng)變片4、銷釘5、應(yīng)變儀和振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，所述上夾具I和下夾具2是用來(lái)固定機(jī)體縫合螺栓3的；所述振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)提供可調(diào)頻率的振動(dòng)，所述應(yīng)變儀通過(guò)應(yīng)變片測(cè)量機(jī)應(yīng)變量。
[0032]所述上夾具I上設(shè)有通孔和定位銷釘孔，上夾具I的長(zhǎng)度1^與機(jī)體縫合螺栓3在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔長(zhǎng)度相同，上夾具I上的通孔直徑0:與機(jī)體縫合螺栓3在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的通孔直徑相同；所述下夾具2上有螺紋盲孔和定位銷釘孔，所述螺紋盲孔的深度L2與螺紋直徑分別同機(jī)體縫合螺栓3在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝位置的螺紋孔深度和直徑相同；所述上夾具I和下夾具2通過(guò)銷