本發(fā)明涉及扭振檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種測試功能多樣化、測試狀態(tài)更真實的四軸電磁扭振綜合測試平臺。
背景技術(shù)：
：目前，用于測試零部件所受振動的試驗臺，零部件的固定方式為：工裝設(shè)于測試臺上，工裝和被測試產(chǎn)品上設(shè)有四個安裝點，被測試產(chǎn)品通過四個安裝點固定于測試臺上。其激勵過程為：振動臺——轉(zhuǎn)接工裝——被測試產(chǎn)品(激勵：就是指振動試驗臺給被測試產(chǎn)品輸出的振動頻率、加速度等做功；被測試產(chǎn)品：狹義指的是車載散熱器、冷凝器，廣義可以擴展到所有多點安裝的塊狀零部件)?？梢?，被測試產(chǎn)品必須通過工裝轉(zhuǎn)接在振動臺上，而傳統(tǒng)的振動試驗臺，由于其輸出的頻率、加速度等激勵都是唯一的，所以由試驗臺輸出的激勵傳導(dǎo)到被測試產(chǎn)品(4個安裝點上)也都是相同的、一致的；并且由于被測試產(chǎn)品和測試臺之間由工裝轉(zhuǎn)接，而轉(zhuǎn)接工裝由于自身受到振動臺的激勵，也會出現(xiàn)共振、失諧等情況，導(dǎo)致由振動臺輸出到產(chǎn)品的激勵發(fā)生畸變。而在真實環(huán)境中，車輛在運行下的情況是：由于被測產(chǎn)品的4個安裝點，安裝在車輛不同的位置上，為4個獨立不同的安裝點，汽車發(fā)動機的振動經(jīng)過各種不同的機構(gòu)傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致輸出到被測試產(chǎn)品的各個安裝點激勵也不盡相同。傳統(tǒng)的振動試驗臺無法模擬這種所有安裝點都是獨立的激勵方式，因此，傳統(tǒng)的振動試驗臺的試驗過程不能完全模擬實車狀態(tài)，導(dǎo)致振動試驗的客觀性受到挑戰(zhàn)。且實車運行下，被測產(chǎn)品的各個安裝點，都是受到獨立的振動和扭動，以及兩種激勵的組合，現(xiàn)在的振動試驗臺只能武斷、片面的模擬一種振動激勵模式，扭力無法模擬。而現(xiàn)有的扭振試驗臺，還存在另外一些不足：扭振試驗臺都是各個廠家對qc/t468(汽車行業(yè)的推薦標(biāo)準(zhǔn))中5.11扭振性能試驗的要求，自己理解自制的，沒有一個統(tǒng)一的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。如針對散熱器所做的扭振性能試驗，將散熱器通過側(cè)板上的孔固定在框架上，一邊側(cè)板不動，另一邊做垂直于芯子正面的擺動，散熱器內(nèi)部通過循環(huán)熱水，其試驗參數(shù)見下表的規(guī)定：扭轉(zhuǎn)角(°)熱水溫度(℃)頻率(hz)次數(shù)(次)±22.590±561.5x106針對自制的機械式扭振試驗臺，都存在以下三個問題：1、扭力?。候?qū)動電機功率較小，遇到偏轉(zhuǎn)角度過大或質(zhì)量高的產(chǎn)品，扭振試驗臺無法扭動。2、頻率過低：扭振速率最多1hz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的6hz。3、重復(fù)性差：無法計量、校準(zhǔn)，導(dǎo)致試驗的可信度差。綜上可見，目前需要一種新型的扭振試驗臺，以滿足生產(chǎn)的需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種四軸電磁扭振綜合測試平臺，其采用電磁感應(yīng)原理，被測試產(chǎn)品不再是通過工裝連接在測試平臺上，而是每個安裝點連接到一個電磁驅(qū)動軸上，每個電磁驅(qū)動軸可以單獨做功，輸出不同的激勵。其完全符合實車狀態(tài)下被測試件受到的扭振力組合，試驗失真率低，試驗頻率完全符合要求，且測試功能多樣化，試驗量值可追溯，試驗可重復(fù)性高。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種四軸電磁扭振綜合測試平臺，其包括：基座、固定板、電磁驅(qū)動組、工裝。所述固定板豎直固定于基座上，所述固定板包括兩個左側(cè)固定板和兩個右側(cè)固定板，所述兩個左側(cè)固定板和兩個右側(cè)固定板均相對設(shè)置，且所述左側(cè)固定板和右側(cè)固定板對稱設(shè)置；所述電磁驅(qū)動組為四組，每一組所包含的兩個電磁驅(qū)動組相互對稱地分別設(shè)于左側(cè)固定板和與之相對的右側(cè)固定板上，且四組電磁驅(qū)動組分別設(shè)于左側(cè)固定板和右側(cè)固定板的上下兩端；每一組電磁驅(qū)動組之間均設(shè)有用于裝夾被測試部件的工裝，被測試部件豎直固定于四個工裝上；所述測試平臺還包括plc控制器，所述電磁驅(qū)動組與plc控制器相連，控制每一個工裝點的工裝的移動。通過采用四組單獨的電磁驅(qū)動組，分別完成對一個工裝點的被測試部件的振動或扭振，從而使輸出到被測試產(chǎn)品的各個安裝點激勵不盡相同，能夠真實地模擬出實車狀態(tài)下被測試件受到的扭振力組合，失真率小。且由于各個安裝點可以通過plc控制器控制其進(jìn)行獨立運動，因此，可以根據(jù)需要進(jìn)行各種測試，應(yīng)用范圍廣泛。優(yōu)選的方案，所述電磁驅(qū)動組包括環(huán)形勵磁軸、芯桿和中心磁極，所述環(huán)形勵磁軸通過支架固定于固定板上，所述環(huán)形勵磁軸為中空軸，所述環(huán)形勵磁軸外部繞設(shè)有環(huán)形勵磁線圈，所述芯桿穿設(shè)于環(huán)形勵磁軸的中心孔內(nèi)，所述芯桿的中心為中空狀，所述中心磁極固定于所述芯桿的中心，所述芯桿的外端穿設(shè)于環(huán)形勵磁軸外，所述芯桿的內(nèi)端穿過環(huán)形勵磁軸并延伸至所述左側(cè)固定板和右側(cè)固定板的中間，且所述工裝固定于所述芯桿的內(nèi)端部。進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述環(huán)形勵磁軸的中心孔的兩端均設(shè)有直線軸承。直線軸承能使環(huán)形勵磁軸移動更順暢，從而使測試結(jié)果更加精準(zhǔn)，更能真實反映被測試部件實際受到的扭振力。更進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述芯桿的外端設(shè)有位移傳感器。所述位移傳感器、環(huán)形勵磁線圈均與plc控制器相連。位移傳感器通過感知位移量和速率，把信息傳導(dǎo)至plc控制器，plc控制器計算是否滿足用戶的設(shè)定參數(shù)，再自動控制、調(diào)節(jié)輸入環(huán)形勵磁線圈的電流大小和電流方向，以達(dá)到用戶的設(shè)定參數(shù)。整個過程自動化程度高，測試測測試更加精準(zhǔn)。再進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述固定板在基座上的位置可移動；所述電磁驅(qū)動組在固定板上的位置上下可調(diào)。通過調(diào)節(jié)同一側(cè)兩個固定板之間的距離，可以滿足不同長度的被測試部件的測試需求；通過調(diào)節(jié)左右兩側(cè)固定板之間的距離，可以滿足不同厚度的被測試部件的測試需求；通過調(diào)節(jié)固定板上上下兩個電磁驅(qū)動組之間的距離，可以滿足不同高度的被測試部件的測試需求。進(jìn)而，可以滿足不同大小、厚度的被測試部件。所述工裝與芯桿為一體式設(shè)置，采用一體式設(shè)置，進(jìn)一步減小了激勵發(fā)生畸變的可能。本發(fā)明的有益效果為：1、本發(fā)明把傳統(tǒng)的振動試驗臺和扭振試驗臺進(jìn)行組合，通過在被測部件的多個位置、多點輸出不同的頻率、位移、加速度的驅(qū)動，更接近在真實狀態(tài)下產(chǎn)品所受到的扭振影響，測試狀態(tài)更真實；完全符合實車狀態(tài)下被測試件受到的扭振力組合。2、由于工裝與芯桿為一體式設(shè)置，相當(dāng)于電磁驅(qū)動組的芯桿直接連接到被測試產(chǎn)品上，降低了試驗失真率；與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以減少由于安裝轉(zhuǎn)接工裝而出現(xiàn)的共振、失諧等情況，避免了由振動臺輸出到產(chǎn)品的激勵發(fā)生畸變。3、本發(fā)明設(shè)有plc控制器，扭振試驗實現(xiàn)了電控，試驗量值可追溯，試驗可重復(fù)性高，且自動化程度高，測試精準(zhǔn)。4、由于固定板在基座上的位置可移動，且電磁驅(qū)動組在固定板上的位置上下也可調(diào)，從而可以滿足不同大小、不同位置的被測試產(chǎn)品，適用范圍更廣泛。5、由于各個安裝點可以通過plc控制器控制其進(jìn)行獨立運動，可以根據(jù)需要進(jìn)行各種測試，應(yīng)用范圍廣泛，如可以判斷分析產(chǎn)品質(zhì)量、材料水平、產(chǎn)品失效模式等。6、本發(fā)明能夠規(guī)范、統(tǒng)一現(xiàn)有的扭振試驗設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。7、本發(fā)明的扭振試驗頻率理論可提升到2000hz以上，能滿足不同頻率需求。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的正視圖；圖3為本發(fā)明正視圖中的a-a部剖視放大圖；圖4為本發(fā)明的電磁驅(qū)動組的結(jié)構(gòu)及連接方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式實施例一如圖1至圖3所示，本發(fā)明一種四軸電磁扭振綜合測試平臺包括：基座1、固定板2、電磁驅(qū)動組3、工裝4、被測試部件5。所述固定板2豎直固定于基座1上，所述固定板2包括左一固定板21、左二固定板22、右一固定板23、右二固定板24，一固定板21、左二固定板22相對設(shè)置，右一固定板23、右二固定板24相對設(shè)置，且左一固定板21與右一固定板23、左二固定板22與右二固定板24均相對于被測試部件5對稱設(shè)置，其中，左側(cè)固定板(左一固定板21和左二固定板22)與右側(cè)固定板(右一固定板23和右二固定板24)之間的間距可調(diào)，且左一固定板21與左二固定板22之間的間距、右一固定板23與右二固定板24之間的間距也可調(diào)，可以在固定板與基座之間設(shè)置直線導(dǎo)軌或其他導(dǎo)向裝置，實現(xiàn)間距的調(diào)節(jié)。所述電磁驅(qū)動組3為四組，左一固定板21與右一固定板23之間設(shè)有兩組，兩組分別設(shè)于左一固定板21與右一固定板23的上下兩端；左二固定板22與右二固定板24之間設(shè)有兩組，兩組分別設(shè)于左二固定板22與右二固定板24的上下兩端，且所述電磁驅(qū)動組3在固定板2上的位置上下可調(diào)，以滿足不同規(guī)格的被測試部件5。所述電磁驅(qū)動組3包括環(huán)形勵磁軸31、芯桿32和中心磁極33，所述環(huán)形勵磁軸31通過支架6固定于固定板2上，所述環(huán)形勵磁軸31為中空軸，所述環(huán)形勵磁軸31的中心孔的兩端均設(shè)有直線軸承35，所述環(huán)形勵磁軸31外部繞設(shè)有環(huán)形勵磁線圈34，所述芯桿32穿設(shè)于環(huán)形勵磁軸31的中心孔內(nèi)，所述芯桿32的中心為中空狀，所述中心磁極33固定于所述芯桿32的中心，所述芯桿32的外端321穿設(shè)于環(huán)形勵磁軸31外，所述芯桿32的內(nèi)端322穿過環(huán)形勵磁軸31并延伸至所述左側(cè)固定板(左一固定板21和左二固定板22)和右側(cè)固定板(右一固定板23和右二固定板24)的中間，且所述工裝4設(shè)于所述芯桿32的內(nèi)端322處，且與芯桿32為一體式設(shè)置方式。每一組電磁驅(qū)動組3之間均設(shè)有用于裝夾被測試部件5的工裝4，被測試部件5豎直固定于四個工裝4上。如圖4所示，所述芯桿32的外端321處設(shè)有位移傳感器36，本發(fā)明測試平臺還包括plc控制器，所述環(huán)形勵磁線圈34和位移傳感器36均與plc控制器相連，位移傳感器36通過感知位移量和速率，把信息傳導(dǎo)至plc控制器，plc控制器計算是否滿足用戶的設(shè)定參數(shù)，再自動控制、調(diào)節(jié)輸入環(huán)形勵磁線圈34的電流大小和電流方向，以達(dá)到用戶的設(shè)定參數(shù)。本發(fā)明電磁驅(qū)動組的設(shè)計原理如圖4所示為：內(nèi)核利用電磁感應(yīng)原理(通電螺線管的磁感應(yīng)線)，中心磁極恒定不變，而通過改變環(huán)形勵磁線圈的輸入電流方向，進(jìn)而改變環(huán)形勵磁線圈的磁場方向，使中心磁極受到不同磁場的排斥或牽引而運動，中心磁極的運動帶動傳動芯桿運動，從而產(chǎn)生運動，對測試產(chǎn)品施加激勵。其中，位移傳感器通過感知芯桿的位移量和速率，把信息傳導(dǎo)至plc控制器，plc控制器計算是否滿足用戶的設(shè)定參數(shù)，再自動控制、調(diào)節(jié)輸入環(huán)形勵磁線圈的電流大小和電流方向，以達(dá)到用戶的設(shè)定參數(shù)。電磁驅(qū)動軸左右對稱的兩個為一組，因為必須要對稱兩個驅(qū)動軸的組合，才能實現(xiàn)多種測試功能。實施例二失效模式的測試功能：測試原理：如圖5所示，通過測試中氣壓的衰減判斷產(chǎn)品是否失效，以及失效模式、失效周期。測試過程：在被測件內(nèi)部加入一定壓力氣源，然后關(guān)閉電磁閥，通過壓力傳感器檢測被測件內(nèi)部氣壓變化。a)失效模式：壓力衰減如果呈線性，屬于密封疲勞；斷崖式衰減，屬于產(chǎn)品剛性失效，應(yīng)該是焊接、材料疲勞。b)失效周期：通過壓力衰減周期和最終失效次數(shù)，得到產(chǎn)品的失效時間、疲勞次數(shù)。結(jié)合以上兩點，可以找到產(chǎn)品失效的模式和改善目標(biāo)，減少后期分析成本。實施例三材料特征測試，如圖4所示：a)在驅(qū)動軸組合產(chǎn)品接觸的位置安裝應(yīng)變器7，在扭振過程中測量產(chǎn)品的應(yīng)變量變化，了解產(chǎn)品的材料強度變化；b)在驅(qū)動電源線上安裝電流感應(yīng)器8。通過檢測應(yīng)變量的變化或驅(qū)動電流的變化，得到產(chǎn)品強度的衰減變化。由測試產(chǎn)品的應(yīng)力變化或設(shè)備驅(qū)動電流大小的變化，可以研究產(chǎn)品的剛性曲度特征。實施例四其他測試功能：a)通過單獨控制某一組或多組電磁驅(qū)動組，可以實現(xiàn)單幅扭振試驗或?qū)桥ふ裨囼灐)通過工裝改造，可以實現(xiàn)水平振動試驗、推拉力試驗、風(fēng)門扭力試驗。c)通過加裝高低溫箱、高低溫槽之后，還能模擬在高低溫環(huán)境下、內(nèi)部通高低溫介質(zhì)，考察材料在不同溫度下的力學(xué)試驗。d)設(shè)備中間有設(shè)有安裝點，可以加裝擋塊，模擬產(chǎn)品扭振擺幅受限情況下，產(chǎn)品的可靠性。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12