機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，涉及相似材料特性測試技術(shù)領(lǐng)域。在實(shí)驗(yàn)臺上設(shè)置振動臺，振動臺上安裝進(jìn)行相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，通過安裝在振動臺側(cè)面的激振器控制振動臺的振動形式、頻率和振幅等，以測試相似材料在不同振動狀態(tài)下、以及不同溫度和電磁環(huán)境下的能量耦合規(guī)律，數(shù)據(jù)精確度高。
【專利說明】
機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及相似材料特性測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]地質(zhì)勘探中經(jīng)常進(jìn)行巖礦的特性測試，例如抗壓強(qiáng)度、滲透率等參數(shù)，測定這些參數(shù)對了解巖礦的特性具有很重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的研究相似相似材料在加載不同的機(jī)械振動下的力學(xué)特性的測試實(shí)驗(yàn)要么比較粗糙，測得的數(shù)據(jù)誤差比較大;要么測試方法比較單一，沒有測試試件在受力情況下在加載不同形式的機(jī)械振動及不同頻率和振幅下的力學(xué)特性。同時(shí)現(xiàn)有測試試件力學(xué)特性的裝置僅能測量常溫、常電磁環(huán)境下試件的力學(xué)特性，測量得到的參數(shù)并不能反映試件的真實(shí)特性?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0005]機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺、液壓栗、功率放大器和PLC控制柜，所述實(shí)驗(yàn)臺上設(shè)有可在水平面上移動的振動臺，所述振動臺側(cè)面安裝有激振器，所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次電連接，所述振動臺上固定有實(shí)驗(yàn)箱，所述實(shí)驗(yàn)箱頂部設(shè)有液壓缸，所述液壓缸上安裝有位移傳感器，所述位移傳感器與所述PLC控制柜電連接，所述液壓缸、通過油管與所述液壓栗連接，所述PLC控制柜與所述液壓栗電連接，所述實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部安裝有橡膠套，橡膠套一側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔，所述橡膠套在設(shè)有所述排氣孔的側(cè)壁的外側(cè)安裝有與所述排氣孔連通的流量計(jì)，所述橡膠套側(cè)壁中卷繞有線圈，所述線圈與電壓調(diào)節(jié)裝置電連接，所述振動臺底部位于所述橡膠套下方的位置安裝有壓力傳感器，所述橡膠套中還安裝有能量檢測裝置，所述壓力傳感器和能量檢測裝置均與所述PLC控制柜電連接。
[0006]較佳地，所述實(shí)驗(yàn)臺和振動臺之間安裝有滑輪，所述振動臺通過所述滑輪在所述實(shí)驗(yàn)臺上沿水平方向移動。
[0007]較佳地，所述液壓缸末端伸出活塞桿，所述活塞桿穿過所述實(shí)驗(yàn)箱插入所述橡膠套中。
[0008]較佳地，所述橡膠套與所述振動臺組成無蓋矩形盒體，所述活塞桿從頂部插入所述橡膠套，所述活塞桿位于所述橡膠套內(nèi)部的末端固定有壓板。
[0009]較佳地，所述橡膠套在一側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)氣孔，所述橡膠套在設(shè)有所述進(jìn)氣孔的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)安裝有與所述進(jìn)氣孔連通的進(jìn)氣篩板，所述進(jìn)氣孔通過管道與空氣壓縮機(jī)連接。
[0010]較佳地，所述位移傳感器為拉桿式位移傳感器，所述位移傳感器的測量拉桿與所述活塞桿固定連接。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例中機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，在實(shí)驗(yàn)臺上設(shè)置振動臺，振動臺上安裝進(jìn)行相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，通過安裝在振動臺側(cè)面的激振器控制振動臺的振動形式、頻率和振幅等，以測試相似材料在不同振動狀態(tài)下、以及不同溫度和電磁環(huán)境下的能量耦合規(guī)律，數(shù)據(jù)精確度高?！靖綀D說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中橡膠套的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇14] 附圖標(biāo)記說明:
[0015]100-實(shí)驗(yàn)臺，1〇卜振動臺，102-激振器，103-滑輪，104-實(shí)驗(yàn)箱，105-液壓缸，106-活塞桿，107-位移傳感器，108-橡膠套，109-壓力傳感器，110-進(jìn)氣孔，111-排氣孔，112-壓板，113-線圈，114-電壓調(diào)節(jié)裝置，200-液壓栗，300-功率放大器，400-PLC控制柜。【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的一個(gè)【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0017]參照圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述測試裝置包括實(shí)驗(yàn)臺1〇〇、液壓栗200、功率放大器300和PLC(可編程邏輯控制器)控制柜400。
[0018]所述實(shí)驗(yàn)臺100上設(shè)有可在水平面上自由移動的振動臺101，在本實(shí)施例中，所述實(shí)驗(yàn)臺100和振動臺101之間設(shè)有多個(gè)滑輪103,所述振動臺101通過所述滑輪103實(shí)現(xiàn)在所述實(shí)驗(yàn)臺100上沿水平方向上的自由移動。在其他實(shí)施例中，所述振動臺101還可以通過其他方式，例如滾珠，在所述實(shí)驗(yàn)臺100上沿水平方向自由移動，本實(shí)用新型實(shí)施例對所述振動臺101的安裝方式不做具體限制。
[0019]所述振動臺101側(cè)面安裝有激振器102,所述激振器102、功率放大器300和PLC控制柜400依次電連接，所述PLC控制柜400根據(jù)設(shè)置的振動方向、振幅和頻率等信息發(fā)送相應(yīng)的控制命令，所述功率放大器300將所述控制命令進(jìn)行功率放大后傳送至所述激振器102,所述激振器102響應(yīng)放大后的控制命令帶動所述振動臺101在水平方向上做機(jī)械振動。
[0020]所述振動臺101上固定有實(shí)驗(yàn)箱104,所述實(shí)驗(yàn)箱104為無底的矩形盒體，與所述振動臺101組成密封空間。所述實(shí)驗(yàn)箱104頂部安裝有液壓缸105,所述液壓缸105通過油管與所述液壓栗200連接，以在所述液壓栗200的控制下產(chǎn)生液壓力。在本實(shí)施例中，所述液壓缸 105通過一根進(jìn)油管和一根回油管與所述液壓栗200連接。
[0021]所述液壓缸105豎直設(shè)置，其朝向所述實(shí)驗(yàn)箱104的一端伸出活塞桿106,所述活塞桿106穿過所述實(shí)驗(yàn)箱104的頂板并插入所述實(shí)驗(yàn)箱104。同時(shí)，所述活塞桿106在所述液壓栗200注入或者抽出液壓油的控制下沿所述液壓缸105的軸向運(yùn)動。
[0022]所述液壓缸105上安裝有位移傳感器107。在本實(shí)施例中，所述位移傳感器107為拉桿式位移傳感器，且沿所述液壓缸105的軸向設(shè)置。所述位移傳感器107的測量拉桿固定在所述活塞桿106上，以檢測所述活塞桿106的位移量。所述位移傳感器107與所述PLC控制柜 400電連接，所述PLC控制柜400還與所述液壓栗200電連接。[〇〇23]所述實(shí)驗(yàn)箱104內(nèi)部在所述振動臺101上固定安裝有橡膠套108,所述橡膠套108與所述振動臺101組成無蓋的矩形盒體。所述活塞桿106從所述橡膠套108頂部插入所述橡膠套108中。所述橡膠套108在兩側(cè)壁上分別開設(shè)有進(jìn)氣孔110和排氣孔111。所述振動臺101底部在所述橡膠套108下方安裝有壓力傳感器109,所述壓力傳感器109與所述PLC控制柜400 電連接，以檢測試件收到的壓力數(shù)值。
[0024]參照圖2,所述活塞桿106在插入所述橡膠套108的末端安裝有壓板112。在本實(shí)施例中，所述橡膠套108在設(shè)有所述進(jìn)氣孔110側(cè)壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有進(jìn)氣篩板，所述進(jìn)氣孔110在所述橡膠套108外部通過進(jìn)氣管道與空氣壓縮機(jī)連接，以向所述橡膠套108中提供具有壓力的氣體。所述橡膠套108在設(shè)有所述排氣孔111的側(cè)壁的外側(cè)安裝有單向閥和流量計(jì)，以測量從所述排氣孔111中排出的氣體的量，所述流量計(jì)與所述PLC控制柜400電連接。
[0025]所述橡膠套108側(cè)壁的內(nèi)部卷繞有線圈113,所述線圈113與電壓調(diào)節(jié)裝置114電連接，所述線圈113在所述電壓調(diào)節(jié)裝置114的控制下產(chǎn)生可控的溫度場和電磁場，以模擬試件所處的真實(shí)環(huán)境。
[0026]所述橡膠套108中還安裝有能量檢測裝置，以檢測所述振動臺101的振動頻率和振動幅度等參數(shù)，所述能量檢測裝置與所述PLC控制柜400電連接。
[0027]使用所述測試裝置進(jìn)行測試時(shí)，將待測試的試件放置在所述橡膠套108中并用密封膠密封，保證氣密性。然后在所述PLC控制柜400中輸入需要加載的壓力數(shù)值、振動的形式、振幅和頻率等參數(shù)，控制所述振動臺101和液壓缸105開始工作，由所述位移傳感器107、 流量計(jì)、壓力傳感器109和能量檢測裝置檢測相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并將檢測到的相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)發(fā)送至所述PLC控制柜400。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例中機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置， 在實(shí)驗(yàn)臺上設(shè)置振動臺，振動臺上安裝進(jìn)行相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，通過安裝在振動臺側(cè)面的激振器控制振動臺的振動形式、頻率和振幅等，以測試相似材料在不同振動狀態(tài)下、以及不同溫度和電磁環(huán)境下的能量耦合規(guī)律，數(shù)據(jù)精確度高。
[0029]以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型實(shí)施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.機(jī)械振動下相似材料能量耦合規(guī)律的測試裝置，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)臺(100)、液 壓栗(200)、功率放大器(300)和PLC控制柜(400)，所述實(shí)驗(yàn)臺(100)上設(shè)有可在水平面上移 動的振動臺(101)，所述振動臺(101)側(cè)面安裝有激振器(102)，所述激振器(102)、功率放大 器(300)和PLC控制柜(400)依次電連接，所述振動臺(101)上固定有實(shí)驗(yàn)箱(104)，所述實(shí)驗(yàn) 箱(104)頂部設(shè)有液壓缸(105)，所述液壓缸(105)上安裝有位移傳感器(107)，所述位移傳 感器(107)與所述PLC控制柜(400)電連接，所述液壓缸(105)、通過油管與所述液壓栗(200) 連接，所述PLC控制柜(400)與所述液壓栗(200)電連接，所述實(shí)驗(yàn)箱(104)內(nèi)部安裝有橡膠 套(108 )，橡膠套(108)—側(cè)壁上開設(shè)有排氣孔(111 )，所述橡膠套(108)在設(shè)有所述排氣孔 (111)的側(cè)壁的外側(cè)安裝有與所述排氣孔(111)連通的流量計(jì)，所述橡膠套(108)側(cè)壁中卷 繞有線圈(113)，所述線圈與電壓調(diào)節(jié)裝置(114)電連接，所述振動臺(101)底部位于所述橡 膠套(108)下方的位置安裝有壓力傳感器(109)，所述橡膠套(108)中還安裝有能量檢測裝 置，所述壓力傳感器(109)和能量檢測裝置均與所述PLC控制柜(400)電連接。2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)臺(100)和振動臺(101)之間安 裝有滑輪(103)，所述振動臺(101)通過所述滑輪(103)在所述實(shí)驗(yàn)臺(100)上沿水平方向移 動。3.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述液壓缸(105)末端伸出活塞桿 (106)，所述活塞桿(106)穿過所述實(shí)驗(yàn)箱(104)插入所述橡膠套(108)中。4.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述橡膠套(108)與所述振動臺(101)組 成無蓋矩形盒體，所述活塞桿(106)從頂部插入所述橡膠套(108)，所述活塞桿(106)位于所 述橡膠套(108)內(nèi)部的末端固定有壓板(112)。5.如權(quán)利要求4所述的測試裝置，其特征在于，所述橡膠套(108)在一側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn) 氣孔(110 )，所述橡膠套(108)在設(shè)有所述進(jìn)氣孔(110)的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)安裝有與所述進(jìn)氣孔 (110)連通的進(jìn)氣篩板，所述進(jìn)氣孔(110)通過管道與空氣壓縮機(jī)連接。6.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述位移傳感器(107)為拉桿式位移傳 感器，所述位移傳感器(107)的測量拉桿與所述活塞桿(106)固定連接。
【文檔編號】G01N19/00GK205607834SQ201620303548
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】趙鵬翔, 賀斌雷, 肖鵬, 翟雨龍, 丁洋, 魏宗勇, 嚴(yán)敏, 張超
【申請人】西安科技大學(xué)