[发明专利]一种大型振动试验工装

说明书

本发明涉及一种大型振动试验工装。包括工装主体、钻孔模具和吊具；工装主体为箱型结构，底面宽顶面窄，顶部为U形凹槽结构，长度方向为反对称结构；钻孔模具配合设于U形凹槽结构内。工装主体的一阶固有频率大于被试产品的一阶固有频率的3~5倍，工装主体在正交方向振动响应不大于振动激励方向振动量级的1/3。用于振动试验时，工装主体安装在水平振动试验台上；拆卸下钻孔模具，将被试产品中的支撑结构安装在U形凹槽结构内，被试产品中的整形机构安装在工装主体的长度方向的一侧端面。本发明能完成水平方向的两个振动试验和垂直方向的一个振动试验，降低了对振动试验台的消耗，降低振动试验费用，节省试验成本约50万元。

技术领域

本发明属于振动试验技术领域，具体涉及航天产品振动试验工装。

背景技术

航天产品在发射阶段历经复杂动力载荷，为了验证航天产品的力学环境适应性，需要在试验室环境开展完备的力学环境适应性试验，合理的振动试验工装设计对力学环境试验的有效性起重要作用。据统计，航天产品在发射阶段的故障占全部故障的23%；在地面环境试验中发生故障或失效因素中，振动因素占比为35%。

通常航天产品正弦振动的频率范围为5~100Hz，随机振动的频率范围为20~2000Hz，为了尽量降低振动试验工装对航天产品力学环境适应性的影响，一般要求振动试验工装的一阶固有频率超过航天产品一阶固有频率的3~5倍，当试验频率不高于150Hz时，要求工装在正交方向振动响应不大于振动激励方向振动量级的1/3，试验频率高于150Hz时，要求工装在正交方向振动响应不大于振动激励方向振动量级的2/3。

对于大型航天产品振动试验工装，为了满足其刚度和重量要求，目前国内大多采用铸造花盆式结构，对于复杂工装结构成型困难，制造周期较长，成本难于控制。目前国内大型振动试验台稀缺而且试验费用昂贵，提高振动试验工装刚度的最有效途径就是增大其与振动台的安装接口尺寸，为此需要研制一种能在水平振动滑台开展三向振动试验的工装，既能提高振动台的使用效率，同时减少振动试验工装的种类，节省试验费用。

发明内容

为了减少振动试验工装的种类，降低对振动试验台消耗，节省试验费用，本发明提供一种大型振动试验工装。

被试产品为钻土装置，被试产品上具有支撑结构、整形机构和展开机构，特征数据：重量为45Kg，最大外形尺寸长×宽×高＝3530mm×1530mm×590mm。

一种大型振动试验工装包括工装主体1、钻孔模具2和吊具3；

所述工装主体1为箱型结构，底面宽顶面窄，长度方向为反对称结构；

工装主体1的顶部为U形凹槽结构，U形凹槽结构的一端为端面法兰接口11、中部设有径向法兰接口10、开口处两侧为侧面法兰接口9；工装主体1的底部设有水平安装法兰接口7；相邻正交方向的工装主体1的一侧面中部设有垂直安装法兰接口8，另一侧面上设有三个以上的吊装支耳15；工装主体1的长度方向的一端面下部设有压紧释放法兰接口12，压紧释放法兰接口12下方的工装主体1上设有模拟封装容器13；

所述钻孔模具2为一端封闭的槽钢状结构，封闭端的外侧设有半圆弧形的径向定位面，径向定位面轴向与和槽钢的长度方向同向；钻孔模具2的槽口周边和径向定位面上分别均布开设有导向孔；钻孔模具2配合安装于工装主体1顶部的U形凹槽内，保证工装主体1顶部的安装接口上的安装孔的孔位加工精度；振动试验时，取下钻孔模具2，换装上被试产品；

所述吊具3为平板框架状的吊架，吊架的一侧面均布设有四根吊索14；

所述工装主体1的一阶固有频率大于被试产品的一阶固有频率的3~5倍，工装主体1在正交方向振动响应不大于振动激励方向振动量级的1/3；