[发明专利]一种平衡离心力的装置、方法及电磁振动台

说明书

本发明公开了一种平衡离心力的装置、方法及电磁振动台，包括气压调节组件和离心力平衡组件；所述离心力平衡组件包括第一缸体和第二缸体，在第一缸体内设置有浮动活塞，而浮动活塞将所述第一缸体分割成气体腔和第一液体腔，在第二缸体内设置有活塞杆，而活塞杆的一端与第二缸体的内壁构成第二液体腔，活塞杆的另一端与运动部件固定连接，活塞杆沿运动部件所受离心力方向设置，第二液体腔与第一液体腔通过第一管道连通设置；气压调节组件用于调节所述气体腔中的气压，并驱动活塞杆平衡运动部件所受的离心力。本发明还公开了一种电磁振动台，该电磁振动台包括一种平衡离心力的装置。其能够平衡离心场中运动部件所受离心力，保证运动部件正常工作。

技术领域

本发明涉及力学环境试验技术领域，具体涉及一种平衡离心力的装置、方法及电磁振动台。

背景技术

离心振动台设备是一种主要用于航天、航空等部门对的大型产品的整机或零部件的可靠性试验的力学环境试验设备，它也可用作结构动力学的特性研究，以及水利、建筑、地震等部门的特殊用途。离心振动台设备主要由离心机试验系统、振动台试验系统、辅助控制系统等组成。

目前，电磁式振动台由于其使用频率范围宽、波形失真度小已经成为了广泛使用的力学环境试验设备。如果将电磁振动台作为离心振动台设备中振动台系统的组成部分，将会大大提高离心振动台设备的综合技术指标性能。

处于离心场中工作的弹性运动组件，运动部件不可避免的受到离心力的作用，当该弹性运动系统在离心场中沿旋转轴的径向做往复运动时，随着离心场中转动角速度大小的不同，运动部件所受的离心力的大小也不同。由于受到运动部件离心力的作用，弹簧将会被该离心力压缩，直至达到新的平衡点，即弹性恢复力和所受到的离心力平衡。而由于弹簧在新的平衡位置时已被压缩了，故其在离心场中能保证的往复运动的工作位移将受到影响，小于无离心场时的工作位移。如图2所示为无离心场环境下，弹性运动组件的结构示意图，如图3所示为有离心场环境下，处于离心场中弹性运动组件的结构示意图。其中，m为运动部件，k为弹性部件的弹性系数，弹性运动组件包括运动部件和弹性部件。由此可见，处于离心场中工作的弹性运动组件，由于受到其运动部件的离心力的影响，不但改变了运动部件往复运动的中心平衡位置，而且还减小了其正常工作的的往复运动位移。

当运动部件在离心场中做径向的往复运动时，由于受到离心力的作用，运动部件会逐渐偏离中心位置，向与离心力方向一致的方向运动，直至到达新的平衡点，甚至有可能被压死而不再往复运动，这样就严重减小了运动部件的位移幅值，因此，这就极其影响离心振动台的工作性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种平衡离心力的装置、方法及电磁振动台，其能够平衡离心场中运动部件所受离心力，保证运动部件正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种平衡离心力的装置，包括气压调节组件和离心力平衡组件；所述离心力平衡组件包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体内设置有浮动活塞，所述浮动活塞将所述第一缸体分割成气体腔和第一液体腔，所述第二缸体内设置有活塞杆，所述活塞杆的一端与第二缸体的内壁构成第二液体腔，所述活塞杆的另一端与运动部件固定连接，所述活塞杆沿运动部件所受离心力方向设置，所述第二液体腔与第一液体腔通过第一管道连通设置；所述气压调节组件用于调节所述气体腔中的气压，并驱动活塞杆平衡运动部件所受的离心力。

作为优选的，本发明还包括传感器与控制器，所述传感器设置在运动部件一侧并检测获得运动物体的位移信息，所述传感器与控制器连接，所述控制器接收传感器的信号并控制气压调节组件的工作。

作为优选的，所述气压调节组件包括气源和电磁阀，所述气源与气体腔通过第二管道连接，所述第二管道上设置有电磁阀。

作为优选的，本发明还包括储气包，所述储气包与所述气体腔连通设置。

作为优选的，所述储气包上设置有检测气体压力的第一压力表。