测力器及具有其的力控振动试验台的制作方法

1.本实用新型涉及力测量装置领域，具体涉及一种测力器及具有其的力控振动试验台。


背景技术：

2.振动试验台，是用于模拟试件的结构的耐振性、可靠性和完好性的设备。目前，常规振动试验台是通过在台面粘接加速度传感器或位移传感器进行振动控制和检测的。随着试验技术的发展，有些振动试验过程中，试件的动力学特性会发生变化，需要通过力值控制振动谱型，在实现振动激励传递的同时，满足位移载荷的加载要求，确保试件的力学性能考核到位。这样，常规的振动试验设备就无法实现。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种测力器及具有其的力控振动试验台，以解决上述问题。
4.本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种测力器，包括：
6.载物台面和多个方体，所述方体的顶面均固定连接到载物台面的下表面；
7.所述多个方体中的第一侧面上均设置有第一应变计，第一应变计的基底紧贴于第一侧面；
8.所有第一侧面所处的平面相同或相互平行。
9.进一步具体地，在所述方体上设置有若干贯穿孔，所述贯穿孔分别贯穿方体的两个相对的第二侧面，其中，第二侧面与第一侧面相邻。
10.进一步具体地，所述若干贯穿孔以第二侧面的中心线为轴线对称分布，所述中心线沿竖直方向延伸。
11.进一步具体地，所述贯穿孔形状呈柱体，且所述柱体的延长线沿水平方向延伸，且平行于第一侧面。
12.进一步具体地，所述贯穿孔呈圆柱体或方柱体。
13.进一步具体地，在所述方体中，在第一侧面相对的第三侧面上设置有第二应变计，所述第二应变计的基底紧贴于第三侧面。
14.进一步具体地，所述第一侧面的顶部和底部均设置有向外侧延伸的翻边，所述第三侧面的顶部和底部均设置有向外侧延伸的翻边；
15.所述方体的顶面和底面均设置有固定孔。
16.进一步具体地，所述方体的数量不少于3个，且均沿着一个圆周均匀分布。
17.进一步具体地，一种力控振动试验台，包括：
18.支座、激振器、振动台面和上述测力器；
19.所述激振器安装在所述支座上，所述激振器的动圈朝向所述振动台面时，所述激
振器的动圈能够驱动所述振动台面做朝向和远离所述激振器的振动，所述测力器的多个方体的底面能够固定于所述振动台面的上表面，且第一侧面朝向或远离所述激振器。
20.进一步具体地，所述振动台面上设置有固定件，所述方体通过固定件安装在振动台面上。
21.本实用新型所具有的有益效果为：
22.本实用新型所提供的技术方案，采用可变形的方体和应变计的组合，通过应变计变形检测振动产生的应变，进而推断力的大小，从而控制振动频率，结构简单，效率高。
附图说明
23.图1是方体结构示意图；
24.图2是方体右视图；
25.图3是贯穿孔为方形时的方体结构示意图；
26.图4是力控振动试验台结构示意图；
27.图5是测力器结构示意图。
28.其中：1-载物台面，2-方体，3-第一应变计，4-第二应变计，5-贯穿孔，6-固定孔，7-支座，8-激振器，9-振动台面，10-连接器，11-固定件，f1-第一侧面，f2-第二侧面，f3-第三侧面。
具体实施方式
29.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
30.如果本实用新型在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义，例如“为清楚地表达本实用新型内所描述的位置与方向，以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。”或者以纸面作为参照、以冰箱深度方向作为参照等进行定义。当然，如果在后续描述时，是通过相互参照来定义两者之间的位置关系的，则可不在此定义。
31.本实用新型提供一种测力器，通过方体2和应变计的组合来测量其所受到的外部的力。应变计通常设置在被测量物品的表面，被测量物品内部的应力发生变化时，应变计同步发生变形，变形后，应变计的材料的几何尺寸和电阻率产生的变化，通过这种变化来反应出被测量物品内部的应变量。
32.如图1、图2所示，定义设置有第一应变计3的面为第一侧面f1，所述方体2上与所述第一侧面f1相对的面为第三侧面f3，所述方体2上与所述第一侧面f1相邻的其中一个面为第二侧面f2。
33.定义图2中标注的“顶部”方向为方体2的顶部，“底部”方向为方体2的底部。
34.结合图1、图2、图5，所述测力器包括载物台面1和多个方体2，所述方体2的顶面均固定连接到载物台面1的下表面；
35.所述多个方体2中的第一侧面f1上均设置有第一应变计3，第一应变计3的基底紧贴于第一侧面f1；
36.所有第一侧面f1所处的平面相同或相互平行。
37.在使用中，所述第一侧面f1与第一应变计3所受到的外部的力的方向相垂直。
38.为了增加所述方体2在受力方向的变形和可测性，同时保持在其他方向的较大刚度，在所述方体2上设置有若干贯穿孔5，所述贯穿孔5分别贯穿方体的两个相对的第二侧面f2，其中，第二侧面f2与第一侧面f1相邻。
39.本技术方案对所述贯穿孔5的数量并不做限制，可以是一个贯穿孔5，也可以是多个贯穿孔5。
40.优选的，当所述贯穿孔5的数量大于一个时，所述若干贯穿孔5以第二侧面f2的中心线为轴线对称分布，所述中心线沿竖直方向延伸，此种分布方式使得形变和受力更加均匀。
41.所述贯穿孔5形状呈柱体，且所述柱体的延长线沿水平方向延伸，且平行于第一侧面f1。
42.优选的，所述贯穿孔5可以是圆柱体或方柱体，或圆柱体和方柱体的组合。图1中，所述贯穿孔5为圆柱体。图3中，所述贯穿孔5为方柱体。二者都具有良好的均匀受力能力。
43.在所述方体2中，在第一侧面f1相对的第三侧面f3上设置有第二应变计4，所述第二应变计4的基底紧贴于第三侧面f3。对称设置两个应变计，可以提高力测量的准确度。
44.所述方体2由金属制成，所述第一侧面f1的顶部和底部均设置有向外侧延伸的翻边，所述第三侧面f3的顶部和底部均设置有向外侧延伸的翻边，所述方体2的顶面和底面均设置有固定孔6，所述固定孔6用于对方体2进行位置上的固定，所述固定孔6以方体2的中心线为轴线对称分布。
45.所述方体2中间部较顶部和底部略窄的设计有利于中间部的变形，而所述翻边的设计有利于顶部和底部的固定。
46.为了使结构更加稳定，振动力传递更加均匀，所述方体2的数量应当不少于3个，且均沿着一个圆周均匀分布。
47.此外，基于上述测力器，本实用新型还提供一种力控振动试验台，如图4、图5所示，所述力控振动试验台包括：
48.支座7、激振器8、振动台面9和上述测力器；
49.所述激振器8安装在所述支座7上，所述激振器8的动圈通过水平连接器10与振动台面9相连接，所述激振器8的动圈朝向所述振动台面9时，所述激振器8的动圈能够驱动所述振动台面9做朝向和远离所述激振器8的水平振动，所述测力器的第一侧面f1与载物台面1的运动方向相垂直。
50.所述振动台面9上设置有固定件11，所述固定件11为固定脚架，所述测力器的多个方体2的底面通过固定脚架安装在振动台面9的上表面，且第一侧面f1朝向或远离所述激振器8。
51.工作时，所述试件12安装在所述载物台面1上，所述激振器8的动圈通过水平连接器10驱动所述振动台面9做水平方向的振动，振动台面9的运动带动测力器运动，测力器的运动带动与其固定连接的试件12的运动，此时，所述应变计的测力方向为水平方向，由此，可以检测出其受力的大小。
52.本实用新型所提供的测力器，采用可变形的方体2和应变计的组合，通过应变计的
变形检测振动产生的应变，进而推断力的大小，从而控制振动频率，结构简单，效率高。
53.同时，本实用新型所提供的力控振动试验台，节约了振动试验台的制造成本和空间，减少了更换试验台的时间，灵活性更高。
54.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
55.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非是用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围内。