组合式质量系统及水平振动质量单元

1.本发明属于材料力学性能测试领域，涉及缓冲材料的振动传递特性测试，特别是涉及一种组合式质量系统及水平振动质量单元。


背景技术：

2.缓冲包装材料的振动传递特性是运输包装防护要求的重要性能之一，通过振动传递特性实验得到系统的传递率，即系统在稳态强迫振动中的响应幅度与激励幅度的无量纲比值。现有包装材料的振动传递特性测试系统由缓冲材料和质量块组成，测试时分别在振动台和质量块上安装加速度传感器，记录系统随频率变化的激励和响应加速度，通过不同频率下响应加速度与激励加速度的比值得到系统的传递率与频率关系曲线，即系统的振动传递特性。
3.为了了解材料在不同载荷下的振动传递特性，需要多种不同质量的质量块，通常的质量块有两种形式，整块式和组合式。由于运输过程中，包装系统主要受到竖直方向上的振动激励，缓冲包装材料的振动传递特性也主要在竖直方向进行测试。现有缓冲包装材料的振动传递特性质量块(系统)也都是以满足竖直方向要求设计的。
4.实际上，包装件在运输过程中还会受到来自于水平方向上的振动，尽管相对于竖直方向其振动频度和影响较小，但对于内装物的安全性也有较大的影响。由于质量块的重量，在竖直方向的缓冲材料不需要考虑其压紧问题，依靠质量块的重量即可将缓冲材料压紧，竖直方向振动需要考虑的是缓冲材料和质量块位置的稳定性(限位)，而在水平方向无质量块重力对缓冲材料进行作用，因此缓冲材料的水平压紧需要依靠外力来实现；同时水平方向放置的被包装物(质量块)需要解决自身的支撑问题以尽量减少外力的影响实现自由运动。另外，在缓冲材料振动传递特性测试过程中，要求质量块必须为刚性结构，同时重心位于竖直中心线上，即如果质量块为组合结构，组合结构之间必须准确对齐，同时完全紧固在一起，否则会影响测试的准确性；而对于水平方向测试用质量系统，还需要质量系统满足自由运动的要求，即质量系统必须能安装于自由运动的装置之上。
5.然而现有技术，比如申请号为201320302164.0的中国专利，其根据质量块在工作时仅仅上下两个面与缓冲材料全面接触，其他四个面不会与材料接触对测试没有影响的特点，设计了一种非盒式结构的可调式质量块，该可调式质量块可根据安装质量调节块的材质和数量的不同调节质量块的质量，但该质量块系统只能应用于竖直方向测试，应用于水平振动时，无法解决水平自由运动问题，而且该质量块系统在组合过程中需要反复的拆卸螺栓以及螺母，组合效率较低，操作不方便。同理，专利号为202110986288.4、202110993198.8、202110986294.x和202110986287.x的中国专利公开的质量系统，均只能应用于竖直方向缓冲材料的振动测试，无法应用于水平方向。
6.因此，有必要提出一种能够实现水平自由运动的质量系统，以解决现有竖直方向质量系统无法满足水平方向测试需求的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种可用于水平振动传递特性试验的组合式质量系统及水平振动质量单元，以解决上述现有缓冲材料振动传递特性测试质量系统只能应用于竖直方向缓冲材料的振动测试，而无法满足水平方向测试需求的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
9.本发明提供一种组合式质量系统，包括：
10.水平基座，所述水平基座的上表面设置有沿水平方向延伸布置的导向槽；
11.竖直基座，所述竖直基座设置于所述水平基座上，并与所述导向槽垂直；所述竖直基座的底部设置有与所述导向槽适配的导向凸起，所述竖直基座通过所述导向凸起与所述导向槽滑动配合；
12.质量基板，所述质量基板设置在所述水平基座上，并平行于所述竖直基座布置；所述竖直基座的两侧对称布置相同数量的所述质量基板，且所述质量基板与所述竖直基座之间，以及任意相邻的两个所述质量基板之间均以磁吸附的方式进行贴合；所述竖直基座的两侧布置不同数量的所述质量基板，能够形成不同质量规格的质量系统。
13.可选的，所述竖直基座和所述质量基板为形状和面积均相同的矩形板；
14.所述导向槽设置于所述水平基座上表面的一条中心线上，所述竖直基座上的所述导向凸起位于所述竖直基座的底部中心；
15.任意一所述质量基板的底部中心均设置有所述导向凸起，任意一所述质量基板均通过其底部中心的所述导向凸起与所述导向槽滑动配合。
16.可选的，所述竖直基座和所述质量基板均为铁板，任意一所述质量基板的吸附侧面上均嵌置有能够磁吸附相邻铁板的磁铁；所述吸附侧面为相应所述质量基板的朝向所述竖直基座的一侧面。
17.可选的，任意一所述质量基板的所述吸附侧面均开设有多个磁铁安装孔和分离槽，所述磁铁安装孔在所述吸附侧面上均匀分布，任意一所述磁铁安装孔内均嵌置有所述磁铁；
18.所述分离槽平行于所述水平基座且垂直于所述导向槽设置，所述分离槽的端部延伸至所述吸附侧面的边缘。
19.可选的，还包括用于将所述质量系统中的所述竖直基座与所述质量基板固定连接的水平加固装置，所述水平加固装置包括：
20.卡板安装轴，所述卡板安装轴位于所述质量系统的一侧，并设置于所述竖直基座上，所述卡板安装轴平行于所述水平基座且垂直于所述导向槽设置；
21.锁紧轴，所述锁紧轴与所述卡板安装轴位于所述质量系统的同一侧，且任意一所述质量基板上均设置有所述锁紧轴，任意一所述锁紧轴平行于所述卡板安装轴设置；
22.卡板，所述卡板的第一端设置有卡板安装孔，所述卡板通过所述卡板安装孔与所述卡板安装轴转动连接；所述卡板的一侧设置有多个圆弧豁口，所有所述圆弧豁口由所述卡板的第一端向第二端间隔排布，且所有所述圆弧豁口的圆弧走势均以所述卡板安装孔的中心为圆心设置，不同所述圆弧豁口用于与不同所述锁紧轴挂接，以对相应的所述质量基板进行水平限位；
23.紧固螺母，所述紧固螺母螺纹连接于所述卡板安装轴和所述锁紧轴上，用于加固
卡板；
24.所述质量系统的同一侧设置有两组所述水平加固装置，以分别对位于所述竖直基座水平两侧的所述质量基板进行固定。
25.可选的，所述质量系统的两侧均设置有两组所述水平加固装置，且位于所述质量系统同一侧的两组所述水平加固装置共用一根所述卡板安装轴。
26.可选的，所述竖直基座的顶部还设置有两个传感器固定座，两个所述传感器固定座对称分布；两个所述传感器固定座上同时水平安装有响应传感器；或者，其中一个所述传感器固定座上水平安装所述响应传感器，另一个所述传感器固定座上安装与所述响应传感器相同重量的配重块。
27.可选的，所述竖直基座以及任意一所述质量基板的中心均开设有供螺栓穿过的中心孔，所述竖直基座以及任意一所述质量基板上均开设有两个供固定针穿过的固定针防撞孔，两个所述固定针防撞孔对称分布于所述中心孔的两侧；所述螺栓和所述固定针用于固定所述组合式质量系统和缓冲材料，且所述缓冲材料的中心开设通孔时，所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述螺栓贯穿锁紧，当所述缓冲材料上开设针孔时，所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述固定针贯穿锁紧。
28.可选的，还包括t型圆嵌件，任意一所述质量基板上的所述中心孔均为与所述t型圆嵌件适配的t型定位孔，当所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述固定针贯穿锁紧时，所述t型圆嵌件嵌入所述t型定位孔内以封堵所述质量基板上的所述中心孔。
29.本发明还提出一种水平振动质量单元，包括水平滑动机构和如权利要求1～9任意一项所述的组合式质量系统，所述水平滑动机构包括水平滑轨和与所述水平滑轨匹配的滑块，所述水平滑轨用于安装在水平振动台上，并与所述水平振动台的振动方向平行布置，所述组合式质量系统的所述水平基座连接于所述滑块上，以使所述组合式质量系统能够沿所述水平滑轨自由运动。
30.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
31.本发明提出的组合式质量系统，其采用沿水平方向在竖直基板两侧成对布置质量基板的方式，形成了质量系统的对称式组合方式，其适用于缓冲材料水平振动传递测试，解决了现有缓冲材料振动传递特性测试质量系统只能应用于竖直方向缓冲材料的振动测试，而无法满足水平方向测试需求的问题。该组合式质量系统为一种对称式缓冲材料水平振动传递性试验快速组合质量系统，其质量基板与竖直基座之间以及相邻质量基板之间采用磁吸式组合，可以实现质量系统的快速组合、拆装，拆装方便。
32.在本发明公开的一些技术方案中，还设置了水平加固装置，该水平加固装置采用卡板锁紧式结构来进一步保证质量系统的紧固性，实际操作中，可以单独使用磁吸式组合形成质量系统，也可以同时使用磁吸式和卡板锁紧式两种组合形成质量系统，组合方式灵活，操作方便。
33.在本发明公开的一些技术方案中，质量系统中的质量基板和竖直基座均通过导向凸起与位于水平基座中心的导向槽滑动配合，可利用导向槽对质量系统进行限位、导向，保证质量系统中质量基板和竖直基座准确对齐，同时便于增加质量基板的数量。
34.本发明还提出了包含上述组合式质量系统的水平振动质量单元，通过将组合式质
量系统安装于水平滑动机构的滑块上，可保证质量系统在水平振动试验过程中处于自由运动状态，实现缓冲材料水平振动传递特性试验过程中质量系统的水平自由运动。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例所公开的组合式质量系统的整体结构示意图；
37.图2为本发明实施例所公开的组合式质量系统的分解结构示意图；
38.图3为本发明实施例所公开的组合式质量系统中竖直基座的结构示意图；
39.图4为本发明实施例所公开的组合式质量系统中质量基板的吸附侧面的结构示意图；
40.图5为本发明实施例所公开的组合式质量系统中质量基板的与吸附侧面相对一侧的结构示意图；
41.图6为本发明实施例所公开的组合式质量系统中水平加固装置的卡板的结构示意图；
42.图7为本发明实施例二所公开的水平振动传递特性试验系统的结构示意图；
43.图8为本发明实施例三所公开的水平振动传递特性试验系统的第一视角结构示意图；
44.图9为本发明实施例三所公开的水平振动传递特性试验系统的第二视角结构示意图。
45.其中，附图标记为：
46.1、水平基座；2、导向槽；3、竖直基座；31、基座导向滑块；32、传感器安装孔；4、导向凸起；5、质量基板；51、磁铁安装孔；52、分离槽；53、磁铁；54、t型圆嵌件；7、水平加固装置；71、卡板安装轴；72、锁紧轴；73、卡板；731、卡板安装孔；732、圆弧豁口；74、紧固螺母；8、传感器固定座；9、响应传感器；10、中心孔；11、固定针防撞孔；12、螺栓；13、固定针；14、水平基座安装孔；
47.100、组合式质量系统；200、水平振动传递特性试验系统；300、水平振动台；400、水平滑动机构；500、挡板；501、连接轴固定座；502、卡板避让孔；600、缓冲材料；700、连接轴；800、蝶形螺栓。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.本发明的目的之一是提供一种可用于水平振动传递特性试验的组合式质量系统，以解决现有缓冲材料振动传递特性测试质量系统只能应用于竖直方向缓冲材料的振动测
试，而无法满足水平方向测试需求的问题。
50.本发明的另一目的还在于提供一种具有上述组合式质量系统的水平振动传递特性试验系统。
51.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
52.实施例一
53.如图1～图2所示，本实施例提供一种组合式质量系统100，主要包括水平基座1、竖直基座3和质量基板5，水平基座1的上表面设置有沿水平方向延伸布置的导向槽2，所谓“水平方向”即进行水平振动传递特性试验时水平振动台的振动方向；竖直基座3设置于水平基座1上，并与导向槽2垂直，竖直基座3的底部还设置有与导向槽2适配的导向凸起4，竖直基座3通过导向凸起4与导向槽2滑动配合，可避免水平振动传递特性试验过程中竖直基座3偏离导向槽2，相对水平基座1发生偏移。质量基板5设置在水平基座1上，并平行于竖直基座3布置，竖直基座3的两侧对称布置相同数量的质量基板5，且质量基板5与竖直基座3之间，以及任意相邻的两个质量基板5之间均以磁吸附的方式进行贴合、固定，以形成整个质量系统，该质量系统中，质量基板5和竖直基座3沿上述水平方向平行排布。质量基板5与竖直基座3之间，以及任意相邻的两个质量基板5之间均以磁吸附的方式进行贴合、固定，便于质量基板5在质量系统中的安装与拆卸，竖直基座3两侧质量基板5的设置数量可调，竖直基座3两侧布置不同数量的质量基板5，能够形成不同质量规格的质量系统，比如，在每块质量基板5的质量均相同的前提下，竖直基座3的两侧均布置一块质量基板5时形成的是双层组合质量系统，而当竖直基座3的两侧均布置两块质量基板5时形成的是四层组合质量系统，该四层组合质量系统与上述双层组合质量系统的质量是不同的，可用于不同的水平振动传递特性试验。
54.在本实施例中，如图1和图2所示，竖直基座3和质量基板5为形状和面积均相同的矩形板，更优选地，竖直基座3和所有质量基板5为边长相同的正方形板，可通过设置不同厚度的质量基板5，实现多种重量规格的质量基板5，但是在形成质量系统时，竖直基座3两侧的质量基板5重量之和是相同的。为了确保竖直基座3两侧质量基板5的安装对称性，优选每块质量基板5的材质以及厚度均相同。
55.在本实施例中，如图1～图3所示，导向槽2设置于水平基座1上表面的一条中心线上，竖直基座3上的导向凸起4位于竖直基座的底部中心，以实现竖直基座3以导向槽2为中心对称安装。作为优选方案，导向槽2设置为半圆形槽，导向凸起4则对应设置为半圆形凸起结构，以确保竖直基座3与导向槽2滑动配合时的平滑性和稳定性。作为进一步的优选方案，可在任意一质量基板5的底部中心也均设置半圆形的导向凸起4，任意一质量基板5均通过其底部中心的导向凸起4与导向槽2滑动配合。竖直基座3与两侧的质量基板5通过磁铁吸附连接后，形成整体呈长方体的质量系统，竖直基座3与所有质量基板5底部中心的导向凸起4拼接形成长条形凸起，质量系统通过该长条形凸起与导向槽2滑动配合，可避免试验过程中竖直基座3或质量基板5相对导向槽2发生位置偏移。
56.本实施例中，上述竖直基座3和所有质量基板5均优选为铁板，任意一质量基板5的吸附侧面上均嵌置有能够磁吸附相邻铁板的磁铁53，所述吸附侧面为相应质量基板5的朝向竖直基座3的一侧面。如图4所示，任意一质量基板5的吸附侧面均开设有多个磁铁安装孔
51和分离槽52，磁铁安装孔51在吸附侧面上均匀分布，任意一磁铁安装孔51内均嵌置有磁铁53；分离槽52平行于水平基座1且垂直于导向槽2设置，分离槽52的端部延伸至吸附侧面的边缘。以质量基板5与竖直基座3的连接处为例，质量基板5与竖直基座3吸附贴合后，竖直基座3与质量基板5的分离槽52位置形成通道，该通道便于实现竖直基座3与质量基板5的分离，比如，向该通道内插入螺丝刀等辅助件，再将螺丝刀等辅助件向远离竖直基座3的方向撬起，即可实现质量基板5与竖直基座3的分离。同理，相邻质量基板5之间的拆分也是基于分离槽52，在此不再赘述。
57.本实施例中，如图2和图4所示，优选任意一质量基板5的吸附侧面上均布有四个磁铁安装孔51，每个磁铁安装孔51内均嵌置有一圆柱状的磁铁53。安装后的磁铁53端面与吸附侧面平齐。
58.本实施例中，如图1和图2所示，组合式质量系统100在采用磁吸附连接的基础上还设置了用于将质量系统中的竖直基座3与质量基板5固定连接的水平加固装置7。该水平加固装置7包括卡板安装轴71、锁紧轴72、卡板73和紧固螺母74，卡板安装轴71位于质量系统的一侧，并设置于竖直基座3上，该卡板安装轴71平行于水平基座1且垂直于导向槽2设置；锁紧轴72与卡板安装轴71位于质量系统的同一侧，且任意一质量基板5上均设置有锁紧轴72，任意一锁紧轴72平行于卡板安装轴71设置，作为优选方案，质量系统中卡板安装轴71和各锁紧轴72等高设置。如图2和图6所示，卡板73的第一端设置有卡板安装孔731，卡板73通过该卡板安装孔731与卡板安装轴71转动连接，卡板73的底侧设置有多个圆弧豁口732，所有圆弧豁口732由卡板73的第一端(图6所示的左端)向第二端(图6所示的右端)间隔排布，且所有圆弧豁口732的圆弧走势均以卡板安装孔731的中心为圆心设置，即同一卡板73上的所有圆弧豁口732为同心圆弧。如图1所示，不同圆弧豁口732用于与不同锁紧轴72挂接，以对相应的质量基板5进行水平限位，使质量基板5与竖直基座3之间，以及相邻质量基板5之间进一步紧固连接。紧固螺母74螺纹连接于卡板安装轴71和锁紧轴72上，用于加固卡板73。使用时，卡板73的卡板安装孔731套设于竖直基座3的卡板安装轴71上，然后以卡板安装轴71为圆心转动卡板73，使卡板73上的圆弧豁口732依次与对应的锁紧轴72滑动配合，当最外侧质量基板5上的锁紧轴72滑入对应的圆弧豁口732后，卡板73无法继续转动，此时可通过在卡板安装轴71和锁紧轴72端部旋装紧固螺母74，实现对卡板73的固定。本实施例中，紧固螺母74优选为蝶形螺母，便于调节和转动。如图1和图2所示，质量系统的同一侧设置有两组水平加固装置7，以分别对位于竖直基座3水平方向两侧的质量基板5进行固定。为了提高整个质量系统的前后对称性以及平衡性，在质量系统的前后两侧(所述“前后”方向是与前述“水平方向”垂直的方向)均设置有两组水平加固装置7，且位于质量系统同一侧的两组水平加固装置7共用一根卡板安装轴71，即两组水平加固装置7中的卡板73叠套于同一根卡板安装轴71上，并通过同一紧固螺母74旋紧固定。
59.本方案提出的组合式质量系统100中，质量基板5成对对称放置于竖直基座3的两侧，形成左右和前后对称结构。其中，质量基板5的导向凸起4与导向槽2互相配合，实现质量基板5的准确定位安装。组合式质量系统100中的相邻质量基板5之间，以及质量基板5与竖直基座3之间主要倚靠磁铁53与铁质材料的磁吸附特性进行贴合，然后利用水平加固装置7中的卡板73和紧固螺母74配合实现对相邻质量基板5、以及质量基板5与竖直基座3的进一步机械式组合加固，可使得质量基板5和竖直基座3在竖直方向进一步固定，保证在水平振
动过程中质量系统不会松动，保证振动测试的准确性。
60.如图7～图9所示，在一种水平振动传递特性试验系统200中，同时设置了水平振动台300、水平滑动机构400、挡板500和如上所述的组合式质量系统100，其中的水平振动台300用于为水平振动传递特性试验提供沿前述水平方向的水平振动能量；水平滑动机构400包括水平滑轨和与水平滑轨匹配的滑块，组合式质量系统的水平基座1通过水平基座安装孔14和相适配的螺栓或螺栓连接于滑块上，以使组合式质量系统能够沿水平滑轨自由水平滑动。上述水平基座安装孔14位于水平基座1靠近竖直基座3根部的两侧，左右和前后对称分布。组合式质量系统的左右两端(即沿前述“水平方向”的两端)分别设置一挡板500，以在挡板500与质量系统的端部质量基板5之间设置缓冲材料600，任意一挡板500均与水平振动台300活动连接，以调节挡板500与质量系统两端之间的距离，适应不同厚度缓冲材料600的安装。
61.本实施例中，作为优选方案，组合式质量系统100两端的两挡板500顶部通过连接轴700连接，两挡板500顶部均设置有连接轴固定座801，连接轴700的两端分别贯穿两挡板500顶部的连接轴固定座801上的通孔，通过在连接轴固定座801的顶部旋进蝶形螺栓800实现对连接轴700的顶紧、固定，进而实现对两挡板500间距的保持。上述连接轴700优选为圆柱轴，其与导向槽2平行布置，在此基础上，可在竖直基座3的顶部中心设置与连接轴700滑动配合的基座导向滑块31，整个质量系统通过基座导向滑块31与连接轴700滑动配合，实现对质量系统水平移动或水平移动趋势的导向和限位。作为优选方案，上述基座导向滑块31设置为空心圆柱滑块，其滑动套设在连接轴700的外部。
62.本实施例中，竖直基座3的顶部还设置有两个传感器固定座8，两个传感器固定座8对称分布于基座导向滑块31的两侧，以保证质量系统的平衡性。竖直基座3顶部在基座导向滑块31前后侧均布有传感器安装孔32，传感器固定座8通过螺栓固定于传感器安装孔32中。两个传感器固定座8上可同时水平安装有响应传感器9；或者，其中一个传感器固定座8上水平安装响应传感器9，另一个传感器固定座8上安装与响应传感器9相同重量的配重块，以保证整个质量系统的前后对称和平衡性。响应传感器9与水平振动台300上安装的激励传感器相对应，用于振动过程中记录质量系统上的加速度。实际水平振动测试中通常激励和响应同步使用，测试振动传递特性数据，此为现有技术，在此不再赘述。
63.本实施例中，还包括缓冲材料加固装置，缓冲材料加固装置包括中心孔10、固定针防撞孔11、与中心孔10适配的螺栓12以及与固定针防撞孔11适配的固定针13；竖直基座3、任意一质量基板5以及任意一挡板500的中心均开设有中心孔10，质量基板5上的磁铁安装孔51均匀分布在中心孔10的外周，竖直基座3、任意一质量基板5以及任意一挡板500上均开设有两个固定针防撞孔11，两个固定针防撞孔11对称分布于中心孔10的两侧。当缓冲材料600为带孔结构，即其中心开设通孔时，挡板500、缓冲材料600、质量基板5以及竖直基座3通过螺栓12贯穿锁紧；当缓冲材料600上开设针孔时，挡板500、缓冲材料600、质量基板5以及竖直基座3通过固定针13贯穿锁紧。可根据缓冲材料600的不同，选择对应的加固方式，其中，螺栓12固定方式主要适用于单块缓冲材料的水平振动传递特性测试，即仅质量系统的一端与挡板500之间设置缓冲材料600，该缓冲材料600通过螺栓12贯穿中心孔10进行固定，质量系统的另一端与挡板500之间通过螺栓12保持间距。固定针13固定方式主要适用于双侧缓冲材料的水平振动传递特性测试，质量系统的两端与对应的挡板500均设置缓冲材料
600，两端的缓冲材料600均通过固定针13穿设固定针防撞孔11固定。
64.作为优选方案，上述竖直基座3、任意一质量基板5以及任意一挡板500上的固定针防撞孔11和中心孔10的圆心位于同一高度。其中，竖直基座3上的中心孔10为圆柱形通孔，而任意一质量基板5上的中心孔10则为t型定位孔，即质量基板5上的中心孔10为t型结构通孔，且t型结构通孔的小孔段直径与竖直基座3上中心孔10的直径相同。当缓冲材料600上开设针孔，挡板500、缓冲材料600、质量基板5以及竖直基座3需要通过固定针13贯穿锁紧时，可通过在t型定位孔中安装t型圆嵌件54，以将各质量基板5上的中心孔10封堵，确保质量系统与缓冲材料600之间为全面接触；t型定位孔的大头端位于质量基板5的吸附侧面，t型圆嵌件54安装于质量基板5上的中心孔10中，装入后t型圆嵌件54的两端圆形表面分别与质量基板5的两侧平面平齐，以保障质量基板5之间以及质量基板5与竖直基座3之间为无缝贴合。相应的，当缓冲材料600为带孔结构，即其中心开设通孔时，挡板500、缓冲材料600、质量基板5以及竖直基座3通过螺栓12贯穿锁紧，此时需要将质量系统中每个质量基板5上中心孔10内的t型圆嵌件54拆除，以使螺栓12穿过，当螺栓12将挡板500、缓冲材料600、质量基板5以及竖直基座3贯穿后，通过在螺栓12端部旋紧螺母实现紧固。
65.本技术方案针对缓冲材料振动传递特性测试现有竖直方向质量系统无法满足水平方向测试的需求的问题，提出了上述的组合式质量系统100，该组合式质量系统100为一种适用于缓冲材料振动传递测试的对称式缓冲材料水平振动传递性试验快速组合质量系统，具体有益效果如下：
66.(1)其可以快速组合、拆装，采用对称式组合方式，平衡性好，采用磁吸式和卡板锁紧式两种组合固定方式，磁吸式组合连接，拆装方便，卡板锁紧式组合保证质量系统的紧固性，实际操作中，可以单独使用磁吸式，也可以同时使用磁吸式和卡板锁紧式两种组合固定方式，组合方式灵活，操作方便。
67.(2)质量系统中的质量基板5和竖直基座3均通过半圆形的导向凸起4与位于水平基座1中心的导向槽2滑动配合，可利用导向槽2对质量系统进行限位、导向，保证质量系统中质量基板5和竖直基座3准确对齐，同时便于增加质量基板5的数量。
68.(3)实际使用过程中，质量系统通过水平基座1与水平振动传递特性试验系统200中水平滑动机构400的滑块连接，可保证质量系统处于自由运动状态，实现缓冲材料水平振动传递特性试验过程中质量系统的水平自由运动。
69.(4)质量系统通过基座导向滑块31与连接轴700滑动套接，可进一步避免质量系统水平振动过程中发生倾斜，保证质量系统与缓冲材料600始终处于接触状态。
70.实施例二
71.本实施例提出一种水平振动传递特性试验系统200，其中的组合式质量系统100为双层组合质量系统，即竖直基座3的两侧均布置一块质量基板5。如图7所示，该组合式质量系统100中竖直基座3的顶部对称安装有两组响应传感器9。下面以在双层组合质量系统两侧均安装缓冲材料600为例，对上述水平振动传递特性试验系统200的使用原理进行具体说明。
72.将上述双层组合质量系统的上部通过基座导向滑块31穿过连接轴700，下部通过水平基座1与水平滑动机构的滑块进行固定，安装后双层组合质量系统可沿水平滑动机构的水平滑轨和连接轴700水平自由运动。
73.在两侧的挡板500与双层组合质量系统之间分别安装一块中心无通孔的缓冲材料600，使用固定针13插入缓冲材料600进行定位，防止缓冲材料600在测试过程中掉落，固定针13插入位置对应双层组合质量系统中竖直基座3以及各质量基板5上的固定针防撞孔11，所以水平振动测试过程中固定针13不会与质量系统发生碰撞；
74.移动两侧的挡板500分别将两块缓冲材料600与双层组合质量系统的端部贴紧，然后将挡板500固定在水平振动台300上，启动水平振动台300，即可进行两层缓冲材料保护下的水平振动传递特性试验。
75.在振动测试过程中，卡板7的外侧伸出部分进入挡板500上预设的矩形的卡板避让孔502中，不影响双层组合质量系统的水平自由振动。若磁吸力满足质量系统的组合要求，可以不在质量系统中安装卡板73，或者仅将卡板73挂套于卡板安装轴71上，并使其处于竖直状态再用蝶形螺母固定。
76.前述的水平振动台300为一种现有器材，具有结构和工作原理在此不再赘述。
77.实施例三
78.本实施例提出一种水平振动传递特性试验系统200，其中的组合式质量系统100为四层组合质量系统，即竖直基座3的两侧均布置两块质量基板5，且竖直基座3上的中心孔10与各质量基板5上的中心孔10同轴对齐。如图8和图9所示，该组合式质量系统100中竖直基座3的顶部对称安装有两组响应传感器9。下面以在四层组合质量系统单侧安装缓冲材料600为例，对上述水平振动传递特性试验系统200的使用原理进行具体说明。
79.将上述四层组合质量系统的上部通过基座导向滑块31穿过连接轴700，下部通过水平基座1与水平滑动机构的滑块进行固定，安装后四层组合质量系统可沿水平滑动机构的水平滑轨和连接轴700水平自由运动。
80.在一侧的挡板500与四层组合质量系统之间分别安装一块中心开设通孔的缓冲材料600，使用螺栓12穿过挡板5、缓冲材料600与四层组合质量系统的中心通孔后用螺母锁紧，可防止缓冲材料600在测试过程中掉落。然后将挡板500固定在水平振动台300上，启动水平振动台300，即可进行单块缓冲材料的水平振动传递特性试验。
81.在振动测试过程中，卡板7的外侧伸出部分进入挡板500上预设的矩形的卡板避让孔502中，不影响四层组合质量系统的水平自由振动。若磁吸力满足质量系统的组合要求，可以不在质量系统中安装卡板73，或者仅将卡板73挂套于卡板安装轴71上，并使其处于竖直状态再用蝶形螺母固定。
82.前述的水平振动台300为一种现有器材，具有结构和工作原理在此不再赘述。
83.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
84.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容
不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种组合式质量系统，其特征在于，包括：水平基座，所述水平基座的上表面设置有沿水平方向延伸布置的导向槽；竖直基座，所述竖直基座设置于所述水平基座上，并与所述导向槽垂直；所述竖直基座的底部设置有与所述导向槽适配的导向凸起，所述竖直基座通过所述导向凸起与所述导向槽滑动配合；质量基板，所述质量基板设置在所述水平基座上，并平行于所述竖直基座布置；所述竖直基座的两侧对称布置相同数量的所述质量基板，且所述质量基板与所述竖直基座之间，以及任意相邻的两个所述质量基板之间均以磁吸附的方式进行贴合；所述竖直基座的两侧布置不同数量的所述质量基板，能够形成不同质量规格的质量系统。2.根据权利要求1所述的组合式质量系统，其特征在于，所述竖直基座和所述质量基板为形状和面积均相同的矩形板；所述导向槽设置于所述水平基座上表面的一条中心线上，所述竖直基座上的所述导向凸起位于所述竖直基座的底部中心；任意一所述质量基板的底部中心均设置有所述导向凸起，任意一所述质量基板均通过其底部中心的所述导向凸起与所述导向槽滑动配合。3.根据权利要求1或2所述的组合式质量系统，其特征在于，所述竖直基座和所述质量基板均为铁板，任意一所述质量基板的吸附侧面上均嵌置有能够磁吸附相邻铁板的磁铁；所述吸附侧面为相应所述质量基板的朝向所述竖直基座的一侧面。4.根据权利要求3所述的组合式质量系统，其特征在于，任意一所述质量基板的所述吸附侧面均开设有多个磁铁安装孔和分离槽，所述磁铁安装孔在所述吸附侧面上均匀分布，任意一所述磁铁安装孔内均嵌置有所述磁铁；所述分离槽平行于所述水平基座且垂直于所述导向槽设置，所述分离槽的端部延伸至所述吸附侧面的边缘。5.根据权利要求3所述的组合式质量系统，其特征在于，还包括用于将所述质量系统中的所述竖直基座与所述质量基板固定连接的水平加固装置，所述水平加固装置包括：卡板安装轴，所述卡板安装轴位于所述质量系统的一侧，并设置于所述竖直基座上，所述卡板安装轴平行于所述水平基座且垂直于所述导向槽设置；锁紧轴，所述锁紧轴与所述卡板安装轴位于所述质量系统的同一侧，且任意一所述质量基板上均设置有所述锁紧轴，任意一所述锁紧轴平行于所述卡板安装轴设置；卡板，所述卡板的第一端设置有卡板安装孔，所述卡板通过所述卡板安装孔与所述卡板安装轴转动连接；所述卡板的一侧设置有多个圆弧豁口，所有所述圆弧豁口由所述卡板的第一端向第二端间隔排布，且所有所述圆弧豁口的圆弧走势均以所述卡板安装孔的中心为圆心设置，不同所述圆弧豁口用于与不同所述锁紧轴挂接，以对相应的所述质量基板进行水平限位；紧固螺母，所述紧固螺母螺纹连接于所述卡板安装轴和所述锁紧轴上，用于加固卡板；所述质量系统的同一侧设置有两组所述水平加固装置，以分别对位于所述竖直基座水平两侧的所述质量基板进行固定。6.根据权利要求5所述的组合式质量系统，其特征在于，所述质量系统的两侧均设置有两组所述水平加固装置，且位于所述质量系统同一侧的两组所述水平加固装置共用一根所
述卡板安装轴。7.根据权利要求1或2所述的组合式质量系统，其特征在于，所述竖直基座的顶部还设置有两个传感器固定座，两个所述传感器固定座对称分布；两个所述传感器固定座上同时水平安装有响应传感器；或者，其中一个所述传感器固定座上水平安装所述响应传感器，另一个所述传感器固定座上安装与所述响应传感器相同重量的配重块。8.根据权利要求2所述的组合式质量系统，其特征在于，所述竖直基座以及任意一所述质量基板的中心均开设有供螺栓穿过的中心孔，所述竖直基座以及任意一所述质量基板上均开设有两个供固定针穿过的固定针防撞孔，两个所述固定针防撞孔对称分布于所述中心孔的两侧；所述螺栓和所述固定针用于固定所述组合式质量系统和缓冲材料，且所述缓冲材料的中心开设通孔时，所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述螺栓贯穿锁紧，当所述缓冲材料上开设针孔时，所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述固定针贯穿锁紧。9.根据权利要求8所述的组合式质量系统，其特征在于，还包括t型圆嵌件，任意一所述质量基板上的所述中心孔均为与所述t型圆嵌件适配的t型定位孔，当所述缓冲材料、所述质量基板以及所述竖直基座通过所述固定针贯穿锁紧时，所述t型圆嵌件嵌入所述t型定位孔内以封堵所述质量基板上的所述中心孔。10.一种水平振动质量单元，其特征在于，包括水平滑动机构和如权利要求1～9任意一项所述的组合式质量系统，所述水平滑动机构包括水平滑轨和与所述水平滑轨匹配的滑块，所述水平滑轨用于安装在水平振动台上，并与所述水平振动台的振动方向平行布置，所述组合式质量系统的所述水平基座连接于所述滑块上，以使所述组合式质量系统能够沿所述水平滑轨自由运动。

技术总结
本发明公开一种组合式质量系统，其采用沿水平方向在竖直基板两侧成对布置质量基板的方式，形成了质量系统的对称式组合，其适用于缓冲材料水平振动传递测试，解决了现有缓冲材料振动传递特性测试质量系统只能应用于竖直方向缓冲材料的振动测试，而无法满足水平方向测试需求的问题。该组合式质量系统为一种对称式缓冲材料水平振动传递性试验快速组合质量系统，其质量基板与竖直基座之间以及相邻质量基板之间采用磁吸式组合，可以实现质量系统的快速组合、拆装，拆装方便。本发明还提出了包含上述组合式质量系统的水平振动质量单元，通过将组合式质量系统安装于水平滑动机构的滑块上，可保证质量系统在水平振动试验过程中处于自由运动状态。自由运动状态。自由运动状态。


技术研发人员：于振 温时宝 栾绍雨 杨建 王继微 李维 赵永仙 张振秀
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2023.01.28
技术公布日：2023/7/13