[发明专利]光伏跟踪支架低频振动模拟试验台及试验方法

权利要求书

1.一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，低频振动模拟试验台包括：低频振动源发生器、可调导轨支架、振动载荷传递索具、光伏跟踪支架、低频振动传感器、控制器，所述的低频振动信号源发生器固定在可调导轨支架上，所述的振动载荷传递索具一端固定在低频振动源发生器上、另一端固定在光伏跟踪支架的横梁上，所述的低频振动传感器固定在光伏跟踪支架和光伏板上、通过信号线路与控制器连接，控制器通过信号线路和电源供电线路与低频振动源发生器进行连接；所述的可调导轨支架用于支撑和固定低频振动源发生器、并且允许低频振动源发生器在全长范围内进行任意移动，调节到合适高度后，进行紧固；所述的振动载荷传递索具，包括端部固定环、钢丝绳、拉簧、长度调节与锁紧装置；所述端部固定环一端套在偏心轮的轴销上，另一端与钢丝绳固定，钢丝绳与拉簧的一端固定，拉簧另一端固定另一条钢丝绳，钢丝绳通过长度调节与锁紧装置与光伏跟踪支架的横梁相连接；所述的低频振动源发生器，包括变频调速电机、偏心轮、轴销，所述的偏心轮具有多个不同偏心距的销孔孔阵，并固定在变频调速电机的输出轴上，所述的轴销固定在偏心轮的销孔中，并且根据不同的偏心距需要，选择不同的销孔进行固定；

其特征在于，包括以下步骤：对总体结构进行三维建模和有限元动力学分析的软件模拟，估算持续载荷的大小和交变载荷分量的共振点的频率和方向；根据持续载荷的大小对振动载荷传递索具进行调整，使光伏跟踪支架所加载的预紧力与持续载荷大小相符；根据交变载荷的频率和方向设置低频振动模拟试验台的频率和载荷施加方向，进行扫频试验、寻找实际共振点；在实际共振发生的频率参数基础上，设计从小到大逐渐变化的振幅；根据试验规范进行规定时间的持续试验，对是否符合设计要求作出评估，或者做到出现零件疲劳失效为止，对失效零件进行进一步评估、对薄弱环节进行加强和优化。

2.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的低频振动模拟试验台的持续载荷分量设置和调节方法是：将连接低频振动源发生器和光伏跟踪支架的振动载荷传递索具中的拉簧的拉伸长度进行调整；根据胡克定律，光伏跟踪支架所承受的拉力等于拉簧拉伸长度乘以拉簧的弹性系数。

3.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的低频振动模拟试验台的频率设置方法是：通过改变变频调速电机的输出转速，来使偏心轮的转速进行相应变化；偏心轮通过销轴带动振动载荷传递索具实现由转动到线性往复拉动的转变，并将线性往复拉动运动传递到光伏跟踪支架上；线性往复拉动的频率等于电机的输出转速。

4.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的低频振动模拟试验台的振幅设置方法是：通过选择偏心轮上不同偏心距的销孔，来使振动载荷传递索具进行线性往复拉动时的最大运动距离产生变化，从而模拟低频振动载荷振幅；线性往复拉动运动的振幅等于销轴所在偏心孔的偏心距的两倍。

5.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的低频振动模拟试验台的频率与振幅设置的组合，组成了低频振动载荷中的交变载荷分量的特性。

6.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的测试方法中，低频振动模拟试验台对于光伏跟踪支架在户外实际运行时所承受的实际风力载荷的模拟的方法是：将持续载荷分量和交变载荷分量组合起来，同时由振动载荷传递索具施加给光伏跟踪支架。

7.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的低频振动模拟试验台的载荷施加方向的设置方法是：通过调整低频振动源发生器在可调导轨支架上的高度，来使振动载荷传递索具对光伏跟踪支架的往复拉动运动的方向，从水平方向到竖直方向变化，从而模拟低频振动载荷在光伏跟踪支架横梁上的不同施加方向。

8.根据权利要求1所述的一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法，其特征在于：所述的共振现象发生与否的判断方法是：在低频振动模拟试验台对光伏跟踪支架进行扫频振动测试时，固定在光伏跟踪支架和光伏板上的低频振动传感器对所在部位的振动频率和振幅进行实时检测，检测信号通过通信通道发送到控制器中；控制器将检测到的振动频率和振幅，与低频振动源发生器输出的频率和振幅进行比较；如果实测频率与信号源输出频率相等、但实测振幅大于信号源输出振幅，或者实际振幅在这个频率点上振动时的振幅有增大趋势时，则认为发生了共振。