本發(fā)明涉及一種低頻大位移水平運動振動臺，具體涉及一種振動試驗、力學(xué)分析試驗所使用的低頻大位移水平運動振動臺

背景技術(shù)：

振動臺又稱振動發(fā)生器或振動激勵器。它是利用電動、電液壓、壓電或其他原理獲得機(jī)械振動的一種裝置，一般可分為機(jī)械式、液壓式、電動式，電動式振動臺是目前使用最廣泛的一種振動設(shè)備，電動式振動臺和電磁式振動臺能夠提供高頻率振動，但是其提供的振幅較小，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計困難，成本高，不符合實驗要求。機(jī)械式振動臺能夠提供較大的振幅和較低的頻率，基本滿足實驗需求，并且制造成本低，便與實現(xiàn)。振動臺是用于在實驗室內(nèi)模擬真實振動環(huán)境效應(yīng)的試驗設(shè)備，振動試驗是在振動臺上采用不同的輸入信號激勵樣品，振動試驗主要由分為正弦和隨機(jī)振動。

正弦機(jī)構(gòu)是將連續(xù)旋轉(zhuǎn)的圓周運動轉(zhuǎn)變成一種在特定約束下的直線運動的機(jī)構(gòu)。目前現(xiàn)有的機(jī)械式振動臺，其實現(xiàn)方法一般采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)簡單，承載能力強(qiáng)，更容易近似的實現(xiàn)正弦運動等優(yōu)點。把它用于機(jī)器的運動轉(zhuǎn)換、傳遞動力時，不僅可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、質(zhì)量輕，使用、維護(hù)方便。本發(fā)明與之相比，也是采用了正弦機(jī)構(gòu)的運動方式，不過它所提供的振動振幅大于目前現(xiàn)有的振動臺的振動振幅，而且它還通過安裝減速箱，使得振動臺有較小的振動頻率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服已有的振動臺普遍振幅較小且振動頻率高的問題，本發(fā)明提供了一種低頻大位移水平運動振動臺，是一種可調(diào)式大位移且低頻的水平運動振動臺。

一種低頻大位移水平運動振動臺，包括動力與控制裝置、制動裝置、傳動機(jī)構(gòu)、從動裝置和支撐裝置。

所述動力與控制裝置，包括電動機(jī)、變頻箱和減速箱。所述電動機(jī)為振動臺提供驅(qū)動動力；所述減速箱用于降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩，降低傳遞到低頻大位移水平運動振動臺的轉(zhuǎn)速，通過減速箱降低轉(zhuǎn)速；減速箱固定在基座的支撐板上，減速箱下端與電動機(jī)連接，減速箱上端連接傳動機(jī)構(gòu)中的小帶輪，變頻箱與電動機(jī)連接，用來調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)動頻率。

所述制動裝置包括電磁離合器和剎車器；剎車器連接剎車踏板；電磁離合器連接有控制開關(guān)；所述電磁離合器放置在傳動主軸中部，控制傳動主軸的旋轉(zhuǎn)；所述剎車器位于電磁離合器上端；當(dāng)控制開關(guān)控制電磁離合器的線圈斷電時，電磁離合器分離，再通過剎車踏板使振動臺制動停車。

所述傳動機(jī)構(gòu)包括同步帶、傳動主軸、偏心調(diào)節(jié)裝置和軸承座孔。大帶輪通過同步帶與小帶輪連接，小帶輪連接在減速箱上端，大帶輪與傳動主軸下端連接；小帶輪帶動大帶輪旋轉(zhuǎn)，大帶輪帶動傳動主軸轉(zhuǎn)動；所述傳動主軸通過主軸軸承固定在基座的支撐板上，傳動主軸上端連接有偏心調(diào)節(jié)裝置；所述的偏心調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)所述傳動機(jī)構(gòu)的偏心距離，通過旋轉(zhuǎn)偏心調(diào)節(jié)裝置上的偏心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤調(diào)節(jié)偏心距離，來控制振幅大??；偏心調(diào)節(jié)裝置設(shè)定的調(diào)節(jié)長度在0到100mm，其最大偏心距離為100mm，能實現(xiàn)振動臺水平大位移運動，偏心調(diào)節(jié)裝置上端固定軸承座孔。

所述從動裝置包括臺面和臺面導(dǎo)軌。臺面可活動放置在基座導(dǎo)軌上，臺面能沿基座導(dǎo)軌做往復(fù)直線運動；臺面導(dǎo)軌固定在臺面底部下表面的中間位置，滑塊上端可活動的放置在臺面導(dǎo)軌中，滑塊下端通過軸承連接在所述的軸承座孔中。所述臺面上設(shè)有螺紋孔，用于安裝實驗器材或設(shè)備。

所述支撐裝置包括基座、基座導(dǎo)軌和水平支撐調(diào)節(jié)件。所述基座為四腳支撐，基座四個立柱之間連接有支撐板，電動機(jī)和減速箱通過四個減震裝置固定在支撐板上；所述基座導(dǎo)軌為兩個互相平行的水平導(dǎo)軌，分別固定在基座頂部前后兩側(cè)；當(dāng)傳動主軸做定心轉(zhuǎn)動，傳動主軸帶動滑塊做圓周運動，同時滑塊在臺面導(dǎo)軌之上做往復(fù)運動，該圓周運動驅(qū)動臺面在臺面導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運動；所述水平支撐調(diào)節(jié)件，安裝在基座四個支撐腳的下面，用于調(diào)節(jié)基座的平衡，使基座水平放置。

本發(fā)明的優(yōu)點

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、工作狀態(tài)穩(wěn)定、方便裝配及更換零部件。

2、本發(fā)明所設(shè)計的振動臺的工作臺面上分布螺紋孔，方便安裝實驗器材和設(shè)備。

3、本發(fā)明通過安裝偏心調(diào)節(jié)裝置，實現(xiàn)較大的振動幅值。由于實驗需要大振幅的振動，來獲取實驗數(shù)據(jù)，通過選用的偏心調(diào)節(jié)裝置，其最大調(diào)節(jié)距離為100mm，從而能實現(xiàn)較大的振動幅值，振動振幅范圍為0到±100mm，而現(xiàn)有市場振動臺的最大振幅一般在±50mm左右，本發(fā)明的工作的最大振幅遠(yuǎn)高于市場其他振動臺；另外通過減速箱和變頻器對轉(zhuǎn)速的控制，達(dá)到了振動臺低頻率振動。

附圖說明

圖1為低頻大位移水平振動臺的主視圖

圖中：1、電動機(jī)，2、變速箱，3、減振裝置，4、小帶輪，5、同步帶，6、大帶輪，7、傳動主軸，8、主軸軸承，9、電磁離合器及剎車器，10、偏心調(diào)節(jié)裝置，11、軸承座孔，12、滑塊，13、臺面導(dǎo)軌，14、臺面，15、基座導(dǎo)軌，16、變頻箱，17、基座，18、水平支撐調(diào)節(jié)件。

圖2為振動臺運動曲線

實驗證明，如圖2所示，振動臺的實際運動曲線與正弦曲線基本吻合，也實現(xiàn)了低頻、大位移的振動，本發(fā)明設(shè)計的振動臺能夠達(dá)到要求。

具體實施方式

本發(fā)明工作原理如下：

參見附圖1，本發(fā)明所公開的這種低頻大位移水平振動臺，其中包括電動機(jī)1(三相交流變頻調(diào)速電動機(jī)，yvp112m-4-200)、變速箱2(tl模塊化組合齒輪減速箱，rf07-4kw-4p-23.37-m2)、減振裝置3、小帶輪4、同步帶5、大帶輪6、傳動主軸7、主軸軸承8、電磁離合器及剎車器(干式單片電磁離合器，tj-a-1.5)9、偏心調(diào)節(jié)裝置10、軸承座孔11、滑塊12、臺面導(dǎo)軌13、臺面14、基座導(dǎo)軌15、變頻箱16(kc變頻器，kc510-055g375p3)、基座17、水平支撐調(diào)節(jié)件18。

本發(fā)明所涉及的一種低頻大位移水平振動臺，包括動力與控制裝置、制動裝置、傳動機(jī)構(gòu)、從動裝置、支撐裝置。動力與控制裝置包括為電動機(jī)1、變頻箱1和減速箱；制動裝置為電磁離合器及剎車器9；傳動機(jī)構(gòu)括同步帶5、傳動主軸7、偏心調(diào)節(jié)裝置10和軸承座孔11四部分；從動裝置包括臺面14和臺面導(dǎo)軌13；支撐裝置包括基座17、基座導(dǎo)軌15和水平支撐調(diào)節(jié)件18。

具體組合方式如圖1所示，電動機(jī)1與變速箱2連接，為振動臺提供驅(qū)動和減速，變速箱2固定在基座支撐板上，與支撐板之間安裝四個減振裝置3以減小電動機(jī)轉(zhuǎn)動所帶來的振動?；?7上安裝變頻箱16和兩個互相平行的水平基座導(dǎo)軌15，變頻箱內(nèi)有電動機(jī)的啟動開關(guān)以及變頻器，通過變頻器來控制臺面的振動頻率的大小。在基座的四個支撐腳下面分別安裝水平支撐調(diào)節(jié)件18，用來調(diào)節(jié)振動臺的平衡，使得振動臺能夠水平放置。變速箱輸出轉(zhuǎn)矩到小帶輪4上，小帶輪帶動傳同步帶5轉(zhuǎn)動，從而使得大帶輪6及傳動主軸7旋轉(zhuǎn)。傳動主軸通過主軸軸承8固定在基座上，傳動主軸上裝有電磁離合器及剎車器9，電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離，當(dāng)需要停車時，電磁離合器通過連接的控制開關(guān)使得線圈斷電時，電磁離合器分離，再用剎車器連接的剎車踏板使振動臺制動停車。傳動主軸上端與偏心調(diào)節(jié)裝置10為固定連接，傳動主軸轉(zhuǎn)動從而帶動偏心調(diào)節(jié)裝置作圓周運動，可以通過旋轉(zhuǎn)偏心調(diào)節(jié)裝置上的轉(zhuǎn)盤來調(diào)節(jié)偏心距離，進(jìn)而可以控制振動臺振動的振幅。軸承座孔11與滑塊12通過軸承連接，軸承座孔緊固在偏心調(diào)節(jié)裝置上，傳動主軸轉(zhuǎn)動時軸承座孔跟隨偏心調(diào)節(jié)裝置做圓周運動，滑塊12與臺面導(dǎo)軌13為滑動連接。臺面14安裝了四個滑塊并連接在基座導(dǎo)軌15上，與基座導(dǎo)軌為滑動連接，滑塊12跟隨偏心調(diào)節(jié)裝置10作圓周運動并在臺面導(dǎo)軌上左右滑動，從而帶動臺面在基座導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運動，實現(xiàn)了把圓周運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)的直線運動。