非线性弹性辅助振动装置及振动摇摆台制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非线性弹性辅助振动装置及振动摇摆台，旨在克服振动摇摆台研制中由于消耗功率过大导致振动摇摆台的设计、制造和使用成本大幅上升，甚至无法设计出满足使用的振动摇摆台的问题。振动摇摆台包括支撑平台(1)、4个非线性弹性辅助振动装置(2)、4个支撑座(3)与3个激振器(4)；3个激振器(4)通过球铰安装在支撑平台(1)与底座(5)之间；4个非线性弹性辅助振动装置(2)对称地布置在支撑平台(1)的四周，4个非线性弹性辅助振动装置(2)分别通过其中的舌形板(13)与支撑平台(1)一侧固定连接，4个非线性弹性辅助振动装置(2)安装在4个支撑座(3)上，4个支撑座(3)的底端与底座(5)固定连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种属于振动环境试验领域中的装置。更确切地说，本专利技术涉及一种非线性弹性辅助振动装置及包含该振动装置的振动摇摆台。
技术介绍
振动摇摆台是一种能够再现被试件所处振动环境的设备，用来研究被试件在不同振动环境下的可靠性和稳定性。当被试件质量较大，振动位移、速度和加速度幅值要求较高时，满足特定的振动试验条件，振动摇摆台所需输入功率会大幅上升。受设计制造和使用成本制约，现有振动摇摆台的适用范围受到限制。为节约能源、提高效率，扩大振动摇摆台的使用范围，中国专利授权公告号为CN201876344U，授权公告日为2011.06.22，专利名称为“可调支撑刚度共振式振动台”，该申请案公开了一种支撑刚度可以调节的共振式振动台，利用共振的方式来降低功率消耗，节约能源。其公开了三种较常见的刚度调节方式。其刚度调节方式分别为调整支撑振动台运动部分的板簧悬臂长度、螺旋弹簧有效作用圈数和气弹簧气室压强。其不足之处为当刚度调节结束之后，振动台的固有频率即确定了下来，在使用过程中，不经外部力调节，刚度无法改变，即在振动过程中，系统的固有频率难以改变。且专利文件中并没有指出“可调支撑刚度共振式振动台”的具体形式。中国专利授权公布号为CN105806580A，授权公布日为2016.07.27，申请号为201610379095.1，专利名称为“可变刚度宽频谐振机构”，该申请案公开了一种可用于振动台的宽频谐振机构，该机构利用板簧和杠杆结构实现整个机构的刚度随位移增大而减小的特性，将其应用在振动台上，可以实现在宽频范围内的共振效果，降低输入功率。但是该谐振机构结构较为复杂，在工作过程中，杠杆端部轴承与板簧和输出杆等部件经常发生碰撞，结构的整体可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术在重载大振幅振动摇摆台研制过程中，由于系统消耗功率过大导致振动摇摆台的设计、制造和使用成本大幅上升，甚至无法设计出满足使用要求的振动摇摆台的问题，提供了一种非线性弹性辅助振动装置及包含该振动装置的振动摇摆台。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：所述的非线性弹性辅助振动装置包括框架、底面导轨、顶面导轨、下压紧块、舌形板、上压紧块、弹簧、连杆、连接块、滑块与立柱；所述的底面导轨安装在框架的框架底板的中间处，顶面导轨安装在框架的框架顶板的中间处，滑块安装在底面导轨与顶面导轨上为滑动连接，立柱竖直地安装在框架底板与框架顶板之间并采用螺栓连接，下压紧块、舌形板与上压紧块由下至上安装在立柱上为滑动连接，下压紧块的下端与上压紧块的上端通过连杆与连接块铰接，连接块的侧面通过弹簧与框架连接，连接块的底面与滑块固定连接。技术方案中所述的上压紧块与下压紧块的结构相同，下压紧块与上压紧块为长方体形空心结构件，下压紧块与上压紧块四角处设置有直角导向通槽，上压紧块的顶端的中心处设置有底面为圆柱面的凹槽，凹槽的前后槽壁上设置有用以安装销轴的上圆通孔即上前圆通孔与上后圆通孔，上前圆通孔与上后圆通孔的回转轴线共线；上压紧块的底面设置成圆弧面，圆弧面的曲率半径与舌形板的上、下圆弧曲面的曲率半径大小相同。技术方案中所述的立柱竖直地安装在框架底板与框架顶板之间并采用螺栓连接是指：所述的立柱包括右前立柱、左前立柱、左后立柱与右后立柱；所述的右前立柱、左前立柱、左后立柱与右后立柱的底端和框架底板内表面上的1号底板凸起、2号底板凸起、3号底板凸起与4号底板凸起依次对正接触，并采用螺栓固定；右前立柱、左前立柱、左后立柱与右后立柱的顶端和框架顶板上的四个矩形的顶面凸起依次对正接触，并采用螺栓固定，右前立柱、左前立柱、左后立柱与右后立柱相互平行，并垂直于框架底板与框架顶板。技术方案中所述的下压紧块的下端与上压紧块的上端通过连杆与连接块铰接是指：所述的连杆包括右下连杆、左下连杆、左上连杆与右上连杆；所述的连接块包括右下连接块、左下连接块、左上连接块与右上连接块；所述的下压紧块的下端和右下连杆、左下连杆上端铰接，右下连杆的下端与右下连接块铰接，左下连杆的下端与左下连接块铰接；上压紧块的上端和左上连杆、右上连杆的下端铰接，左上连杆的上端与左上连接块铰接，右上连杆的上端与右上连接块铰接。技术方案中所述的右下连接块、右上连接块、左下连接块与左上连接块为结构相同的正方体形结构件，右下连接块、右上连接块、左下连接块与左上连接块上设置有两侧开口的正方形凹槽，在凹槽的前后槽壁上设置有用以安装连接销轴的圆通孔，槽底上均匀地布置有四个连接孔，用于和右下滑块、右上滑块、左下滑块与左上滑块进行螺栓连接，凹槽的另一槽壁上设置有一个连接孔，用以和1号右下弹簧座、1号右上弹簧座、1号左下弹簧座与1号左上弹簧座进行螺栓连接。技术方案中所述的连接块的侧面通过弹簧与框架连接，连接块的底面与滑块固定连接是指：所述的连接块包括右下连接块、左下连接块、左上连接块与右上连接块；所述的弹簧包括左下弹簧、左上弹簧、右上弹簧与右下弹簧；所述的右下连接块的右端通过1号右下弹簧座与右下弹簧的左端连接，右下弹簧的右端通过2号右下弹簧座与框架的框架右立板的下端连接，右下连接块的底端面与滑块中的右下滑块顶端面固定连接；左下连接块的左端通过1号左下弹簧座与左下弹簧的右端连接，左下弹簧的左端通过2号左下弹簧座与框架的框架左立板的下端连接，左下连接块的底端面与左下滑块顶端面固定连接；右上连接块的右端通过1号右上弹簧座与右上弹簧的左端连接，右上弹簧的右端通过2号右上弹簧座与框架的框架右立板的上端连接，右上连接块的顶端面与右上滑块的底端面固定连接；左上连接块的左端通过1号左上弹簧座与左上弹簧的右端连接，左上弹簧的左端通过2号左上弹簧座与框架的框架左立板的上端连接，左上连接块的顶端面与左上滑块的底端面固定连接。技术方案中所述的框架还包括框架左立板与框架右立板；其中：框架左立板与框架右立板结构相同，框架顶板与框架底板结构相同，皆为等矩形横截面的板类结构件；框架顶板、框架底板、框架左立板与框架右立板的前后宽度相等，框架顶板、框架底板、框架左立板与框架右立板的厚度相等，它们之间通过螺栓连接或者焊接成矩形框架。技术方案中所述的框架底板内表面的中间位置均匀地设置有2排共四个矩形的底板凸起即1号底板凸起、2号底板凸起、3号底板凸起与4号底板凸起，四个底板凸起的形状、大小相同，四个底板凸起上分别设置有用于立柱安装固定的螺栓通孔，四个矩形的底板凸起的对称中心连线是一矩形,即1号底板凸起、2号底板凸起、3号底板凸起与4号底板凸起分布在框架底板内表面中间位置一个矩形的四角处，3号底板凸起与4号底板凸起的一长端面和框架底板的一长端面共面，1号底板凸起与2号底板凸起的一长端面和框架底板的另一长端面共面；四个矩形的底板凸起的高度设置为5～10mm；四个矩形的底板凸起上分别设置一组结构相同的螺栓通孔，每一组螺栓通孔与立柱端部所设置的一组螺纹孔对正，1号底板凸起、2号底板凸起和3号底板凸起、4号底板凸起之间的框架底板上均匀地布置有安装底面导轨的螺纹孔。技术方案中所述的舌形板的左端部分设置为圆柱体结构件，圆柱体结构件装入支撑平台的一端面上的圆孔中，并采用焊接方式将圆柱体结构件与支撑平台相连接；舌形板的右端部分设置成由上表面、下表面、前表面、后表面与两端的平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的非线性弹性辅助振动装置包括框架(7)、底面导轨(11)、顶面导轨(25)、下压紧块(12)、舌形板(13)、上压紧块(14)、弹簧、连杆、连接块、滑块与立柱；所述的底面导轨(11)安装在框架(7)的框架底板(7‑3)的中间处，顶面导轨(25)安装在框架(7)的框架顶板(7‑1)的中间处，滑块安装在底面导轨(11)与顶面导轨(25)上为滑动连接，立柱竖直地安装在框架底板(7‑3)与框架顶板(7‑1)之间并采用螺栓连接，下压紧块(12)、舌形板(13)与上压紧块(14)由下至上安装在立柱上为滑动连接，下压紧块(12)的下端与上压紧块(14)的上端通过连杆与连接块铰接，连接块的侧面通过弹簧与框架(7)连接，连接块的底面与滑块固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的非线性弹性辅助振动装置包括框架(7)、底面导轨(11)、顶面导轨(25)、下压紧块(12)、舌形板(13)、上压紧块(14)、弹簧、连杆、连接块、滑块与立柱；所述的底面导轨(11)安装在框架(7)的框架底板(7-3)的中间处，顶面导轨(25)安装在框架(7)的框架顶板(7-1)的中间处，滑块安装在底面导轨(11)与顶面导轨(25)上为滑动连接，立柱竖直地安装在框架底板(7-3)与框架顶板(7-1)之间并采用螺栓连接，下压紧块(12)、舌形板(13)与上压紧块(14)由下至上安装在立柱上为滑动连接，下压紧块(12)的下端与上压紧块(14)的上端通过连杆与连接块铰接，连接块的侧面通过弹簧与框架(7)连接，连接块的底面与滑块固定连接。2.按照权利要求1所述的非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的上压紧块(14)与下压紧块(12)的结构相同，下压紧块(12)与上压紧块(14)为长方体形空心结构件，下压紧块(12)与上压紧块(14)四角处设置有直角导向通槽，上压紧块(14)的顶端的中心处设置有底面为圆柱面的凹槽，凹槽的前后槽壁上设置有用以安装销轴的上圆通孔即上前圆通孔与上后圆通孔，上前圆通孔与上后圆通孔的回转轴线共线；上压紧块(14)的底面设置成圆弧面，圆弧面的曲率半径与舌形板(13)的上、下圆弧曲面曲率半径大小相同。3.按照权利要求1所述的非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的立柱竖直地安装在框架底板(7-3)与框架顶板(7-1)之间并采用螺栓连接是指：所述的立柱包括右前立柱(6)、左前立柱(19)、左后立柱(20)与右后立柱(21)；所述的右前立柱(6)、左前立柱(19)、左后立柱(20)与右后立柱(21)的底端和框架底板(7-3)内表面上的1号底板凸起(7-5)、2号底板凸起(7-6)、3号底板凸起(7-7)与4号底板凸起(7-8)依次对正接触，并采用螺栓固定；右前立柱(6)、左前立柱(19)、左后立柱(20)与右后立柱(21)的顶端和框架顶板(7-1)上的四个矩形的顶面凸起依次对正接触，并采用螺栓固定，右前立柱(6)、左前立柱(19)、左后立柱(20)与右后立柱(21)相互平行，并垂直于框架底板(7-3)与框架顶板(7-1)。4.按照权利要求1所述的非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的下压紧块(12)的下端与上压紧块(14)的上端通过连杆与连接块铰接是指：所述的连杆包括右下连杆(8)、左下连杆(16)、左上连杆(17)与右上连杆(18)；所述的连接块包括右下连接块(9)、左下连接块(27)、左上连接块(29)与右上连接块(31)；所述的下压紧块(12)的下端和右下连杆(8)、左下连杆(16)上端铰接，右下连杆(8)的下端与右下连接块(9)铰接，左下连杆(16)的下端与左下连接块(27)铰接；上压紧块(14)的上端和左上连杆(17)、右上连杆(18)的下端铰接，左上连杆(17)的上端与左上连接块(29)铰接，右上连杆(18)的上端与右上连接块(31)铰接。5.按照权利要求4所述的非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的右下连接块(9)、右上连接块(31)、左下连接块(27)与左上连接块(29)为结构相同的正方体形结构件，右下连接块(9)、右上连接块(31)、左下连接块(27)与左上连接块(29)上设置有两侧开口的正方形凹槽，在凹槽的前后槽壁上设置有用以安装连接销轴的圆通孔，槽底上均匀地布置有四个连接孔，用于和右下滑块(10)、右上滑块(30)、左下滑块(26)与左上滑块(28)进行螺栓连接，凹槽的另一槽壁上设置有一个连接孔，用以和1号右下弹簧座(32)、1号右上弹簧座(38)、1号左下弹簧座(35)与1号左上弹簧座(36)进行螺栓连接。6.按照权利要求1所述的非线性弹性辅助振动装置，其特征在于，所述的连接块的侧面通过弹簧与框架(7)连接，连接块的底面与滑块固定连接是指：所述的连接块包括右下连接块(9)、左下连接块(27)、左上连接块(29)与右上连接块(31)；所述的弹簧包括左下弹簧(15)、左上弹簧(22)、右上弹簧(23)与右下弹簧(24)；所述的右下连接块(9)的右端通过1号右下弹簧座(32)与右下弹簧(24)的左端连接，右下弹簧(24)的右端通过2号右下弹簧座(33)与框架(7)的框架右立板(7-2)的下端连接，右下连接块(9)的底端面与滑块中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兴华，孙晓，唐可洪，王勇威，赵丁选，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22