[發明專利]一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法

有效

• 申請號: 201910367143.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110108426B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張楠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 苗青盛;譚云

本發明涉及振動機械工程技術領域，公開了一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法，其中振動系統包括：第一振動體和第二振動體；第一振動體的底面與第二振動體的頂面相連，第一振動體上設有第一電機和第二電機，第一電機和第二電機沿水平方向設置且關于第一振動體對稱，第一電機與第一擺臂的一端相連，第一擺臂的另一端與第一質量球相連，第二電機與第二擺臂的一端相連，第二擺臂的另一端與第二質量球相連，第一質量球和第二質量球反向回轉。本發明提供的一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法，利用振動同步理論設計一種新型的反復運動的機械結構，減少傳動機械部件和產生較大離心驅動力，系統能量損失小，為振動系統提供了新的設計思路。

技術領域

本發明涉及振動機械工程技術領域，特別是涉及一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法。

背景技術

反復運動式或能實現彈跳運動的裝置，需要多次轉換的驅動裝置，或電機通過氣泵壓縮空氣，然后通過氣閥推動氣缸等。如電機通過各種傳動系統壓縮彈簧，這給使用帶來許多缺點。例如，傳統反復運動式裝置動力傳動路線長，機械單元多、能量損失大，在傳動中的部件容易被磨損和破壞，甚至造成運行穩定性降低和機械壽命降低，增加了成本或耽誤工期。

多激振電機驅動的振動壓實系統在壓實土壤過程中，土體對振動體的恢復力與其位移之間形成的滯回環是不對稱的，這種在應力應變關系曲線上的不對稱滯回特性對系統的振動響應有很大影響，需保證多激振電機的同步運轉才能實現系統同步運動穩定性，進而保證振動機械的工作性能。

現有的振動壓實類工程機械，為保證多激振電機能實現同步運轉穩定和系統振幅穩定性，傳統的振動機械大部分都工作在遠超共振狀態，現有振動系統的同步設計理論多是針對遠超共振單質體振動系統一個位移方向的振動同步理論，而多激振電機驅動的單質體振動系統多個位移方向的同步運轉特性分析缺少準確實用的分析理論。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法，用于解決或部分解決振動系統中多個位移方向的同步運轉特性分析缺少準確實用分析理論的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，根據本發明第一方面，提供一種雙振動體振動系統，包括：第一振動體和第二振動體；所述第一振動體的底面與所述第二振動體的頂面相連，所述第一振動體上設有第一電機和第二電機，所述第一電機和所述第二電機沿水平方向設置且關于所述第一振動體對稱，所述第一電機與第一擺臂的一端相連，所述第一擺臂的另一端與第一質量球相連，所述第二電機與第二擺臂的一端相連，所述第二擺臂的另一端與第二質量球相連，所述第一質量球和所述第二質量球反向回轉。

根據本發明的第二方面，提供一種基于上述雙振動體振動系統的同步特性分析方法，包括：根據第二振動體底面設備基礎的應力與應變關系以及第二振動體與底面設備基礎之間的相互作用關系建立底面設備基礎的滯回力模型；建立振動系統中第一振動體水平、豎直和旋轉三個位移方向以及第二振動體豎直位移方向的力學模型，并根據滯回力模型以及力學模型建立振動系統的動力學模型；根據所述動力學模型對所述振動系統的同步特性進行分析。

(三)有益效果

本發明實施例提供的一種雙振動體振動系統及同步特性分析方法，可在電機和質量球的驅動下形成兩個振動源，便于在實際應用中與不同部件連接或者用于不同用途，可提高振動系統的適用性；該振動系統突破了傳統反復運動裝置動力傳動路線多的，能量損失大的設計思路，利用振動同步理論設計一種新型的反復運動的機械結構，由于減少傳動機械部件和產生較大離心驅動力，使此系統能量損失小，為振動系統提供了新的設計思路。

附圖說明

圖1為本發明實施例中振動系統的力學模型示意圖；

圖2為本發明實施例中滯回力模型的示意圖；