[發明專利]一種準零剛度振動試驗臺

有效

• 申請號: 202111449195.4
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114061881B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 郭燕寧;馮驍
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

本發明涉及一種準零剛度振動試驗臺，包括支撐機構、準零剛度機構、振動機構、載物平臺；支撐機構包括底部的基座、固定在基座上的支撐框架；準零剛度機構包括多個承托載物平臺的平行四邊形連桿機構；每個平行四邊形連桿機構中，相鄰桿件相互轉動式連接，左右兩個桿件之間連接拉伸彈簧，上桿件與載物平臺左右滑移式連接，下桿件與支撐框架固定連接；振動機構安裝在基座上，振動機構的上端為振動臺面，振動臺面與載物平臺的下端連接。本發明通過利用連桿、機架、固定座結構作為負剛度結構，拉伸彈簧作為正剛度結構，使得載物平臺在具有負載能力的同時，實現非線性剛度的力學特征。本發明屬于振動試驗機構領域。

技術領域

本發明涉及一種振動試驗機構，具體涉及一種準零剛度振動試驗臺。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展，產品在生產制造、儲存運輸、使用維護過程中所面臨的環境愈發復雜，振動模擬試驗作為環境模擬試驗中的重要一環，在航空航天、建筑結構、工業自動化等領域已經得到了廣泛運用。而電動式振動試驗臺因可實現較寬頻段的測試工作，且具有控制方便、波形復現優秀等特點，得到了廣泛運用。

但電動式振動試驗臺使用線性彈簧-質量系統作為支撐結構，限制了最大工作載荷，試驗過程中，電動式振動試驗臺作動器除需產生驅動臺面按照預定命令振動的力外，還需克服彈簧-質量系統位移所產生的拉力，這不僅使得作動器需要消耗更多的能量，還易散發更多的熱量。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種新型結構的準零剛度振動試驗臺。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種準零剛度振動試驗臺，包括支撐機構、準零剛度機構、振動機構、載物平臺；支撐機構包括底部的基座、固定在基座上的支撐框架；準零剛度機構包括多個承托載物平臺的平行四邊形連桿機構；每個平行四邊形連桿機構中，相鄰桿件相互轉動式連接，左右兩個桿件之間連接拉伸彈簧，上桿件與載物平臺左右滑移式連接，下桿件與支撐框架固定連接；振動機構安裝在基座上，振動機構的上端為振動臺面，振動臺面與載物平臺的下端連接。

作為一種優選，平行四邊形連桿機構的上桿件為連桿、下桿件為固定座、左桿件與右桿件均為機架；連桿上設置有滑塊，載物平臺的前后兩側對應設置有兩條直線導軌，直線導軌沿左右方向延伸，滑塊沿著直線導軌滑移，固定座固定安裝在支撐框架的頂部，機架上均勻設置有多個供拉伸彈簧掛接的固定孔。

作為一種優選，平行四邊形連桿機構的數量為4個，分別位于載物平臺的前側左邊、后側左邊、前側右邊、后側右邊；前側左邊的平行四邊形連桿機構和后側左邊的平行四邊形連桿機構均從左下方向右上方傾斜，前側右邊的平行四邊形連桿機構和后側右邊的平行四邊形連桿機構均從右下方向左上方傾斜。

作為一種優選，平行四邊形連桿機構包括工作狀態和非工作狀態兩個狀態；在非工作狀態中，拉伸彈簧具有預拉伸量，平行四邊形連桿機構在拉伸彈簧作用下處于預定高度；在工作狀態中，拉伸彈簧長度拉長，平行四邊形連桿機構的機架與固定座之間的最小角度變小。其中，預定高度指的是平行四邊形連桿機構在拉伸彈簧的作用下，處于平衡位置時機架在垂直方向上的投影。

作為一種優選，支撐框架包括4根縱梁、4根橫梁，4根縱梁豎直安裝在基座的四角上，4根橫梁水平安裝在相鄰兩根縱梁之間，橫梁設置在縱梁的頂部，4根橫梁圍成矩形；平行四邊形連桿機構的下桿件與橫梁連接。

作為一種優選，振動機構包括底座、作動器，底座與作動器之間轉動式連接，作動器通過底座架設在基座上，振動臺面位于作動器的頂部。