[其他]低頻機械振動能量補給裝置

無效

• 申請號: 85201785
• 申請日: 1985-05-03
• 公開（公告）號: CN85201785U
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發明（設計）人: 關鐘森
• 申請（專利權）人: 關鐘森
• 主分類號: B06B1/04
• 分類號: B06B1/04
• 代理公司: 江西省專利服務中心
• 代理人: 熊曉云,陳瑩

本裝置屬于生產與日用自動化機電裝置。

傳統的獲得低頻機械振動的方法，有曲柄帶動連桿的方式，還有汽動。液動等方式。其中最簡單的連桿式，要用馬達，至于汽動、液動，設備就更復雜，昂貴，使用受到許多限制。直接使用市電的電磁振動。可以獲得機械振動，但頻率很高，改用電子線路產生低頻電脈沖去驅動電磁鐵，是可以獲得低頻機械振動的，但仍有許多不足之處。如1983年9月11日的《電子報》報導了“電子搖籃機”，里面就是用多諧振蕩器產生的低頻方波放大后去驅動電磁鐵產生低頻機械振動。再用這低頻機械振動的能量去激振搖床的。搖床作受迫振動，顯然，只有當電脈沖的頻率和搖床的固有頻率相等，二者相位也同步時，才能產生共振，獲得穩定的機械振動，但這需要細心地調整電脈沖的頻率才行。振起來后，要是搖床的位置有移動。或是衣物增減帶來固有頻率的變化，都會破壞這穩定的振動，又得調整這電脈沖的頻率才行。因而是相當麻煩的。而且該“電子搖籃機”電子線路復雜。造價高，體積也大。

本裝置的目的是給作低頻機械振動的振動體(包括機械系統，以下皆同)提供一種激振器，這種激振沒有自己一定的頻率。而只是依據振動體的頻率給振動體補充能量，不管振動體的頻率是不是在變，總處于“共振”狀態。這是一種消耗能量少，使振動體等幅或增幅振動的激振器。很顯然，這種激振器因無須調整頻率就能“共振”，因而使用方便。

本裝置的另一個目的是，本裝置在給低頻機械振動補給能量，維持振動一定時間后，會自動停止補給能量，讓振動停下來。

本裝置的再一目的是自身體積小，重量輕，電子線路簡單，能量利用率高，制造成本低。

本裝置的基本構思是將電磁鐵的銜鐵通過激振機構與待補充能量的振動體相聯，銜鐵被振動體帶動，隨之一道運動，即作一種與振動體同步的往復運動。處于這種往復運動中的銜鐵，在朝電磁鐵的鐵心運動，過其平衡位置后，能進入電磁鐵的動作區域。在動作區域內，電磁鐵通電，銜鐵受電磁吸力，并通過激振機構給振動體一個拉力，使振動體加速，以增加動能的形式補充能量。在銜鐵通過動作區域后，籍慣性運動的振動體能繼續帶著銜鐵完成往復運動的其余路程，直到經過一個循環后，再次進入動作區域，如此不停地循環。

動作區域的起始點，由位置傳感器1的位置決定。在該起始點上位置傳感器開始輸出脈沖，脈寬控制線路隨之輸出一個脈沖去驅動電子開關線路，電磁鐵開始動作，在動作區域中的某個位置上，脈寬控制線路輸出的那個脈沖幅度已降低，至使電子開關線路關閉，電磁鐵停止輸入電能，而其線包內開始出現反向電流，使電磁鐵繼續動作。在動作區域的終止點上，電磁鐵通電時所儲存的磁能都通過與線包并聯的二極管放電釋放完畢，銜鐵不再受電磁吸力，其位置則是剛到或還未到與鐵心相碰的行程終點上。

脈寬控制線路所輸出脈沖的寬度決定了補充能量的多少。顯然，所補給的能量剛好等于振動體振動一周所損失的能量時，振動體就將維持等幅振動。補給的能量大于1周中所損失的能量時，振動會增幅，補給的能量增大到一定數值不變后，增大后的振幅也會穩定在一個數值上。

本裝置內有一個計數定時機構，它記錄機械振動的次數，當計數到了規定值后，就能輸出信號，破壞位置傳感器的工作，因而它規定了振動體每回起振后，能無間斷地周期性補充能量的最大周數。

圖1是本裝置的方框圖。本裝置由位置傳感器1，脈寬控制電路2，電子開關電路3，電磁鐵4，激振機構5，計數定時機構6組成。

圖2是本裝置的電原理圖。

圖3是本裝置的激振機構圖，激振機構的基本功能，一是將振動體的運動傳給銜鐵，使銜鐵相對于鐵心作往復運動；二是將銜鐵所受的電磁吸力傳給振動體，使之加速；三是不防礙振動體的運動。具體結構是支架9和底座10將鐵心7置于靜止體上，再用連桿。曲柄機構(見圖8)將在同一靜止體上的振動體與隨振體13相聯，將振動體的振動變為隨振體的往復運動。若如圖3所示，振動體本身就是作往復運動，曲柄連桿機構就可省去，隨振體直接與振動體聯為一體。隨振體13用套有彈簧12的連接桿11與銜鐵8相聯。連接桿11與銜鐵8間是固死的，與隨振體13間則是活動的，但連接桿11的端部有螺母或臺階擋住隨振體，使之無法脫出，因而銜鐵8與隨振體13彼此間可通過連接桿11拉動，即銜鐵8在受電磁吸力時，拉動隨振體13加速，而在隨振體13作反向運動，離開鐵心7時，拉著銜鐵8尾隨自己運動。套在連接桿11上的彈簧12在未被壓縮的狀態下，可以傳遞隨振體13推動銜鐵8的推力，而在銜鐵8與鐵心7相碰，運動受阻時，能被隨振體13壓縮，隨振體13繼續其行程，而不撞擊鐵心7。