頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激振裝置，具體講是一種頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，屬于機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]激振裝置是一種用于產(chǎn)生激勵(lì)力的裝置，其能使被激物件獲得一定形式和大小的振動(dòng)量，從而對(duì)物體進(jìn)行振動(dòng)和強(qiáng)度試驗(yàn)，或?qū)φ駝?dòng)測(cè)試儀器和傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。目前，激振裝置有很多種，主要分為液壓式、氣動(dòng)式和機(jī)械式。其中，液壓式其管路布置復(fù)雜，液壓系統(tǒng)流量大，實(shí)現(xiàn)困難，穩(wěn)定性差。氣動(dòng)式氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，但氣缸的動(dòng)作速度易受負(fù)載的變化而變化，氣缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)候，由于摩擦力占推力的比例較大，氣缸的低速穩(wěn)定性不如液壓式。機(jī)械式響應(yīng)差，其和現(xiàn)有的液壓式、氣動(dòng)式結(jié)構(gòu)一樣，很難同時(shí)滿足高振動(dòng)頻率和高激振力的要求，無(wú)法對(duì)激振的頻率和振幅同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能同時(shí)滿足對(duì)激振的頻率和振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果明顯的激振裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，包括振動(dòng)輸出桿、設(shè)置的箱體內(nèi)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)和放置在待測(cè)隔振系統(tǒng)上的振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)輸出桿一端連接曲軸連桿機(jī)構(gòu)，另一端伸出箱體;所述曲軸連桿機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上安裝轉(zhuǎn)速傳感器;所述曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括連桿、左半軸和右半軸，所述左半軸、右半軸之間連接螺母軸，螺母軸與振動(dòng)輸出桿之間連接連桿;所述左半軸、右半軸上分別安裝振幅調(diào)節(jié)裝置，所述振幅調(diào)節(jié)裝置控制螺母軸沿半軸徑向移動(dòng)移動(dòng);所述振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和振幅調(diào)節(jié)裝置連接控制單元。
[0005]本實(shí)用新型中，所述振幅調(diào)節(jié)裝置包括兩根調(diào)幅螺栓、分別固定在左右半軸上的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)和位移傳感器，所述螺母軸的兩端均設(shè)有螺紋孔，所述兩個(gè)調(diào)幅螺栓的一端分別與左右半軸活動(dòng)連接，另一端穿過(guò)螺母軸兩端的螺紋孔與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)幅螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)螺母軸沿調(diào)幅螺栓軸向移動(dòng);所述位移傳感器固定在任一半軸上并與控制單元連接。
[0006]本實(shí)用新型中，螺母軸沿調(diào)幅螺栓軸線運(yùn)動(dòng)距離為0-50_。
[0007]本實(shí)用新型中，所述振動(dòng)輸出桿的頂端連接推動(dòng)盤(pán)。
[0008]本實(shí)用新型中，所述連桿與振動(dòng)輸出桿之間設(shè)有連接件。
[0009]本實(shí)用新型中，所述振動(dòng)傳感器為壓電式加速度傳感器。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:(1)、通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制激振頻率和步進(jìn)電機(jī)控制激振幅度，可以同時(shí)動(dòng)態(tài)地改變頻率和振幅滿足不同待測(cè)隔振系統(tǒng)的測(cè)試要求，較好滿足高振動(dòng)頻率和高激振力的要求；(2)、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，控制精度高，響應(yīng)速度快，可滿足各類(lèi)待測(cè)隔振系統(tǒng)的高精度測(cè)試要求;(3)、幅調(diào)節(jié)裝置的振幅范圍為0-50mm，要滿足不同待測(cè)隔振系統(tǒng)的測(cè)試需求；(4)、振動(dòng)輸出桿的頂端連接推動(dòng)盤(pán)，以便于振動(dòng)輸出桿上激振的傳遞。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是激振系統(tǒng)工作與輸出部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是圖2A-A剖視圖；
[0014]圖4是頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置控制邏輯框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1、2和3所示，本實(shí)用新型頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，主要包括激振系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。激振系統(tǒng)包括箱體1、振動(dòng)輸出桿2和曲軸連桿機(jī)構(gòu)，曲軸連桿機(jī)構(gòu)安裝在密封的箱體I內(nèi)，其包括連桿3、螺母軸4、左半軸5和右半軸6，左半軸5和右半軸6分別通過(guò)軸承7安裝在箱體I內(nèi)部的兩側(cè)，右半軸6的外端伸出箱體I連接轉(zhuǎn)輪8，轉(zhuǎn)輪8通過(guò)皮帶9與調(diào)速電機(jī)10相連接。螺母軸4的兩端均開(kāi)有螺紋孔，左半軸5和右半軸6相向設(shè)置，相向側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)有上端面和下端面，左半軸5、右半軸6的上端面和下端面之間分別連接調(diào)幅螺栓11，螺母軸4的兩端通過(guò)調(diào)幅螺栓11分別左半軸5、右半軸6相連接。
[0017]連桿3的下端固定安裝在螺母軸4上，連桿3的上端通過(guò)連接件12與振動(dòng)輸出桿2的下端相連接;振動(dòng)輸出桿2的上端伸出箱體1，頂部通過(guò)推盤(pán)連接件13與推盤(pán)14相連接，推盤(pán)14用于放置待測(cè)隔振系統(tǒng)23。調(diào)速電機(jī)10帶動(dòng)左右半軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母軸4做圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿3上下運(yùn)動(dòng)，連桿3帶動(dòng)振動(dòng)輸出桿2運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生激振。
[0018]調(diào)幅螺栓11的上端與半軸上端面活動(dòng)連接，下端穿過(guò)螺母軸4端部的螺紋孔，形成螺紋副;兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)15分別固定在左半軸5和右半軸6的下端面上，步進(jìn)電機(jī)15的輸出軸穿過(guò)半軸的下端面通過(guò)聯(lián)軸器22與調(diào)幅螺栓11的下端相連接。步進(jìn)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)調(diào)幅螺栓11旋轉(zhuǎn)，調(diào)幅螺栓11旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)螺母軸4沿其軸線(即半軸的徑向)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而改變連桿3的運(yùn)行長(zhǎng)度，進(jìn)而改變激振的振幅。
[0019]螺母軸4沿調(diào)幅螺栓11軸線進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)距離通常為0-50mm，即振幅范圍為0-50_。當(dāng)然，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，此范圍可以根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要進(jìn)行調(diào)整。
[0020]如圖1和4所示，在待測(cè)隔振系統(tǒng)上放置壓電式加速度傳感器16，用于檢測(cè)振動(dòng)波形，壓電式加速度傳感器16經(jīng)信號(hào)放大器19連接單片機(jī)20，單片機(jī)20采用STC公司生產(chǎn)的STC89C52。右半軸6安裝光電式位移傳感器17，用于監(jiān)測(cè)連桿3的位置，即激振幅度，光電式位移傳感器17經(jīng)信號(hào)放大器19連接單片機(jī)20。在實(shí)際工作過(guò)程中光電式位移傳感器17也可以固定安裝在左半軸5。調(diào)速電機(jī)10上安裝轉(zhuǎn)速傳感器18，用于監(jiān)測(cè)調(diào)速電機(jī)10的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速傳感器18經(jīng)信號(hào)放大器19連接單片機(jī)20。單片機(jī)20分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)器21與調(diào)速電機(jī)10和兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)15相連接，控制調(diào)速電機(jī)10和步進(jìn)電機(jī)15的運(yùn)行和轉(zhuǎn)速。
[0021 ]驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給曲軸連桿機(jī)構(gòu)，再由曲軸連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生激振經(jīng)振動(dòng)輸出桿輸出給其他待測(cè)隔振系統(tǒng);驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)變極對(duì)數(shù)、變轉(zhuǎn)差率、變頻等調(diào)速，不同的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生不同的激振頻率。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)用來(lái)控制螺母軸沿調(diào)幅螺栓軸線運(yùn)行距1?，改變產(chǎn)生的振幅，以振動(dòng)輸出桿傳輸給待測(cè)隔振系統(tǒng)。待測(cè)隔振系統(tǒng)上的壓電式加速度傳感器將監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)波形傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)與光電式位移傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器反饋到單片機(jī)輸入的激振頻率和振幅波形進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而判定待測(cè)隔振系統(tǒng)的隔振性能，從而實(shí)現(xiàn)了頻率和振幅的動(dòng)態(tài)調(diào)整，滿足多樣化的激振測(cè)試需要。
[0022]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:包括振動(dòng)輸出桿、設(shè)置的箱體內(nèi)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)和放置在待測(cè)隔振系統(tǒng)上的振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)輸出桿一端連接曲軸連桿機(jī)構(gòu)，另一端伸出箱體;所述曲軸連桿機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上安裝轉(zhuǎn)速傳感器;所述曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括連桿、左半軸和右半軸，所述左半軸、右半軸之間連接螺母軸，螺母軸與振動(dòng)輸出桿之間連接連桿;所述左半軸、右半軸上分別安裝振幅調(diào)節(jié)裝置，所述振幅調(diào)節(jié)裝置控制螺母軸沿半軸徑向移動(dòng);所述振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和振幅調(diào)節(jié)裝置連接控制單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:所述振幅調(diào)節(jié)裝置包括兩根調(diào)幅螺栓、分別固定在左右半軸上的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)和位移傳感器，所述螺母軸的兩端均設(shè)有螺紋孔，所述兩個(gè)調(diào)幅螺栓的一端分別與左右半軸活動(dòng)連接，另一端穿過(guò)螺母軸兩端的螺紋孔與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)幅螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)螺母軸沿調(diào)幅螺栓軸向移動(dòng);所述位移傳感器固定在任一半軸上并與控制單元連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:螺母軸沿調(diào)幅螺栓軸線運(yùn)動(dòng)距離為0_50mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:所述振動(dòng)輸出桿的頂端連接推動(dòng)盤(pán)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:所述連桿與振動(dòng)輸出桿之間設(shè)有連接件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，其特征在于:所述振動(dòng)傳感器為壓電式加速度傳感器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種頻率和振幅可調(diào)節(jié)的激振裝置，屬于機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域。包括振動(dòng)輸出桿、曲軸連桿機(jī)構(gòu)和振動(dòng)傳感器，振動(dòng)輸出桿一端連接曲軸連桿機(jī)構(gòu)，另一端伸出箱體；曲軸連桿機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上安裝轉(zhuǎn)速傳感器；曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括連桿、左半軸和右半軸，左半軸、右半軸之間連接螺母軸，螺母軸與振動(dòng)輸出桿之間連接連桿；所述左半軸、右半軸上分別安裝振幅調(diào)節(jié)裝置，振幅調(diào)節(jié)裝置控制螺母軸沿半軸徑向移動(dòng)；振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和振幅調(diào)節(jié)裝置連接控制單元。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制激振頻率和步進(jìn)電機(jī)控制激振幅度，可以同時(shí)動(dòng)態(tài)地改變頻率和振幅滿足不同待測(cè)隔振系統(tǒng)的測(cè)試要求，較好滿足高振動(dòng)頻率和高激振力的要求。
【IPC分類(lèi)】B06B1/02, G01M7/02, B06B3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205165132
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520988330
【發(fā)明人】張鳳嬌, 黃麗瓊, 汪*
【申請(qǐng)人】常州工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日