[发明专利]一种振幅和能量可调节的机械式随机振动激振装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生能够随机振动且振幅和能量可调节的机械式激振装置，主要应用于机电产品试验时产生随机振动的力学环境实验条件。

背景技术

在对机电产品进行性能检测时，常常需要按照相关标准实施随机振动试验。就激振源的不同而言，有机械式、电动式、电液式三类激振装置。尽管机械式激振装置相比其他两类激振装置具有价格低廉、可无专用地基、维护使用简单的优点，但是其振动波形简单、振动幅度固定的缺点限制了机械式激振装置的使用范围。例如目前常见的机械式简谐振动激振装置只能产生简谐振动波形，不能满足机电产品性能检测时实施随机振动试验的要求。为此，本发明提出一种具有冗余自由度的机械式激振装置，能够产生随机振动，且振幅和能量可调节。

发明内容

技术问题：针对目前机械式简谐振动激振装置振动波形简单、振动幅度固定的缺点，提出一种振幅和能量可调节的机械式随机振动激振装置，这是一种多连杆-滑块机构，具有冗余自由度，可实现工作台随机振动。通过调节活动支座的位置、选用不同刚度的弹簧、调节驱动曲柄的转速，能够改变随机振动的振幅和能量。

技术方案：①采用多连杆-滑块机构，由于其具有的冗余自由度性质，能够产生随机运动，可将驱动曲柄匀速转动经过多连杆-滑块机构变换为工作台随机振动。②设计支座移动机构，实现工作台随机振动振幅可调节。③在滑块和工作台之间通过导柱-导套组合保障工作台往复运动，在导柱-导套组合外部套装弹簧以缓冲整个系统的冲击，同时扩展工作台随机振动的频带。机械式随机振动激振装置组成元件依次为：驱动曲柄-小连杆-多接点连杆-上连杆-滑块-导柱-导套-弹簧-工作台，其工作过程为：电机驱动曲柄匀速转动→连杆平面运动→滑块往复运动→导柱导套→工作台往复运动。

有益效果：通过振幅可调节的多连杆-滑块机构，改善机械式简谐激振装置振动波形简单、振动幅度固定的不足，使机械式激振装置产生随机振动，且振幅和能量均可调节。本发明若以中间档位为基准，在低档位时振幅和能量减幅可分别达到38.1％和42.1％，在高档位时振幅和能量增幅可分别达到63.7％和45.4％。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图1中有：固定支座(1)，驱动曲柄(2)，销轴(3)，小连杆(4)，销轴(5)，多接点连杆(6)，销轴(7)，上连杆(8)，销轴(9)，滑块(10)，弹簧(11)，工作台(12)，导套(13)，导柱(14)，机座(15)，滑套(16)，摇臂(17)，活动支座(18)。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明，本技术实际应用不局限于本实施例。

参照图1，电机和驱动曲柄(2)的驱动轴端同轴连接安装，驱动曲柄(2)作匀速转动，经过多连杆-滑块机构的传导，在工作台(12)处实现随机振动。

参照图1，多接点连杆(6)一端通过销轴(5)连接到小连杆(4)，另一端穿过滑套(16)并可在滑套内滑动，多接点连杆(6)的中间部分与上连杆(8)的一端通过销轴(7)铰接在一起，上连杆(8)另一端通过销轴(9)与滑块(10)连接，滑块(10)装在机座(15)上的轨道中并能沿轨道作滑动，在滑块(10)上表面通过螺栓装有四个导柱(14)，与之相对应的在工作台(12)下表面通过螺栓装有四个导套(13)，形成导柱-导套组合，在导柱-导套组合外部套装弹簧(11)。在电机的作用下，驱动曲柄(2)的旋转运动通过小连杆(4)传到多接点连杆(6)，多接点连杆(6)作平面运动，带动上连杆(8)运动，从而使滑块(10)沿机座(15)的轨道作振动，滑块(10)与工作台(12)之间的导柱-导套组合保障工作台(12)往复运动，导柱-导套组合外部的弹簧(11)缓冲了部件之间的冲击，同时扩展了工作台(12)随机振动的频带。

参照图1，活动支座(18)固定在机座(15)上，在机座上设置不同的活动支座安装位置。通过调节活动支座(18)的位置、选用不同刚度的弹簧(11)、调节驱动曲柄(2)的转速，可设置多个档位有级调整振动振幅和能量，便可实现振幅和能量的有级可调节。