[发明专利]一种由双组斜弹簧构成的隔振平台的调试方法

说明书

本发明提出了一种由双组斜弹簧构成的隔振平台，包括双组斜弹簧、垂直弹簧和载物平台，双组斜弹簧设置在载物平台的两侧，双组斜弹簧包括上下对称设置的两对斜弹簧；所述两对斜弹簧包括上下对称设置的两对斜弹簧，两对斜弹簧包括左右对称设置的四个斜弹簧；所述斜弹簧的一端与载物平台活动连接，斜弹簧的另一端与活动座I活动连接；所述载物平台的下部设有垂直弹簧，垂直弹簧的一端与载物平台的下部活动连接，垂直弹簧的另一端与活动座II固定连接。本发明通过调节滑动件和支撑柱的位置进而调节斜弹簧，使双组斜弹簧产生的负刚度与垂直弹簧的正刚度抵消以达到动态刚度为零，具有更宽的零刚度特性区间和更好的减振效果，改善了隔振平台的减振性能。

技术领域

本发明属于隔振技术领域，具体涉及一种由双组斜弹簧构成的隔振平台的调试方法。

背景技术

所谓准零刚度减振器，即具有高静态刚度和低动态刚度特性的隔振平台，高静态刚度意味着高承载能力或较小的静载变形，低动态刚度表示较低或接近于0的自然频率。这种特性的减振器主要是解决传统由质量m和刚度k构成的线性减振器产生的如下问题：由于线性减振器的有效隔振频率大于根号2倍的自然频率(k/m开根号)，因此如果要获得较宽的隔振频带范围，则线性减振器的刚度k需要无限小(自然频率更接近于0)，但这会引起极大的静态变形。因此，开发了具有高静态刚度和低动态刚度的准零刚度减振器。

准零刚度减振器的高静态刚度和低动态刚度特性为负刚度结构产生负刚度和正刚度结构产生的正刚度相互抵消使动态刚度为零，同时保持较高的静承载能力。根据负刚度结构类型不同，准零刚度减振器的类型也不同，目前已有多种类型的准零刚度减振器。由螺旋弹簧构成的准零刚度减振器是一种典型的结构，在静平衡点极窄的附近具有较好的零刚度特性，当振动位移偏离静态平衡点位置较大时，将失去准零刚度特性，导致隔振失效，这也是其它类型准零刚度减振器所具有的共性缺陷。

2015年孟令帅公布的新型准零刚度隔振器的设计和特性研究中，提到一种单组斜弹簧构成的准零刚度(quazi-zero stiffness,QZS)减振器如图3所示，但这种准零刚度特性的减振器仅维持在静平衡点附近极窄的范围。比如2008年Ivana Kovacic公布的A studyof a nonlinear vibration isolator with a quasi-zero stiffness characteristic研究，已对单组斜弹簧进行了彻底研究，给出了这种弹簧的准零刚度特性如图4所示，图中横坐标为位移、纵坐标为刚度，虚线表示斜弹簧无压缩无非线性的准零刚度曲线，点划线表示斜弹簧有压缩无非线性的准零刚度曲线，实线表示斜弹簧有压缩有非线性的准零刚度曲线，准零刚度特性皆仅维持在静平衡位置较小的范围，比如在0.5位置，斜弹簧为有压缩有非线性时最好的刚度值大概在0.34左右。

发明内容

针对单组斜弹簧准零刚度减振器准零特性范围窄的问题，本发明提出了一种由双组斜弹簧构成的隔振平台，扩大了准零刚度的范围。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种由双组斜弹簧构成的隔振平台，包括双组斜弹簧、垂直弹簧和载物平台，所述双组斜弹簧位于同一竖直平面内，且双组斜弹簧对称设置在载物平台的两侧，双组斜弹簧包括上下对称设置的两对斜弹簧，上侧的一对斜弹簧的刚度系数与下侧的一对斜弹簧的刚度系数相同；所述两对斜弹簧包括左右对称设置的四个斜弹簧，且斜弹簧的一端与载物平台活动连接，斜弹簧的另一端与活动座I活动连接；所述载物平台的下部设有垂直弹簧，垂直弹簧的一端与载物平台的下部活动连接，垂直弹簧的另一端与活动座II固定连接。载物平台的上部用于放置隔振件，可以通过左右或上下调节双组斜弹簧使斜弹簧产生的负刚度与垂直弹簧的正刚度抵消以达到动态刚度为零。