一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，包括：底板；立柱，固定在所述底板上；悬臂梁，一端固定在立柱顶端，另一端为自由端且沿长度方向均匀设置有若干螺纹孔；偏心电机，位置可调地固定设置在所述悬臂梁顶面；接触式激振器，固定在所述底板上且位于悬臂梁正下方；若干动力吸振器，通过动力吸振器固定块位置可调且数量可选地固定在所述悬臂梁底面。本实用新型专利技术的动力吸振器的质量、刚度、阻尼均可以调节，同时可以实现多重动力吸振器和多自由度振动的控制，另外实现了被动与主动的混合动力吸振器，具有结构简单，安装容易的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置
本技术涉及振动控制演示的教学设备领域，具体地是一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置。
技术介绍
目前在对振动的控制常见的方法主要有消振、隔振和吸振等方法，其中吸振的方法主要利用动力吸振器，其广泛应用于汽车、建筑、生产制造设备等行业。在教学方面，为了加强学生对于理论知识的理解和增强实践能力，设计一种利于便于在实验室进行演示操作的动力吸振器装置很有必要。在理论研究中，动力吸振器的制振对象有单自由度和多自由度，同时也有被动吸振器、主动吸振器以及混合吸振器(被动与主动吸振器同时存在)。然而在现有的动力吸振器教学实验装置中通常为简单的被动吸振器，同时也只是可以调节其吸振器的质量和刚度，阻尼不可调节，对于教学实验中，不能多方面地展示动力吸振器受到质量、刚度、阻尼的影响，不能比较被动吸振器、混合吸振器的特点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，包括：底板；立柱，固定在所述底板上；悬臂梁，一端固定在立柱顶端，另一端为自由端且沿长度方向均匀设置有若干螺纹孔；偏心电机，位置可调地固定设置在所述悬臂梁顶面；接触式激振器，固定在所述底板上且位于悬臂梁正下方；若干动力吸振器，通过动力吸振器固定块位置可调且数量可选地固定在所述悬臂梁底面。进一步地，所述的动力吸振器包括L形固定支架、一端与固定支架一边固定连接的L形悬臂梁弹簧，所述悬臂梁弹簧的自由端位置可调的设置有动铁心，所述动铁心两外侧通过内六角螺钉对称地固定连接有数量可调的调节质量块，所述动铁心中间设置开口向上的矩形槽，所述矩形槽内居中地设置有向上延伸的凸台，所述矩形槽的两相对内竖壁上对称地可更换设置具不同截面积的永磁铁，换用不同截面尺寸的永磁铁可改变电磁阻尼的大小；所述固定支架上通过螺栓设置有开口向下且内孔与所述凸台滑动配合的空心铝导体，所述铝导体，所述铝导体外壁缠绕有驱动线圈，所述驱动线圈的外表面通过注胶固定有塑料保护壳。进一步地，所述动铁心的底部设置有与所述悬臂梁弹簧滑动配合的卡槽及用于锁定所述动铁心与所述悬臂梁弹簧相对位置的螺钉。进一步地，所述固定支架上设置有根据动铁心位置相应调节铝导体位置的长槽。进一步地，固定支架直角处两侧设有加强肋。进一步地，所述的动力吸振器固定块呈空心立方体结构，其顶壁及四侧壁均设置有螺纹孔。进一步地，所述的偏心电机包括电机本体、连接所述电机本体的偏心轮、连接所述悬臂梁和电机本体的脚架，所述脚架上设置有与所述悬臂梁滑动配合的滑槽，所述滑槽底部设置有若干用于锁定所述脚架与所述悬臂梁相对位置的螺钉。进一步地，所述接触式激振器包括设有螺钉孔的基板、镜像地分开设置在基板上的右侧板和左侧板、分别设在所述右侧板和左侧板顶部的右夹紧块和左夹紧块、垂直高度可调地夹固在右夹紧块和左夹紧块之间的作动缸。进一步地，所述立柱的顶端由上至下依次设置有上压板、下压板和方槽连接件，所述悬臂梁一端夹紧安装在所述下压板和上压板之间，并由若干螺钉固定在方槽连接件上。进一步地，所述悬臂梁弹簧由磷青铜材料制成，所述铝导体由铝材料制成，所述悬臂梁由钢板制成；所述动铁心、调节质量块均由软磁材料制成。相比现有技术，本技术的有益效果是：本技术的动力吸振器的质量、刚度、阻尼均可以调节，而且这些参数可以根据结构的材料特性、尺寸和位置计算得到，使得理论结果和实际试验结果的成为可能性，方便学生通过理论来指导试验。同时在悬臂梁同一个位置设置多个动力吸振器，实现了单自由度的多重动力吸振器的演示，在悬臂梁多个位置安装动力吸振器，可以实现多自由度振动控制的演示。利用动力吸振器的驱动线圈，对其通电可以实现主动吸振器和被动吸振器同时作用的效果，也即混合动力吸振器，本技术的结构使得主动吸振器和被动吸振器的阻尼共用一个磁场，具有结构简单，安装容易，且无机械接触，阻尼性能稳定的优点。附图说明图1为动力吸振器试验装置总体示意图；图2为悬臂梁及其相关零件的安装示意图；图3为偏心电机安装示意图；图4为动力吸振器总体结构图；图5为动力吸振器主视图；图6为图5中A-A向剖面视图；图7为动铁心与调节质量块安装示意图；图8为铝导体结构示意图；图9为固定支架与悬臂梁弹簧安装示意图；图10为动力吸振器固定块结构示意图；图11为接触式激振器结构示意图；图12为单一动力吸振器工作的演示图；图13为多重动力吸振器工作的演示图；图14为混合动力吸振器工作的演示图；图15为多模态振动控制的演示图；图16为悬臂梁前三阶模态振型示意图；图17为单自由度系统示意图；图18为单一动力吸振器动力学简化模型；图19为多重动力吸振器动力学简化模型。图中所示：1-方槽连接件、2-偏心电机、3-悬臂梁、4-立柱、5-底板、6-接触式激振器、7-下压板、8-上压板、91-第一动力吸振器固定块、92-第二动力吸振器固定块、93-第三动力吸振器固定块、11-第一动力吸振器、111-调节质量块、112-调节质量块、113-动铁心、114-固定支架、115-悬臂梁弹簧、116-永磁铁、117-塑料保护壳、118-驱动线圈、119-铝导体、12、第二动力吸振器、13-第三动力吸振器、14-第四动力吸振器、15-第五动力吸振器、16-第六动力吸振器、17-第七动力吸振器、21-偏心轮、22-脚架、31-第一加速度传感器、32-实验仪、33-电脑、34-第二加速度传感器、35-第三加速度传感器、36-第四加速度传感器、61-右侧板、62-左侧板、63-左夹紧块、64-右夹紧块、65-作动缸。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1：如图1至图11所示，一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，包括：底板5；立柱4，固定在所述底板5上；悬臂梁3，一端固定在立柱4顶端，另一端为自由端且沿长度方向均匀设置有若干螺纹孔；偏心电机2，位置可调地固定设置在所述悬臂梁3顶面；接触式激振器6，固定在所述底板5上且位于悬臂梁3正下方；七个动力吸振器和三个动力吸振器固定块，七个动力吸振器分别是：第一动力吸振器11、第二动力吸振器12、第三动力吸振器13、第四动力吸振器14、第五动力吸振器15、第六动力吸振器16、第七动力吸振器17；三个动力吸振器固定块呈空心立方体结构，其顶壁及四侧壁均设置有螺纹孔，各动力吸振器固定块通过顶部的通孔固定安装在悬臂梁3的螺纹孔上，分别是第一动力吸振器固定块91(见图10)、第二动力吸振器固定块92、第三动力吸振器固定块93，所述第一动力吸振器11、第二动力吸振器12、第三动力吸振器13通过第一动力吸振器固定块91固定在悬臂梁3自由端的底部，其中，第二动力吸振器12、第三动力吸振器13呈一字型对称设置，所述第一动力吸振器11垂直第二动力吸振器12和第三动力吸振器13并指向悬臂梁3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，其特征在于，包括：底板(5)；立柱(4)，固定在所述底板(5)上；悬臂梁(3)，一端固定在立柱(4)顶端，另一端为自由端且沿长度方向均匀设置有若干螺纹孔；偏心电机(2)，位置可调地固定设置在所述悬臂梁(3)顶面；接触式激振器(6)，固定在所述底板(5)上且位于悬臂梁(3)正下方；若干动力吸振器，通过动力吸振器固定块位置可调且数量可选地固定在所述悬臂梁(3)底面。

【技术特征摘要】
1.一种用于动力吸振器性能演示的教学实验装置，其特征在于，包括：底板(5)；立柱(4)，固定在所述底板(5)上；悬臂梁(3)，一端固定在立柱(4)顶端，另一端为自由端且沿长度方向均匀设置有若干螺纹孔；偏心电机(2)，位置可调地固定设置在所述悬臂梁(3)顶面；接触式激振器(6)，固定在所述底板(5)上且位于悬臂梁(3)正下方；若干动力吸振器，通过动力吸振器固定块位置可调且数量可选地固定在所述悬臂梁(3)底面。2.根据权利要求1所述的教学实验装置，其特征在于：所述的动力吸振器包括L形固定支架(114)、一端与固定支架(114)一边固定连接的L形悬臂梁弹簧(115)，所述悬臂梁弹簧(115)的自由端位置可调的设置有动铁心(113)，所述动铁心(113)两外侧通过内六角螺钉对称地固定连接有数量可调的调节质量块，所述动铁心(113)中间设置开口向上的矩形槽，所述矩形槽内居中地设置有向上延伸的凸台，所述矩形槽的两相对内竖壁上对称地可更换设置具不同截面积的永磁铁(116)；所述固定支架(114)上通过螺栓设置有开口向下且内孔与所述凸台滑动配合的空心铝导体(119)，所述铝导体(119)，所述铝导体(119)外壁缠绕有驱动线圈(118)，所述驱动线圈(118)的外表面通过注胶固定有塑料保护壳(117)。3.根据权利要求2所述的教学实验装置，其特征在于：所述动铁心(113)的底部设置有与所述悬臂梁弹簧(115)滑动配合的卡槽及用于锁定所述动铁心(113)与所述悬臂梁弹簧(115)相对位置的螺钉。4.根据权利要求2所述的教学实验装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官文斌，曾文豪，李广龙，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44