一种激光测量式三圆盘扭转振动实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于机械振动领域，涉及一种实验室实验设备。激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，包括：实验台(13)、投影区(14)、振动装置、激振装置和测量装置；实验台(13)水平布置，投影区(14)布置于实验台(13)的后方；振动装置包括转动钢轴(4)、支架(5)和圆盘(11)；激振装置包括直流电源(1)、铝制线框(2)、永磁铁(3)、铁芯(6)、功放(7)和信号发生器(8)；测量装置包括激光笔(9)、激光发射底座(10)和硅片反射片(12)；本实用新型专利技术振动部分采用可拆卸圆盘和钢轴，使得学生实验时会面对更多种三圆盘振动形式，学生既可以将圆盘安装为自由状态振动，也可以将离激振装置最远的圆盘通过一根钢轴固定，使得装置变为一端固支的振动形式。

A laser measuring device for torsional vibration of three disks

【技术实现步骤摘要】
一种激光测量式三圆盘扭转振动实验装置
本技术属于机械振动领域，涉及一种实验室实验设备。
技术介绍
目前，我国拥有力学学科的高校数量较多，力学学科涉及到很重要的一个领域为机械振动。机械振动中很重要的一种振动方式为扭转振动，这种振动常见于轴系，如发动机组。但各高校的振动实验室中缺乏多自由度扭转振动的实验装置，这使得力学专业学生对扭转振动没有直观的认识。综上所述，现在迫切需要一种原理较为简单、测量较为直观的多自由度扭转振动实验装置来补足我国高校力学专业学生的实验教学。
技术实现思路
本技术的目的在于设计了一种原理简单、操作简便的激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，同时设计了非传感器的激光测量方法用于测量振动时圆盘的微小位移及各圆盘的振幅比，使得学生可以对多自由度扭转振动有更直观深刻的印象。为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，所述装置包括：实验台13、投影区14、振动装置、激振装置和测量装置；实验台13水平布置，投影区14布置于实验台13的后方，投影区14高于实验台13并与实验台13垂直；振动装置包括转动钢轴4、支架5和圆盘11；支架5的底部具有固定孔，上部中间位置设有通孔；支架5为三个，三个支架5平行固定在实验台13上，由内向外分别为第一支架、第二支架和第三支架；三个支架5上部的通孔位于同一条与实验台13和投影区14分别平行的直线上；轴承31为一圆周有较小缺口的橡胶轴承，轴承31的外圈固定于支架5上部的通孔内；<br>圆盘11为三个，由内向外分别为第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘，三个圆盘11与实验台13和投影区14分别垂直；其中，第一圆盘位于铝制线框2和第一支架中间，第二圆盘位于第一支架和第二支架中间，第三圆盘位于第二支架和第三支架中间；圆盘11中心具有中心孔；圆盘11中部的内侧和外侧分别设有圆盘连接部，所述圆盘连接部上设有第一连接孔；转动钢轴4包括转动钢轴轴体和位于转动钢轴轴体的至少一端的转动钢轴连接部，转动钢轴连接部上设有第二连接孔；转动钢轴4为三个，由内向外分别为第一转动钢轴、第二转动钢轴和第三转动钢轴；其中，第一转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第一支架上的轴承31的内圈并与轴承31的内圈固定，第一转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第一圆盘的外侧和第二圆盘的内侧的圆盘连接部固定；第二转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第二支架上的轴承31的内圈并与轴承31的内圈固定，第二转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第二圆盘的外侧和第三圆盘的内侧的圆盘连接部固定；第三转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第三支架上的轴承31的内圈并与轴承31的内圈固定，第三转动钢轴的内端的转动钢轴连接部与第三圆盘的外侧的圆盘连接部固定；激振装置包括直流电源1、铝制线框2、永磁铁3、铁芯6、功放7和信号发生器8；一对永磁铁3分别布置在实验台13的内侧的前部和后部，所述一对永磁铁3与实验台13和投影区14分别垂直；铝制线框2套在一对永磁铁3上部中间凸起的部分；铁芯6布置在铝制线框2的下方；铝制线框2上设有固定轴71，固定轴71上接有固定圆环72，所述固定圆环72和第一圆盘的内侧中心固接；直流电源1通过导线连接铝制线框2上缠好的漆包线，从而形成一个闭合回路；信号发生器8通过导线连接功放7，功放7通过导线连接铁芯6上缠好的漆包线；测量装置包括激光笔9、激光发射底座10和硅片反射片12；激光发射底座10布置在实验台13与投影区14之间；激光发射底座10为三个，分别与三个圆盘11对应；激光发射底座10上部具有一前高后低的斜面，激光笔9固定在所述斜面上；硅片反射片12固定在圆盘11的顶部，与激光笔9对应；硅片反射片12为具有一定几何形状的片状体，能够将激光笔9发出的光束反射回布置于激光笔9和激光发射底座10后方的投影区14；硅片反射片12同时与圆盘11和实验台13所在平面垂直；直流电源1、功放7、信号发生器8和三个激光笔9分别与电源连接。支架5的底部具有两个固定孔。所述第一连接孔为四个，沿圆盘11中部均匀分布。所述第二连接孔为四个，沿转动钢轴连接部中部均匀分布。转动钢轴轴体与轴承31的内圈用502胶水固定。转动钢轴连接部和圆盘连接部通过螺钉连接固定。螺钉分别穿过第一连接孔和第二连接孔，将转动钢轴4和圆盘11固定。所述固定圆环72和第一圆盘的内侧中心通过502胶水粘接的方式固接。激光发射底座10上部的斜面上设有固定座，所述固定座上设有用于容纳激光笔9的圆孔，圆孔上部设有小孔；激光笔9穿过激光发射底座10上部固定座上的圆孔，将螺钉穿过激光发射底座10圆孔上部的小孔，从而固定激光笔9的位置。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术振动部分采用可拆卸圆盘和钢轴，使得学生实验时会面对更多种三圆盘振动形式，学生既可以将圆盘安装为自由状态振动，也可以将离激振装置最远的圆盘通过一根钢轴固定，使得装置变为一端固支的振动形式。同时，与振动传感器相比，激光反射式测量方法原理更简单，实验现象更明显直观。附图说明图1为本技术的激光测量式三圆盘扭转振动实验装置的结构示意图；图2为本技术中激振装置的结构示意图；图3为本技术中支架5的结构示意图；图4为本技术中圆盘11的结构示意图；图5为本技术中转动钢轴4的结构示意图；图6为本技术中激光发射底座10的结构示意图；图7为本技术中铝制线框2的结构示意图。其中的附图标记为：1直流电源2铝制线框3永磁铁4转动钢轴5支架6铁芯7功放8信号发生器9激光笔10激光发射底座11圆盘12硅片反射片13实验台14投影区31轴承71固定轴72固定圆环具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明。如图1所示，本技术的激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，包括：实验台13、投影区14、振动装置、激振装置和测量装置。通过激振装置激振使得圆盘振动，通过测量装置测出圆盘振幅比。实验台13水平布置，投影区14布置于实验台13的后方，投影区14高于实验台13并与实验台13垂直。振动装置包括转动钢轴4、支架5和圆盘11。如图1和图3所示，支架5的底部具有两个固定孔，上部中间位置设有通孔。支架5为三个，两个螺钉穿过支架5底部的固定孔将三个支架5平行固定在实验台13上，由内向外分别为第一支架、第二支架和第三支架。三个支架5上部的通孔位于同一条与实验台13和投影区14分别平行的直线上。轴承31为一圆周有较小缺口的橡胶轴承，轴承31的外圈固定于支架5上部的通孔内。如图4所示，圆盘11为三个，由内向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，其特征在于：/n所述装置包括：实验台(13)、投影区(14)、振动装置、激振装置和测量装置；/n实验台(13)水平布置，投影区(14)布置于实验台(13)的后方，投影区(14)高于实验台(13)并与实验台(13)垂直；/n振动装置包括转动钢轴(4)、支架(5)和圆盘(11)；/n支架(5)的底部具有固定孔，上部中间位置设有通孔；支架(5)为三个，三个支架(5)平行固定在实验台(13)上，由内向外分别为第一支架、第二支架和第三支架；三个支架(5)上部的通孔位于同一条与实验台(13)和投影区(14)分别平行的直线上；轴承(31)为一圆周有较小缺口的橡胶轴承，轴承(31)的外圈固定于支架(5)上部的通孔内；/n圆盘(11)为三个，由内向外分别为第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘，三个圆盘(11)与实验台(13)和投影区(14)分别垂直；其中，第一圆盘位于铝制线框(2)和第一支架中间，第二圆盘位于第一支架和第二支架中间，第三圆盘位于第二支架和第三支架中间；圆盘(11)中心具有中心孔；圆盘(11)中部的内侧和外侧分别设有圆盘连接部，所述圆盘连接部上设有第一连接孔；/n转动钢轴(4)包括转动钢轴轴体和位于转动钢轴轴体的至少一端的转动钢轴连接部，转动钢轴连接部上设有第二连接孔；/n转动钢轴(4)为三个，由内向外分别为第一转动钢轴、第二转动钢轴和第三转动钢轴；/n其中，第一转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第一支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第一转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第一圆盘的外侧和第二圆盘的内侧的圆盘连接部固定；/n第二转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第二支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第二转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第二圆盘的外侧和第三圆盘的内侧的圆盘连接部固定；/n第三转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第三支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第三转动钢轴的内端的转动钢轴连接部与第三圆盘的外侧的圆盘连接部固定；/n激振装置包括直流电源(1)、铝制线框(2)、永磁铁(3)、铁芯(6)、功放(7)和信号发生器(8)；/n一对永磁铁(3)分别布置在实验台(13)的内侧的前部和后部，所述一对永磁铁(3)与实验台(13)和投影区(14)分别垂直；铝制线框(2)套在一对永磁铁(3)上部中间凸起的部分；铁芯(6)布置在铝制线框(2)的下方；/n铝制线框(2)上设有固定轴(71)，固定轴(71)上接有固定圆环(72)，所述固定圆环(72)和第一圆盘的内侧中心固接；/n直流电源(1)通过导线连接铝制线框(2)上缠好的漆包线，从而形成一个闭合回路；信号发生器(8)通过导线连接功放(7)，功放(7)通过导线连接铁芯(6)上缠好的漆包线；/n测量装置包括激光笔(9)、激光发射底座(10)和硅片反射片(12)；/n激光发射底座(10)布置在实验台(13)与投影区(14)之间；激光发射底座(10)为三个，分别与三个圆盘(11)对应；/n激光发射底座(10)上部具有一前高后低的斜面，激光笔(9)固定在所述斜面上；/n硅片反射片(12)固定在圆盘(11)的顶部，与激光笔(9)对应；硅片反射片(12)为具有一定几何形状的片状体，能够将激光笔(9)发出的光束反射回布置于激光笔(9)和激光发射底座(10)后方的投影区(14)；硅片反射片(12)同时与圆盘(11)和实验台(13)所在平面垂直；/n直流电源(1)、功放(7)、信号发生器(8)和三个激光笔(9)分别与电源连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种激光测量式三圆盘扭转振动实验装置，其特征在于：
所述装置包括：实验台(13)、投影区(14)、振动装置、激振装置和测量装置；
实验台(13)水平布置，投影区(14)布置于实验台(13)的后方，投影区(14)高于实验台(13)并与实验台(13)垂直；
振动装置包括转动钢轴(4)、支架(5)和圆盘(11)；
支架(5)的底部具有固定孔，上部中间位置设有通孔；支架(5)为三个，三个支架(5)平行固定在实验台(13)上，由内向外分别为第一支架、第二支架和第三支架；三个支架(5)上部的通孔位于同一条与实验台(13)和投影区(14)分别平行的直线上；轴承(31)为一圆周有较小缺口的橡胶轴承，轴承(31)的外圈固定于支架(5)上部的通孔内；
圆盘(11)为三个，由内向外分别为第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘，三个圆盘(11)与实验台(13)和投影区(14)分别垂直；其中，第一圆盘位于铝制线框(2)和第一支架中间，第二圆盘位于第一支架和第二支架中间，第三圆盘位于第二支架和第三支架中间；圆盘(11)中心具有中心孔；圆盘(11)中部的内侧和外侧分别设有圆盘连接部，所述圆盘连接部上设有第一连接孔；
转动钢轴(4)包括转动钢轴轴体和位于转动钢轴轴体的至少一端的转动钢轴连接部，转动钢轴连接部上设有第二连接孔；
转动钢轴(4)为三个，由内向外分别为第一转动钢轴、第二转动钢轴和第三转动钢轴；
其中，第一转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第一支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第一转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第一圆盘的外侧和第二圆盘的内侧的圆盘连接部固定；
第二转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第二支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第二转动钢轴的两端的转动钢轴连接部分别与第二圆盘的外侧和第三圆盘的内侧的圆盘连接部固定；
第三转动钢轴的转动钢轴轴体穿过第三支架上的轴承(31)的内圈并与轴承(31)的内圈固定，第三转动钢轴的内端的转动钢轴连接部与第三圆盘的外侧的圆盘连接部固定；
激振装置包括直流电源(1)、铝制线框(2)、永磁铁(3)、铁芯(6)、功放(7)和信号发生器(8)；
一对永磁铁(3)分别布置在实验台(13)的内侧的前部和后部，所述一对永磁铁(3)与实验台(13)和投影区(14)分别垂直；铝制线框(2)套在一对永磁铁(3)上部中间凸起的部分；铁芯(6)布置在铝制线框(2)的下方；
铝制线框(2)上设有固定轴(71)，固定轴(71)上接有固定圆环(72)，所述固定圆环(72...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忱息，李琦，
申请(专利权)人：李忱息，
类型：新型
国别省市：北京;11