一种多自由度振动实验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多自由度振动实验台，包括支撑组件和振动组件，支撑组件包括固定部和设置在固定部下方的支撑部，固定部包括至少两个交叉设置的固定杆，支撑部包括至少四个竖直设置的立柱，各固定杆的两端分别连接有一个立柱，各立柱的顶端与固定杆的下表面固定连接，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有至少一个横杆；振动组件包括振动圆盘、弹簧组件和电机振动组件，弹簧组件平行于立柱设置，弹簧组件的顶端固定连接在固定杆的交叉处，弹簧组件的底端经虎克铰连接在振动圆盘的圆心处，振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个电机振动组件。优点是：通过平动和转动结合的方式实现振动平台的多自由度复合运动。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度振动实验台
本技术涉及振动控制领域，尤其涉及一种多自由度振动实验台。
技术介绍
振动实验台有很多种，一般为模拟一种或一些特定振动形态来进行实验研究。500米口径球面射电望远镜(FAST)(图1)的馈源舱由6根长索悬挂，在自身重力下保持平衡。馈源舱的振动特点是3维空间6个自由度，这个振动是由6根索多个模态的振动复合出来的结果。针对舱索结构做的动力学分析能够找到馈源舱振动的主要影响因素：最显著振型包括沿水平面内旋转轴的旋转(图2)、沿水平面垂直方向旋转轴的旋转和沿与水平面垂直方向的平动(图3)。其中，馈源舱沿水平轴的扭转是首要振动模态，频率低，对精度的影响也最大。沿与水平面垂直轴的平动频率高，也可能影响精度。这两种振动应是振动抑制的首要对象。目前，现有的振动实验台并不能满足500米口径球面射电望远镜柔性馈源舱振动模拟。因此，为了模拟500米口径球面射电望远镜柔性馈源舱振动，并展开后续的研究，亟需一种专门用于模拟500米口径球面射电望远镜柔性馈源舱振动的多自由度振动实验台。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多自由度振动实验台，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种多自由度振动实验台，包括支撑组件和振动组件，所述支撑组件包括固定部和设置在所述固定部下方的支撑部，所述固定部包括至少两个交叉设置的固定杆，所述支撑部包括至少四个竖直设置的立柱，各所述固定杆的两端分别连接有一个立柱，各所述立柱的顶端与所述固定杆的下表面固定连接，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有至少一个横杆；所述振动组件包括振动圆盘、弹簧组件和电机振动组件，所述弹簧组件平行于所述立柱设置，所述弹簧组件的顶端固定连接在所述固定杆的交叉处，所述弹簧组件的底端经虎克铰连接在所述振动圆盘的圆心处，所述振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个电机振动组件。优选的，所述固定部包括两个十字交叉设置的固定杆，分别为第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆中部设置有通孔，所述第二固定杆穿过所通孔，且所述第二固定杆与所述第一固定杆在两者交叉重叠的位置上固定连接。优选的，所述第一固定杆的两端下表面分别固定连接一个立柱，所述第二固定杆的两端下表面分别固定连接一个立柱，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有一水平设置的横杆，各所述横杆处于同一高度处；各所述立柱的底端分别连接有一个万向调整地脚。优选的，所述振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个贯穿其上下两侧的矩形安装槽，各所述安装槽自所述振动圆盘的周向边缘沿其径向向靠近其圆心的方向凹陷，各所述安装槽内分别固定有一电机振动组件。优选的，所述电机振动组件包括直角支架、电机安装板、直线电机、挡块、光栅尺和质量块，所述电机安装板呈长方体形且平行于所述立柱设置，所述电机安装板垂直于水平面的四个侧面上分别安装直角支架、直线电机、光栅尺和质量块，且所述直角支架和所述质量块位于相对的两侧，所述光栅尺和所述直线电机位于相对的两侧，所述直线电机的所在侧设置有挡块，且所述直线电机的上方和下方分别设置有至少一个挡块，位于所述直线电机下方的挡块的上表面与所述直线电机的下表面接触，位于所述直线电机上方的挡块的下表面与所述直线电机的上表面接触。优选的，所述电机振动组件部分伸入所述安装槽中，所述直角支架与所述振动圆盘固定连接，且所述直角支架的下表面与所述振动圆盘的上表面接触。优选的，所述弹簧组件包括同轴设置的外导向套、内导向柱和弹簧，所述外导向套的顶端敞口设置，所述外导向套的底端设置有与其同轴的导向孔，所述内导向柱设置在所述外导向套的内部，所述内导向柱的底端经所述导向孔伸出外导向套，所述弹簧套设在所述内导向柱的外周；所述内导向柱的顶端周向边缘沿其径向向外凸出延伸形成环形的压板，所述弹簧的顶端与所述压板的下表面接触，所述弹簧的底端与所述外导向套底端的上表面接触。优选的，所述外导向套内壁上设置有至少一个平行于其轴线自上而下延伸的垂直导向槽，所述垂直导向槽的底端与所述外导向套的底端相距一定距离，所述内导向柱顶端设置有一导向销，所述导向销伸入所述垂直导向槽内；所述外导向套的顶端经第一连接法兰固定在所述固定杆的交叉处；所述内导向柱的底端经第二连接法兰连接在所述振动圆盘的圆心处。优选的，所述振动圆盘上沿其周向均匀间隔设置有至少两个减重孔，所述减重孔贯穿其上下两侧；所述振动圆盘上沿其周向均匀设置有平衡孔，所述平衡孔贯穿其上下两侧；所述减重孔靠近所述振动圆盘的圆心设置，所述平衡孔靠近所述振动圆盘的周向边缘设置；所述减重孔与所述平衡孔之间相距一定距离。优选的，所述振动圆盘圆心处设置有与其同轴的贯穿其上下两侧的安装孔，所述安装孔的直径大于所述外导向套的直径，所述内导向柱的底端伸入所述安装孔内，所述第二连接法兰经所述虎克铰与所述振动圆盘连接。本技术的有益效果是：本技术提供的多自由度振动实验台专门用于模拟500米口径球面射电望远镜柔性馈源舱的振动，通过平动和转动结合的方式实现振动平台的多自由度复合运动，提供了一种相应的主动质量阻尼器实现形式，且在此基础上可以研究质量阻尼器的振动控制功能和效果。附图说明图1是本技术实施例中球面射电望远镜的示意图；图2是本技术实施例中沿水平面内旋转轴的旋转的振型示意图；图3是本技术实施例中沿水平面垂直方向旋转轴的旋转和沿与水平面垂直方向的平动的振型示意图；图4是本技术实施例中实验台的结构示意图；图5是本技术实施例中支撑组件的结构示意图；图6是本技术实施例中振动圆盘的结构示意图；图7是本技术实施例中电机振动组件的结构示意图；图8是本技术实施例中电机振动组件另一视角的结构示意图；图9是本技术实施例中弹簧组件的结构示意图。图中：1、支撑组件；11、第一固定杆；12、第二固定杆；13、立柱；14、横杆；15、万向调整地脚；16、通孔；2、振动圆盘；21、安装槽；22、安装孔；23、减重孔；24、平衡孔；3、电机振动组件；31、直角支架；32、直线电机；33、光栅尺；34、质量块；35、电机安装板；36、挡块；4、弹簧组件；41、外导向套；42、内导向柱；43、弹簧；44、导向孔；45、垂直导向槽；46、压板；47、导向销；5、虎克铰；6、第一连接法兰；7、第二连接法兰。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图4至图9所示，本实施例中提供了一种多自由度振动实验台，包括支撑组件1和振动组件，所述支撑组件1包括固定部和设置在所述固定部下方的支撑部，所述固定部包括至少两个交叉设置的固定杆，所述支撑部包括至少四个竖直设置的立柱13，各所述固定杆的两端分别连接有一个立柱13，各所述立柱13的顶端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度振动实验台，其特征在于：包括支撑组件和振动组件，所述支撑组件包括固定部和设置在所述固定部下方的支撑部，所述固定部包括至少两个交叉设置的固定杆，所述支撑部包括至少四个竖直设置的立柱，各所述固定杆的两端分别连接有一个立柱，各所述立柱的顶端与所述固定杆的下表面固定连接，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有至少一个横杆；所述振动组件包括振动圆盘、弹簧组件和电机振动组件，所述弹簧组件平行于所述立柱设置，所述弹簧组件的顶端固定连接在所述固定杆的交叉处，所述弹簧组件的底端经虎克铰连接在所述振动圆盘的圆心处，所述振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个电机振动组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种多自由度振动实验台，其特征在于：包括支撑组件和振动组件，所述支撑组件包括固定部和设置在所述固定部下方的支撑部，所述固定部包括至少两个交叉设置的固定杆，所述支撑部包括至少四个竖直设置的立柱，各所述固定杆的两端分别连接有一个立柱，各所述立柱的顶端与所述固定杆的下表面固定连接，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有至少一个横杆；所述振动组件包括振动圆盘、弹簧组件和电机振动组件，所述弹簧组件平行于所述立柱设置，所述弹簧组件的顶端固定连接在所述固定杆的交叉处，所述弹簧组件的底端经虎克铰连接在所述振动圆盘的圆心处，所述振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个电机振动组件。


2.根据权利要求1所述的多自由度振动实验台，其特征在于：所述固定部包括两个十字交叉设置的固定杆，分别为第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆中部设置有通孔，所述第二固定杆穿过所通孔，且所述第二固定杆与所述第一固定杆在两者交叉重叠的位置上固定连接。


3.根据权利要求2所述的多自由度振动实验台，其特征在于：所述第一固定杆的两端下表面分别固定连接一个立柱，所述第二固定杆的两端下表面分别固定连接一个立柱，相邻两个连接不同固定杆的立柱之间连接有一水平设置的横杆，各所述横杆处于同一高度处；各所述立柱的底端分别连接有一个万向调整地脚。


4.根据权利要求3所述的多自由度振动实验台，其特征在于：所述振动圆盘的周向边缘均匀间隔设置有至少三个贯穿其上下两侧的矩形安装槽，各所述安装槽自所述振动圆盘的周向边缘沿其径向向靠近其圆心的方向凹陷，各所述安装槽内分别固定有一电机振动组件。


5.根据权利要求4所述的多自由度振动实验台，其特征在于：所述电机振动组件包括直角支架、电机安装板、直线电机、挡块、光栅尺和质量块，所述电机安装板呈长方体形且平行于所述立柱设置，所述电机安装板垂直于水平面的四个侧面上分别安装直角支架、直线电机、光栅尺和质量块，且所述直角支架和所述质量块位于相对的两侧，所述光栅尺和所述直线电机位于相对的两侧，所述直线电机的所在侧设置有挡块，且所述直线电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙京海，杨清阁，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：新型
国别省市：北京;11