一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台。其机械结构包括电机、联轴器、力封闭型凸轮、驱动杆、亚克力管、亚克力板、导轨、介电弹性体膜、滑轮等。试验桌固定在支撑底板上，导轨固定在试验桌上；步进电机通过安装支架固定在支撑底板上，电机轴通过联轴器与力封闭型凸轮相连，力封闭型凸轮机构将步进电机的旋转运动通过驱动杆转换成直线运动，滑块可以通过驱动杆同步带动亚克力管进行运动，从而带动介电弹性体膜沿导轨方向的周期运动，产生电能。该试验台可以实现介电弹性体的局部不规则形变，增加模拟过程的可控制性，可以根据所需的形变规则安装不同的凸轮以满足试验需求，具有机构简单、安装方便、维护成本低、可控性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台
本技术属于机电
，涉及一种拉伸发电试验台，特别涉及一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台。
技术介绍
介电弹性体材料是在弹性体材料(如丙烯酸、硅树脂等)基质的上下表面渗入屈从电极材料(如碳或石墨等)而形成的、基于麦克斯韦效应的一种EAP材料。电原理即在伸展状态下大电容初始电荷注入到介电弹性体薄膜电极上，收缩时(小电容)介电弹性体材料的弹性应力抵抗电场力，进而提高了电能。目前，公开号为CN207992101U的中国专利公开了一种介电弹性体圆台式拉伸发电试验装置，包括电机、曲柄、连杆、滑块、亚克力管、导轨、介电弹性体膜等。试验台固定在支撑底板上，导轨固定安装在试验台上，电机通过电机安装支架固定在支撑底板上，并利用曲柄滑块机构带动滑块运动。曲柄通过T型槽用螺栓可调节自身工作长度。介电弹性体膜通过轴承座可调节初始位置。通过该装置可将电机的旋转运动转化为亚克力管带动介电弹性体膜中心部分的往复直线运动，从而对介电弹性体膜进行圆台式拉伸，实现介电弹性体膜尺寸和电容值的改变而进行发电。该装置可以实现介电弹性体均匀的大变形，提高了工作效率和测试的可靠性，且介电弹性体不易损坏，具有结构简单、安装方便、维护成本低等优点。但是该方案存在的缺陷是：该介电弹性体圆台式拉伸发电实验装置运动形式单一，且大都是规则的往复运动，对于复杂的自然环境缺乏一定的模拟能力。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，通过该试验台可以模拟介电弹性体膜在自然环境中的拉伸，增加试验的可信度。为了达到上述目的，本技术采取如下的技术方案：一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其机械结构包括电机、联轴器、力封闭型凸轮、驱动杆、滑块1、紧固螺钉M2、亚克力管、亚克力板、支架2、支架1、导轨、试验桌、支撑底板、螺栓M8、介电弹性体膜、滑块2、螺栓M6、电机安装支架、滑轮；试验桌固定在支撑底板上，导轨固定在试验桌上；电机通过电机安装支架固定在支撑底板上，电机轴通过联轴器与力封闭型凸轮相连；滑轮安装在驱动杆末端并放置在力封闭型凸轮内侧的轨道中，两个滑块1通过螺栓M8固定在驱动杆上，支架1安装固定在滑块1上，亚克力管通过紧固螺钉M2固定在支架1上；滑块2通过螺栓M6固定在导轨上，支架2安装固定在滑块2两侧用于支撑亚克力管，亚克力板安装固定于滑块2上，亚克力板中夹入介电弹性体膜；滑块1与滑块2都安装在导轨上，滑块2位于两个滑块1中间。通过该试验台可以将电机的旋转运动转化为亚克力管带动介电弹性体膜指定部分的轴向运动，从而实现介电弹性体膜的形变，产生电能。所述介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其特征在于，两个滑块1可以通过驱动杆同步带动亚克力管进行沿导轨方向的周期运动，由于在正负方向都安装有亚克力管，所以可以使膜发生两个方向的形变，进而使介电弹性体膜进行较灵活的周期运动，以研究更多情形下膜的发电情况。所述介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其特征在于，采用力封闭型凸轮机构，将电机的旋转运动通过驱动杆转换成直线运动，可以通过更换凸轮模型进行运动轨迹的调节。所述介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其特征在于，固定在驱动杆上的滑块1，可以通过螺栓M7调节其在驱动杆上的位置来适应不同运动下滑块的位置，同时固定在滑块1上的支架1可以通过紧固螺钉M2来调节亚克力管的初始位置来实现运动轨迹的调节。本技术的有益效果是：该试验台可以实现介电弹性体的局部不规则形变，增加模拟过程的可控制性，可以根据所需的形变规则安装不同的凸轮以满足试验需求，具有机构简单、安装方便、维护成本低、可控性高等优点。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的主视图；图3为本技术的俯视图；图4为本技术的左视图；以下结合附图对本技术作进一步的详细说明。具体实施方式参见图1～4，本技术介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，包括电机(1)、联轴器(2)、力封闭型凸轮(3)、驱动杆(4)、滑块1(5)、紧固螺钉M2(6)、亚克力管(7)、亚克力板(8)、支架2(9)、支架1(10)、导轨(11)、试验桌(12)、支撑底板(13)、螺栓M8(14)、介电弹性体膜(15)、滑块2(16)、螺栓M6(17)、电机安装支架(18)、滑轮(19)。试验桌(12)固定在支撑底板(13)上，导轨(11)固定在试验桌(12)上；电机(1)通过电机安装支架(18)固定在支撑底板(13)上，电机轴通过联轴器(2)与力封闭型凸轮(3)相连；滑轮(19)安装在驱动杆(4)末端并放置在力封闭型凸轮(3)内侧的轨道中，两个滑块1(5)通过螺栓M8(14)固定在驱动杆(4)上，支架1(10)安装固定在滑块1(5)上，亚克力管(7)通过紧固螺钉M2(6)固定在支架1(10)上；滑块2(16)通过螺栓M6(17)固定在导轨(11)上，支架2(9)安装固定在滑块2(16)两侧用于支撑亚克力管(7)，亚克力板(8)安装固定于滑块2(16)上，亚克力板(8)中夹入介电弹性体膜(15)；滑块1(5)与滑块2(16)都安装在导轨(11)上，滑块2(16)位于两个滑块1(5)中间。驱动杆(4)通过力封闭型凸轮(3)在导轨(11)上做直线运动，带动固定在驱动杆(4)上的两个滑块1(5)进行周期直线运动，使固定在滑块1(5)的支架1(10)上的亚克力管(7)也一起运动，从而对介电弹性体膜(15)产生形变，产生电能。工作时，首先将介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台固定在水平桌面上，接通电源，打开开关，电机(1)转动，通过联轴器(2)将力封闭型凸轮(3)进行回转运动，力封闭型凸轮(3)使驱动杆(4)产生沿导轨(11)方向的周期性直线运动，带动固定在驱动杆(4)上的两个滑块1(5)进行周期直线运动，使固定在滑块1(5)的支架1(10)上的亚克力管(7)也一起运动，从而对介电弹性体膜(15)产生形变，改变了介电弹性体膜(15)的尺寸和电容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其特征在于，包括电机(1)、联轴器(2)、力封闭型凸轮(3)、驱动杆(4)、滑块一(5)、紧固螺钉M2(6)、亚克力管(7)、亚克力板(8)、支架二(9)、支架一(10)、导轨(11)、试验桌(12)、支撑底板(13)、螺栓M8(14)、介电弹性体膜(15)、滑块二(16)、螺栓M6(17)、电机安装支架(18)、滑轮(19)；试验桌(12)固定在支撑底板(13)上，导轨(11)固定在试验桌(12)上；电机(1)通过电机安装支架(18)固定在支撑底板(13)上，电机轴通过联轴器(2)与力封闭型凸轮(3)相连；滑轮(19)安装在驱动杆(4)末端并放置在力封闭型凸轮(3)内侧的轨道中，两个滑块一(5)通过螺栓M8(14)固定在驱动杆(4)上，支架一(10)安装固定在滑块一(5)上，亚克力管(7)通过紧固螺钉M2(6)固定在支架一(10)上；滑块二(16)通过螺栓M6(17)固定在导轨(11)上，支架二(9)安装固定在滑块二(16)两侧用于支撑亚克力管(7)，亚克力板(8)安装固定于滑块二(16)上，亚克力板(8)中夹入介电弹性体膜(15)；滑块一(5)与滑块二(16)都安装在导轨(11)上，滑块二(16)位于两个滑块一(5)中间；凸轮(3)采用了力封闭型机构，凸轮(3)为可更换的。/n...

【技术特征摘要】
1.一种介电弹性体凸轮式拉伸发电试验台，其特征在于，包括电机(1)、联轴器(2)、力封闭型凸轮(3)、驱动杆(4)、滑块一(5)、紧固螺钉M2(6)、亚克力管(7)、亚克力板(8)、支架二(9)、支架一(10)、导轨(11)、试验桌(12)、支撑底板(13)、螺栓M8(14)、介电弹性体膜(15)、滑块二(16)、螺栓M6(17)、电机安装支架(18)、滑轮(19)；试验桌(12)固定在支撑底板(13)上，导轨(11)固定在试验桌(12)上；电机(1)通过电机安装支架(18)固定在支撑底板(13)上，电机轴通过联轴器(2)与力封闭型凸轮(3)相连；滑轮(19)安装在驱动杆(4)末端并放置在力封闭型凸轮(3)内侧的轨道中，两个滑块一(5)通过螺栓M8(14)固定在驱动杆(4)上，支架一(10)安装固定在滑块一(5)上，亚克力管(7)通过紧固螺钉M2(6)固定在支架一(10)上；滑块二(16)通过螺栓M6(17)固定在导轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂世举，陈浩杰，陆刚强，陈亦开，李佳玲，兰猛，马可儿，包昆伟，陈瑞发，邸奎，曹建波，夏文俊，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33