一种节能降噪家用电器底座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能降噪家用电器底座，属于节能降噪领域，具体包括支撑装置和设于支撑装置内侧的俘能装置，所述俘能装置包括弹性基体以及与弹性基体连接的压电片，所述弹性基体与所述支撑装置固定连接，且所述弹性基体与所述支撑装置围合形成放置家用电器的容置腔。本实用新型专利技术利用底座上的悬臂压电结构通过压电效应将有害振动转变为电能为微电子设备供电，并降低了洗衣机运行时产生的振动噪声，同时到达节能降噪的目的。同时到达节能降噪的目的。同时到达节能降噪的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种节能降噪家用电器底座


[0001]本技术涉及节能降噪领域，具体涉及到一种节能降噪家用电器底座，适用于一般家用电器。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的发展，洗衣机等家用电器越来越广泛地进入普通家庭。洗衣机在对衣服进行清洗和甩干时机体会产生振动从而产生噪音，若洗衣机位置离人们休息的卧室较近，则会影响到了日常休息和学习，给日常生活带来不便。
[0003]现有洗衣机一般设置有减振降噪系统用于降低洗衣机正常工作时的振动噪声。如中国专利号CN201920893260.4公开了一种洗衣机用降噪底座，包括支撑板、安装板、降噪组件、门板、固定吸盘，所述安装板安装在所述支撑板顶部，所述支撑板顶部固定连接有若干个限位座，所述限位座内部均安装有有缓震弹簧，所述安装板与所述门板的内壁均安装有所述降噪组件；该装置通过缓震弹簧配合吸音板和隔音板等降噪组件降低噪音，结构复杂，适用率低；而且，长期使用会弹簧恢复能力变差，减震降噪能力也会随之降低，且由于弹簧的弹性恢复能力受损，会使得底座出现倾斜不平的现象，安全性大大降低。另有中国专利号CN201710668453.5公开了一种洗衣机防震底座，包括L型支撑板，L型支撑板顶端外壁焊接有L型挡板，L型支撑板顶端外壁靠近第一伸缩杆一端均通过螺钉固定有缓冲柱，L型支撑板拐角处的底端外壁通过螺钉固定有第二伸缩杆，且第二伸缩杆底端外壁焊接有支撑脚，L型支撑板底端外壁靠近第二伸缩杆一侧开有安装槽，且安装槽内壁通过螺钉固定有推杆电机，且推杆电机的输出端焊接有底板，支撑杆远离L型挡板一侧外壁焊接有弹簧，且弹簧远离支撑杆一端熔接有缓冲板，该装置通过弹簧和缓冲柱降低震动实现降噪，但装置同样存在弹簧减震，依然具有弹簧弹性恢复能力变差带来的降噪能力变弱和安全性问题。其次，上述专利都是通过弹簧消耗洗衣机运行时的振动能量，造成了振动能量的浪费。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种节能降噪家用电器底座，利用底座上的悬臂压电结构通过压电效应将有害振动转变为电能为微电子设备供电，并降低了洗衣机运行时产生的振动噪声，同时达到节能降噪的目的。
[0005]一种节能降噪家用电器底座，包括支撑装置和设于支撑装置内侧的俘能装置，所述俘能装置包括弹性基体以及与弹性基体连接的压电片，所述弹性基体与所述支撑装置固定连接，且所述弹性基体与所述支撑装置围合形成放置家用电器的容置腔。
[0006]上述所说的家用电器运行时有振动，会产生噪音，如洗衣机、立式空调、冰箱等。采用上述的技术方案：弹性基体和压电片形成固定在支撑装置上的悬臂梁，具有压电效应。将家用电器放置于底座的弹性基体顶部，家用电器如洗衣机运行时，滚筒转动产生的离心力带动洗衣机振动，弹性基体在该外力作用下发生弹性变形，引起悬臂梁弯曲，此时安装于弹性基体底部的压电片在压电效应作用下产生电压，可输出电能为微电子设备供电；同时，由
于弹性基体的变形以及部分转变为电压的原故，大大减少了机械振动，有利于消除噪声。因此，本技术不仅消除了洗衣机工作时产生的振动噪声，而且变害为利将有害振动用于发电，实现了节能降噪的目的。
[0007]根据宽度分割法的理论，当悬臂梁总宽度一定时，洗衣机工作时滚筒引入的的激励为w＝w0sin(2πnt)，则俘能装置的输出电压参见式(1)：
[0008][0009]式中，α是弹性基体与压电片的厚度比，β是弹性基体与压电片的杨氏模量之比，N是悬臂梁的个数，d
31
是压电片的压电应力常数，L是压电片的长度，K是弹性基体与压电片复合层的整体结构，w0是弹性基体的最大挠度，A是一个复合常数，其值为A＝1+α4(1-β)
2-2α(2α
2-3α+2)(1-β)，t
pm
是弹性基体的宽度，t
ssm
是压电片的厚度，ξ是系统结构的阻尼比，k是转筒的转速和系统谐振频率的比值，n是转筒的转速。
[0010]进一步的，所述压电片采用压电陶瓷和聚合物的两相复合材料制成的压电片；具有良好的柔韧性，可适应长期的机械振动和变形。
[0011]进一步的，所述弹性基体采用轧制铝材料制成。采用轧制铝材料，具有弹性模量大，并且能承受较大的形变和较大的重量，一方面提高了使用安全性，另一方面使得压电效应更加明显。具体弹性基体的选择可参照以下方法：
[0012]a、b和w分别为弹性基体的宽、长和高。
[0013]弹性基体截面抗弯截面系数W为：
[0014][0015]弹性基体所受的最大弯矩M
max
为：
[0016][0017]弹性基体变形时的最大应力σ
max
为：
[0018][0019]同时，基体处于弹性变形阶段，σ
max
＝Eε，E为弹性模量，ε为应变；弹性基体变形挠度为w
B
，
[0020][0021]式中，I为弹性基体的惯性矩，其值为I＝bw3/12；
[0022]弹性基体的挠度越大，压电片变形越大，发电功率也就越大。由式(5)可知，w
B
与E呈反比，E越小w
B
越大。结合式(4)可知，弹性模量越小，压电效率越高。查阅《金属手册》，综合考虑材料力学性能，可选用轧制铝作为弹性基体的材料，其弹性模量为0.69
×
105MPa。
[0023]进一步的，所述俘能装置为多个，多个所述俘能装置呈矩形分布，即多个俘能装置分别分布在支撑装置矩形结构的各条矩形边上，以更好的产生弹性形变，提高压电效率。
[0024]进一步的，所述支撑装置上设有呈阵列状分布的安装孔，所述俘能装置还包括L形夹具、以及与所述安装孔相配合的螺栓螺母组件，所述L形夹具对称设于弹性基体的上下端且与弹性基体紧密接触，所述L形夹具通过螺栓螺母组件固设于所述支撑装置内侧。采用该
种固定方式不会破坏弹性基体的完整性，可延长其使用寿命。
[0025]进一步的，所述支撑装置包括若干个支脚和设于相邻所述支脚间的连接杆，所述支脚具有两个相互垂直的挡板，所述连接杆与相邻挡板固接。挡板可保护家用电器在运行过程中不会因为轻微的晃动而脱离底座，起到限位和保护作用。
[0026]进一步的，所述连接杆的长度可调节。
[0027]采用上述的技术方案：通过调节连接杆的长度以改变相邻支脚之间的距离，同时调节L形夹具在挡板上的位置，实现容置腔尺寸的调节，可满足不同家用电器的规格要求，适用范围广，实用性强。
[0028]进一步的，每个所述连接杆包括2个滑轨、嵌套进2个滑轨内的滑块，所述滑轨设于所述俘能装置下方且固定在所述支脚上，所述滑块和滑轨上沿其长度方向均布有多个方孔，所述方孔内插设有销子。当滑块滑移到合适位置后，销子贯穿滑块和滑轨的方孔将连接杆固定住，形成刚性连接。
[0029]进一步的，所述滑轨内设有钢球保持架，所述钢球保持架内设有钢球，钢球在滑块与滑轨之间形成滚动连接，有利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能降噪家用电器底座，其特征在于，包括支撑装置(2)和设于支撑装置(2)内侧的俘能装置(1)，所述俘能装置(1)包括弹性基体(11)以及与弹性基体(11)连接的压电片(12)，所述弹性基体(11)与所述支撑装置(2)固定连接，所述弹性基体(11)与所述支撑装置(2)围合形成放置家用电器的容置腔。2.如权利要求1所述的一种节能降噪家用电器底座，其特征在于，所述俘能装置(1)为多个，多个所述俘能装置(1)呈矩形分布。3.如权利要求1所述的一种节能降噪家用电器底座，其特征在于，所述支撑装置(2)上设有呈阵列状分布的安装孔(212)，所述俘能装置(1)还包括L形夹具(13)、以及与所述安装孔(212)相配合的螺栓螺母组件(14)，所述L形夹具(13)对称设于弹性基体(11)的上下端且与弹性基体(11)紧密接触，所述L形夹具(13)通过螺栓螺母组件(14)固设于所述支撑装置(2)内侧。4.如权利要求1所述的一种节能降噪家用电器底座，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德政，李炎，罗静，王中任，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：新型
国别省市：