本实用新型专利技术公开了一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构，能够将电机单一转动转换为简谐式转动，通过改变电机的转速实现对简谐式转动频率的调整，通过改变直线驱动件推杆伸长的长度改变连杆一与连杆二之间的夹角，从而改变U型连接件二在转动时沿弧形件的弧形滑槽内滑动的行程，进而改变U型连接件一的摆动幅度，最终改变转轴简谐式转动的振幅；本实用新型专利技术中产生的简谐式转动有助于取样管深入土壤取样，同时能够减少对土壤原本土层结构的损坏，或减小钻头钻孔时的阻力；本实用新型专利技术结构简单、巧妙，能够提升土壤分析试验的准确性和效率，或减小钻头的损坏以及钻孔的功率损耗。减小钻头的损坏以及钻孔的功率损耗。减小钻头的损坏以及钻孔的功率损耗。
【技术实现步骤摘要】
一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构
[0001]本技术属于机械传动
，具体涉及一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构。
技术介绍
[0002]原位剖面土壤的采集是土壤分析、资源探测、土层构造信息分析工作中一个最重要最关键的环节，是关系到分析结果是否正确的一个先决条件，能更加充分地反映地质构造、演化历史以及矿物资源的分布，因此采集能保持地下原位土壤信息的土壤，具有非常大的意义。现有的土壤采样方法主要是挖掘土壤剖面坑或者钻取法，前者虽能采集到原位剖面土壤样品，但工作量大，效率低下，并且对环境容易造成较大的破坏；后者虽然对环境的破坏比较小，但由于钻进过程中，取样管内壁与管内土壤之间存在较大的摩擦，采集的土壤样品很难维持原有的土壤信息，对分析工作容易造成较大的干扰；针对上述问题，需要提出一种在土壤采样时不破坏原有土壤结构的新型采样机构，以提高土壤研究的精确性。另外，现有钻孔技术阻力大，钻头容易损坏，也需要一种更好的钻孔驱动机构。
技术实现思路
[0003]为解决上述问题，本技术提出一种能将单一转动转换为小尺度周向简谐式转动的振动机构，以提高在土壤取样时土壤原结构的完整性，或减小钻孔时的阻力。
[0004]本技术采用的技术方案如下：
[0005]本技术一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构，包括底盘、转轴、U型连接件一、U型连接件二、弧形件、电机、直线驱动件、轴承座、调节环、连杆一、连杆二、传动轴和限位件一；所述底盘的圆心处开设有圆形通孔，转轴与底盘的圆形通孔构成转动副；所述的轴承座固定在底盘上；所述的传动轴与轴承座构成转动副；所述传动轴的一端与电机的输出轴固定连接，另一端与弧形件的外侧圆弧面固定连接；所述的弧形件开设有弧形通槽；所述U型连接件二与弧形件的弧形通槽构成滑动副，并与U型连接件一构成转动副；所述U型连接件一与转轴的上端铰接；所述U型连接件一与转轴铰接位置的回转中心线垂直于U型连接件二与U型连接件一之间的回转中心线；所述的轴承座两侧均固定有一个直线驱动件；每个直线驱动件的推杆前端均固定有一个限位件一；两个限位件一均嵌入调节环的环槽内；调节环与传动轴构成滑动副，且调节环与传动轴之间设置有用于周向限位的限位件二；所述连杆一的一端与调节环铰接，另一端与连杆二的一端铰接；所述连杆二的另一端与U型连接件二铰接。
[0006]优选地，所述的电机与电机固定座固定。
[0007]优选地，所述电机的输出轴与传动轴通过联轴器连接。
[0008]优选地，所述U型连接件二上固定的长销与弧形件的弧形通槽构成滑动副。
[0009]优选地，所述的直线驱动件为气缸或电动缸。
[0010]优选地，所述的限位件一为圆盘。
[0011]优选地，所述的限位件二为滑键；所述的传动轴开设有键槽，调节环沿轴向开设的矩形通槽与传动轴的键槽通过滑键连接。
[0012]优选地，所述转轴的下端与夹持机构固定连接，夹持机构夹持取样管或钻头。
[0013]本技术具有的有益效果是：
[0014]本技术提出一种能够将电机单一转动转换为简谐式转动的振动机构，通过改变电机的转速实现对简谐式转动频率的调整，通过改变直线驱动件推杆伸长的长度改变连杆一与连杆二之间的夹角，从而改变U型连接件二在转动时沿弧形件的弧形滑槽内滑动的行程，进而改变U型连接件一的摆动幅度，最终改变转轴简谐式转动的振幅；本技术中产生的简谐式转动有助于取样管深入土壤取样，同时能够减少对土壤原本土层结构的损坏，或减小钻头钻孔时的阻力；本技术结构简单、巧妙，能够提升土壤分析试验的准确性和效率，或减小钻头的损坏以及钻孔的功率损耗。
附图说明
[0015]图1为本技术的整体结构立体图。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本技术作进一步说明。
[0017]本技术一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构，如图1所示，包括底盘1、转轴2、U型连接件一3、U型连接件二4、弧形件5、电机6、直线驱动件9、轴承座10、调节环11、连杆一12、连杆二14、传动轴13和限位件一16；底盘1的圆心处开设有圆形通孔，转轴2与底盘1的圆形通孔构成转动副；轴承座10固定在底盘1上；传动轴13与轴承座10构成转动副；传动轴13的一端与电机6的输出轴固定连接，另一端与弧形件5的外侧圆弧面固定连接；弧形件5开设有弧形通槽；U型连接件二4与弧形件5的弧形通槽构成滑动副，并与U型连接件一3构成转动副；U型连接件一3与转轴2的上端铰接；U型连接件一3与转轴2铰接位置的回转中心线垂直于U型连接件二4与U型连接件一3之间的回转中心线；轴承座10两侧均固定有一个直线驱动件9；每个直线驱动件9的推杆前端均固定有一个限位件一16；两个限位件一16均嵌入调节环11的环槽内；调节环11与传动轴13构成滑动副，且调节环11与传动轴13之间设置有限位件二，限位件二能对调节环11的周向运动进行限制；连杆一12的一端与调节环11铰接，另一端与连杆二14的一端铰接；连杆二14的另一端与U型连接件二4铰接。
[0018]作为一个优选实施例，电机6与电机固定座7固定。
[0019]作为一个优选实施例，电机6的输出轴与传动轴13通过联轴器8连接。
[0020]作为一个优选实施例，U型连接件二4上固定的长销15与弧形件5的弧形通槽构成滑动副。
[0021]作为一个优选实施例，直线驱动件9可以是气缸或电动缸。
[0022]作为一个优选实施例，限位件一16为圆盘；圆盘的圆柱面能保证直线驱动件9转动时，限位件一16不会对调节环11的运动产生干涉。
[0023]作为一个优选实施例，限位件二为滑键；传动轴13开设有键槽，调节环11沿轴向开设的矩形通槽与传动轴13的键槽通过滑键连接；通过滑键实现调节环11沿传动轴13轴线滑动的同时限制沿传动轴13周向的运动。
[0024]作为一个优选实施例，转轴2的下端可以与夹持机构固定连接，夹持机构可以夹持取样管或钻头；转轴2能带动夹持机构同步运动，夹持机构再带动取样管或钻头简谐式周向振动，从而实现取样的土壤等结构不被破坏或钻孔时减小阻力。
[0025]电机6和直线驱动件9均与控制器连接，受控制器控制。
[0026]各项实施例均具备的情况下，本技术的工作原理是：
[0027]首先将电机6与底盘1均安装在外部支架上，控制器启动两个直线驱动件9，直线驱动件9伸长推杆，带动两个限位件一16同步向前运动，进而带动调节环11沿传动轴13的轴向滑动，使得连杆一12与连杆二14间夹角增大，从而使与连杆二14铰接的U型连接件二4在弧形件5的弧形通槽内的滑动行程增大；当直线驱动件9的推杆伸长至预设长度后停止；接着，电机6启动，带动传动轴13转动，进而带动弧形件5以及U型连接件二4转动；由于U型连接件二4又与U型连接件一3构成转动副，使得U型连接件二4在转动的同时又沿弧形件5的弧形通槽进行往复式滑动，最终使U型连接件一3带动转轴2实现简谐式转动；转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种频率振幅可调的简谐式周向振动机构，包括底盘、电机、直线驱动件和轴承座，其特征在于：还包括转轴、U型连接件一、U型连接件二、弧形件、调节环、连杆一、连杆二、传动轴和限位件一；所述底盘的圆心处开设有圆形通孔，转轴与底盘的圆形通孔构成转动副；所述的轴承座固定在底盘上；所述的传动轴与轴承座构成转动副；所述传动轴的一端与电机的输出轴固定连接，另一端与弧形件的外侧圆弧面固定连接；所述的弧形件开设有弧形通槽；所述U型连接件二与弧形件的弧形通槽构成滑动副，并与U型连接件一构成转动副；所述U型连接件一与转轴的上端铰接；所述U型连接件一与转轴铰接位置的回转中心线垂直于U型连接件二与U型连接件一之间的回转中心线；所述的轴承座两侧均固定有一个直线驱动件；每个直线驱动件的推杆前端均固定有一个限位件一；两个限位件一均嵌入调节环的环槽内；调节环与传动轴构成滑动副，且调节环与传动轴之间设置有用于周向限位的限位件二；所述连杆一的一端与调节环铰接，另一端与连杆二的一端铰接；所述连杆二的另一端与U型连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：高兴文，曾康宁，胡明，赵德明，王贺，程智胜，蔡书楠，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：
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