本发明专利技术公开了一种自调谐动力吸振装置，包括步进电机、传动丝杠、电机卡盘、电机座、滑动铰架、螺母、滚轮、片弹簧、定向导轨、质量块以及外部框架；贯穿式步进电机通过卡盘固定在电机座上，且电机座与外部框架相连接起支撑作用；传动丝杠和滑动铰架关于步进电机左右对称放置；定向导轨关于步进电机前后对称放置；传动丝杠在滑动铰架中心穿过，且定向导轨穿过滑动铰架，两端与外部框架相固定；滚轮上下对称固定在滑动铰架上；质量块固定在两个片弹簧中间部位，且片弹簧穿过滚轮孔隙固定在外部框架上。基于片弹簧的软弹特性以及滚轮的挤压从而改变片弹簧原有形状实现调频任务。本发明专利技术具有调频准确、稳定性高的优点。稳定性高的优点。稳定性高的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种改变形状自调谐动力吸振装置
[0001]本专利技术涉及吸振控制领域，具体涉及一种变形状调节刚度的吸振装置。
技术介绍
[0002]低频振动会产生较大的振动能量，同时引起结构产生大的位移响应和变形，其危害不容小觑。目前吸振器可被分为被动式动力吸振器、半主动式动力吸振器、主动式动力吸振器，被动式动力吸振器由于其弹簧刚度等参数固定不变，导致其吸振范围较窄，一旦偏离外部激励的激振频率，可能会恶化主系统振动；主动式动力吸振器在被动式动力吸振器的基础之上引进作动器，根据受控对象振动状态实时调节受控对象的作用力，主动式吸振器可控性高、减振效果好，但由于其结构复杂、耗能大、系统容易失稳等缺陷极大限制了其工程上的应用。对于自调谐动力吸振器，控制吸振器某参数进行实时调节使其固有频率能够自动跟踪受控对象的外激励频率，进而实现对受控对象的振动抑制。自调谐式吸振器在极大程度上解决了被动式吸振器吸振频带窄、减振效果差等问题，同时相对于主动式吸振器又具有耗能小和稳定性高的优点。
技术实现思路
[0003]本专利技术目的在于提出一种改变片弹簧形状调节刚度的吸振装置，此装置针对低频段振动，通过调节片弹簧与质量块的形状进行智能调节从而实现自调谐吸振。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种改变弹簧形状调节刚度的吸振装置，主要包括包括步进电机、传动丝杠、电机卡盘、电机座、滑动铰架、螺母、滚轮、片弹簧、定向导轨、质量块以及外部框架；贯穿式步进电机通过卡盘固定在电机座上，且电机座与外部框架相连接起支撑作用；两传动丝杠关于步进电机左右对称平行放置，且传动丝杠穿过滑动铰架中心孔；滑动铰架关于步进电机左右对称放置，且每个滑动铰架关于中心孔对称有两个滚轮夹具；片弹簧两端通过滚轮夹具穿过滑动铰架固定在外部框架上，且滑动铰架与丝杠连接，两个定向导轨贯穿滑动铰架与外部框架连接；定向导轨、片弹簧、质量块关于电机前后左右对称，且两个定向导轨和两组片弹簧、质量块关于步进电机前后对称放置；
[0006]进一步地，本专利技术所述步进电机采用贯穿式结构，传动丝杠采用外部驱动式丝杠，且两个传动丝杠通过螺纹与步进电机相连接。
[0007]进一步地，本专利技术所述两个传动丝杠外部螺纹方向相反，在步进电机工作时，实现两铰架相对滑动。
[0008]进一步地，本专利技术所述滑动铰架在中心位置通过螺母与丝杠连接，铰架两侧被定向导轨贯穿，铰架通过安置滚轮夹具与片弹簧相连接，并对片弹簧起到挤压作用。
[0009]进一步地，本专利技术所述滑动铰架通过传动丝杠的移动，导致滚轮夹具滑动改变片弹簧的形状。
[0010]进一步地，本专利技术所述滑动铰架的两侧贯穿的光轴导轨用于定位导向，保证滑动
铰架在工作中平行移动。
[0011]本专利技术所述吸振装置每部弹性元件采用片弹簧，质量块用作动质量，由于片弹簧的软弹特性实现自调谐吸振；该装置采用贯穿式步进电机的驱动装置，能够控制滑动铰架间的间距来改变片弹簧的原有形状，从而调节吸振装置的固有频率实现吸振器的调频功能；传感器采集的频率信号、单片机信号处理、步进电机驱动结构从而实现自适应调频吸振。本专利技术所述改变弹簧形状调节刚度的吸振装置，实现自调谐吸振同时具有调频准确、稳定性高的优点。
附图说明
[0012]图1为本专利技术所述的改变弹簧形状调节刚度吸振装置的总体示意图；
[0013]图2为本专利技术所述的贯穿式步进电机传动系统示意图；
[0014]图3为本专利技术所述的片弹簧示意图；
[0015]图4为本专利技术所述的外部框架示意图；
[0016]图中标记为：1
‑
步进电机，2
‑
传动丝杠，3
‑
片弹簧，4
‑
电机座，5
‑
外部框架，6
‑
质量块，7
‑
滑动铰架，8
‑
滚轮，9
‑
定向导轨，10
‑
螺母，11
‑
电机卡盘I，12
‑
电机卡盘II。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行进一步描述：
[0018]如图1至4所示，本专利技术所述的一种改变弹簧形状调节刚度的吸振装置，主要包括步进电机1、传动丝杠2、片弹簧3、电机座4、外部框架5、质量块6、滑动铰架7、滚轮8、定向导轨9、螺母10、电机卡盘I11、电机卡盘II12。
[0019]步进电机1通过电机卡盘I11、电机卡盘II12、电机座4固定；传动丝杠2关于步进电机1左右对称放置，且通过螺母10穿过滑动铰架7中心孔；滑动铰架7关于步进电机1左右对称放置，且滑动铰架7关于中心孔对称有滚轮8夹具；片弹簧3两端通过滚轮8穿过滑动铰架7与外部框架4连接，且滑动铰架7与传动丝杠2连接，定向导轨9贯穿滑动铰架7与外部框架4连接；定向导轨9、片弹簧3、质量块6关于步进电机1前后左右对称，且定向导轨9和片弹簧3、质量块6关于步进电机1前后对称放置；外部框架4与目标吸振设备连接，并对整体装置起固定支撑作用。
[0020]吸振装置固有频率随着两端夹具移动从而改变形状的变化关系通过有限元仿真和实验对比确定。使用本专利技术装置时，首先通过丝杠的导程得到电机转动角度与铰架滑动位移的关系，然后得到铰架滑动位移与不同弹簧形状时吸振装置的固有频率，从而建立步进电机转动角度和固有频率的关系式。因此，通过步进电机的驱动可以对该专利技术装置进行调频。
[0021]本专利技术提供的改变弹簧形状调节刚度的吸振装置，基于片弹簧的软弹特性可以轻易改变其形状，具有较低的固有频率。吸振装置采用两片弹簧以及质量块，通过调节夹具两端的间距来改变片弹簧的形状，进而改变该吸振装置的固有频率；此吸振装置采用步进电机作为驱动装置，搭载传感器采集数据，单片机信息处理，从而实现自调谐吸振。本专利技术所述吸振装置具有调频精准、反应灵敏、稳定性高的优点。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改变形状调节刚度的吸振装置，其特征在于：包括步进电机、传动丝杠、电机卡盘、电机座、滑动铰架、螺母、滚轮、片弹簧、定向导轨、质量块以及外部框架；步进电机通过卡盘固定在电机座上，且电机座与外部框架相连接起支撑作用；两传动丝杠关于步进电机左右对称平行放置，且传动丝杠穿过滑动铰架中心孔；滑动铰架关于步进电机左右对称放置，且每个滑动铰架关于中心孔对称有两个滚轮夹具；片弹簧的两端通过滚轮夹具穿过滑动铰架固定在外部框架上，且滑动铰架与传动丝杠连接，两个定向导轨贯穿滑动铰架与外部框架连接；定向导轨、片弹簧、质量块关于电机前后左右对称，且两个定向导轨和两组片弹簧、质量块关于步进电机前后对称放置；基于片弹簧的软弹特性具有实现调频任务能力；该吸振装置通过调节滑动铰架间距改变片弹簧原有形状来调节吸振装置的固有频率。2.根据权利要求1所述的改变形状调节刚度的吸振装置，其特征是：所述步进电机采用贯穿式结构，传动丝杠采用外部驱动式丝杠，且两个传动丝杠通过螺纹与步...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，陈德海，高国儒，胡浩，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。