CN103662412B - 包装箱悬吊减振器及其包装箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包装箱悬吊减振器及其包装箱，产品通过悬吊绳与刚性梁上一点连接，刚性梁一端与产品所在包装箱的侧壁连接，另一端通过悬吊弹簧与包装箱的顶板6连接。在水平面方向上受到冲击或外部振源扰动时，利用悬吊绳，将扰动的能量转换成重力势能，当扰动源的频率的与结构的固有频率一致时，悬吊绳会自适应地调整有效长度，改变减振器的固有频率。垂直向受到扰动或冲击时，悬吊弹簧会起到减振的效果，同时，当垂直向发生共振时，悬吊弹簧在长度发生改变的同时，方向发生改变，悬吊弹簧刚度的垂直向分量发生改变，改变了系统的固有频率，避免共振，且达到限制位移幅值的效果。

Description

包装箱悬吊减振器及其包装箱
技术领域
本发明涉及减振器装置技术领域，具体是一种包装箱悬吊减振器及其包装箱，用于有高减振要求、同时不能挤压的设备或装置，尤其是如卫星等高精密仪器的包装箱设计。
背景技术
目前，一般的减振方法是通过在设备或扰动源之间安装线形弹簧，作为减振装置，但是线形弹簧减振器对于低频段存在共振，无法避开共振区域。同时，为了避免低频段造成大的位移，弹簧刚度较大，减振效果降低；如果安装非线性减振器，由于非线性减振效果的不确定性，同时减振器的非线性特性很难确定，减振效果难以保证；特种设备不允许挤压，无法在设备和扰动源之间填充泡沫等材料。
发明内容
为了克服现有线形减振装置减振效果差，非线性减振装置特性难以确定，同时特种设备不允许挤压的问题，本发明提供了一种包装箱悬吊减振器及其包装箱，该减振器可是通过线形减振装置，实现非线性减振，同时可以确定其非线性减振特性，能够避免产生挤压。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种包装箱悬吊减振器，包括：悬吊绳、刚性梁以及悬吊弹簧，所述悬吊绳的一端用于悬吊产品，所述悬吊绳的另一端连接在刚性梁上，所述刚性梁的一端连接悬吊弹簧的一端。
优选地，所述悬吊弹簧与刚性梁之间沿水平方向呈一定角度连接。
优选地，所述角度小于90°。
优选地，所述悬吊绳采用钢丝材质。
优选地，所述刚性梁采用钢质结构。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包装箱，包括箱体以及设置于箱体内部的若干组上述包装箱悬吊减振器，其中，所述刚性梁的另一端连接在箱体的侧壁上，所述悬吊弹簧的另一端连接在箱体的顶壁上，产品通过悬吊绳悬吊在箱体的内部。
优选地，多组所述包装箱悬吊减振器均布在箱体内部。
优选地，所述悬吊绳连接在刚性梁上靠近箱体侧壁处的一点上。
优选地，所述悬吊绳的悬吊点到刚性梁和侧壁的连接点之间的长度小于刚性梁和侧壁的连接点到刚性梁和悬吊弹簧的连接点之间的长度。
优选地，包装箱内放置的产品在无扰动的情况下，所述悬吊弹簧与重力线错开。
本发明提供的包装箱悬吊减振器及其包装箱，在水平面方向上受到冲击或外部振源扰动时，利用悬吊绳，将扰动的能量转换成势能，同时，当扰动源的频率的与结构的固有频率一致时，悬吊绳会自适应的调整长度，改变悬吊系统的固有频率。在垂直向受到扰动或冲击时，悬吊弹簧会起到减振的效果，同时，当垂直向发生共振时，悬吊弹簧在长度发生改变的同时，方向发生改变，悬吊弹簧刚度的垂直向分量发生改变，改变了系统的固有频率，避免共振，同时实现限制产品的位移，防止包装箱内的产品与包装箱发生碰撞，对产品造成损伤。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
本发明可以自适应地避开结构的共振区域，通过线形弹簧实现非线性减振，限制了减振过程的位移响应，避免了包装箱内的产品与包装箱发生碰撞，结构简单，易于实现。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明工作原理图；
图中：1为产品，2为悬吊绳，3为刚性梁，4为悬吊弹簧，5为箱体侧壁，6为箱体顶板。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种包装箱悬吊减振器，包括：悬吊绳、刚性梁以及悬吊弹簧，所述悬吊绳的一端用于悬吊产品，所述悬吊绳的另一端连接在刚性梁上，所述刚性梁的一端连接悬吊弹簧的一端。
进一步地，所述悬吊弹簧与刚性梁之间沿水平方向呈一定角度连接。
进一步地，所述角度小于90°。
进一步地，所述悬吊绳采用钢丝材质。
进一步地，所述刚性梁采用钢质结构。
实施例2
本实施例提供了一种包装箱，包括箱体以及设置于箱体内部的若干组实施例1提供的包装箱悬吊减振器，其中，所述刚性梁的另一端连接在箱体的侧壁上，所述悬吊弹簧的另一端连接在箱体的顶壁上，产品通过悬吊绳悬吊在箱体的内部。
进一步地，多组所述包装箱悬吊减振器均布在箱体内部。
进一步地，所述悬吊绳连接在刚性梁上靠近箱体侧壁处的一点上。
进一步地，所述悬吊绳的悬吊点到刚性梁和侧壁的连接点之间的长度小于刚性梁和侧壁的连接点到刚性梁和悬吊弹簧的连接点之间的长度。
进一步地，包装箱内放置的产品在无扰动的情况下，所述悬吊弹簧与重力线不重合。
上述两个实施例具体为：
如图1所示，产品1通过悬吊绳2与刚性梁3上一点连接，刚性梁3一端与产品1所在包装箱的侧壁5连接，另一端通过悬吊弹簧4与包装箱的顶板6连接。根据实际情况可在产品1上安装多个类似的减振装置，不仅限于如图1所示的两个减振装置。
如图2所示，当外包装箱受到水平向的扰动，产品会带动BE段发生晃动，导致在E点(产品与悬吊绳的连接点)的受力F变大，则θ1(刚性梁与水平面的夹角)会变小，导致B点(悬吊绳与刚性梁的连接点)向+X方向移动，导致BE段(悬吊绳)在垂直向的长度降低，改变了产品摆动的固有频率，有效地避开了共振。当外包装箱受到垂直向的扰动时，产品会带动θ1(刚性梁与水平面的夹角)减小，同时造成θ2(悬吊弹簧与水平面的夹角)变大，则CD(悬吊弹簧)在垂直方向的刚度分量变大，改变了悬吊装置的固有频率，自适应地避免了共振，同时，刚度变大，也起到了限制幅值的作用。B点作为悬吊绳与刚性梁的连接点，应满足AB段(刚性梁与侧板的连接点到悬吊绳与刚性梁的连接点)的长度应较大程度的小于AC段(刚性梁)。在矢径上满足AC+CD＝AE+ED，由此在θ1确定的情况下，可以确定θ2，计算出悬吊弹簧(CD)在垂直段的刚度分量，确定结构的非线性刚度和固有频率。
在包装箱的两侧分别安装一刚性梁，刚性梁的一端与包装箱侧壁简支，另一端通过悬吊弹簧与包装箱顶板连接，悬吊弹簧和刚性梁的安装方式均沿水平方向有一定的角度，但是均小于90°，在刚性梁靠近包装箱侧壁的位置，安装一悬吊绳，悬吊绳的另一端悬吊运输产品。
在上述实施例中：包装箱悬吊减振器安装在包装箱的箱体内，刚性梁的一端与箱体的侧边连接，刚性梁的另一端与悬吊弹簧的一端连接，悬吊弹簧的另一端与箱体顶部连接。刚性梁上的一点与悬吊绳连接，产品通过与悬吊绳的另一端连接，悬吊放置在包装箱的箱体内。产品通过悬吊绳悬吊放置在包装箱内，悬吊绳与刚性梁连接，刚性梁一端与包装箱侧壁连接，另一端与悬吊弹簧连接，悬吊弹簧与包装箱顶板连接。
产品采用悬吊绳悬吊方式放置在包装箱内，悬吊绳的悬吊点到刚性梁和侧壁的连接点之间的长度小于刚性梁和侧壁的连接点到刚性梁和悬吊弹簧的连接点之间的长度。
在包装箱内放置产品后，无扰动的情况下，悬吊弹簧与重力线不重合。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种包装箱，其特征在于，包括箱体以及设置于箱体内部的若干组包装箱悬吊减振器，其中，所述包装箱悬吊减振器包括：悬吊绳、刚性梁以及悬吊弹簧，所述悬吊绳的一端用于悬吊产品，所述悬吊绳的另一端连接在刚性梁上，所述刚性梁的一端连接悬吊弹簧的一端；所述刚性梁的另一端连接在箱体的侧壁上，所述悬吊弹簧的另一端连接在箱体的顶壁上，使得产品能够通过悬吊绳悬吊在箱体的内部；
所述悬吊绳的悬吊点到刚性梁和侧壁的连接点之间的长度小于刚性梁和侧壁的连接点到刚性梁和悬吊弹簧的连接点之间的长度。
2.根据权利要求1所述的包装箱，其特征在于，多组所述包装箱悬吊减振器均布在箱体内部。
3.根据权利要求1或2所述的包装箱，其特征在于，所述悬吊绳连接在刚性梁上靠近箱体侧壁处的一点上。
4.根据权利要求1或2所述的包装箱，其特征在于，包装箱内放置的产品在无扰动的情况下，所述悬吊弹簧与重力线错开。
5.根据权利要求1或2所述的包装箱，其特征在于，所述悬吊弹簧与刚性梁之间沿水平方向呈一定角度连接。
6.根据权利要求5所述的包装箱，其特征在于，所述角度小于90°。
7.根据权利要求1或2所述的包装箱，其特征在于，所述悬吊绳采用钢丝材质。
8.根据权利要求1或2所述的包装箱，其特征在于，所述刚性梁采用钢质结构。
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