CN105243932A - 一种摩擦振动发生方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦振动发生方法及装置，其方法步骤如下：将弹性杆的一端设置在支架上；在弹性杆的下方设有平皮带，该平皮带通过驱动装置运转；弹性杆的下端位于平皮带上，调节弹性杆下端的位置；启动驱动装置，使平皮带运转；弹性杆的下端在摩擦力的作用下，随同平皮带前行，当弹性杆的下端前行到一定位置时，弹性杆受摩擦力的波动作用发生回弹，随后周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动。测量摩擦、振动参数；整理、分析所测得的摩擦、振动参数。其装置含有底座、支架、驱动装置、平皮带、弹性杆，支架设置在底座上，弹性杆的上端设置在支架上，驱动装置设置在底座上，平皮带通过驱动装置运行，平皮带位于弹性杆的下方，弹性杆的下端位于平皮带上。

Description

一种摩擦振动发生方法及装置

技术领域

本发明属于摩擦振动技术领域，特别是涉及一种摩擦振动发生方法及装置。

背景技术

“Sprag-Slip(锁止-滑动)”被认为是一种重要的摩擦振动机理。该理论指出，对于斜置在平面的刚性杆，如图1所示，当平面向右方滑动时，法向压力L、接触角θ、摩擦系数μ、摩擦力F之间存在如下关系，

$F=\frac{\mathrm{\μL}}{1-\mathrm{\μ}\tan \mathrm{\θ}}$

若滑动到一定位置，摩擦系数μ＝cotθ时，则摩擦力F为无穷大，刚性杆会锁止。然而，由于实际的杆往往不是完全刚性，当平面继续移动时，杆会在弹性力作用下发生回弹。随之周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动。

该理论对于锁止机理进行了数学证明，但对于滑动机理仅推断是由于弹性杆自身作用而产生，未作相应证明。由于与实际情况不符，该理论一直未能得到充分的认可。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种摩擦振动发生方法及装置，该方法及装置，能够观察弹性杆的完整振动情况，分析摩擦振动产生的原因，揭示摩擦振动的产生机理。

为解决上述技术问题，本发明一种摩擦振动发生方法，包括以下步骤：

(1)将弹性杆的一端设置在支架上，弹性杆在垂直方向上相对支架可调；

(2)在弹性杆的下方设有平皮带，该平皮带通过驱动装置运转，该平皮带能够通过驱动装置调节运行的速度；

(3)弹性杆的下端位于步骤(2)中的平皮带上，根据试验要求，调节弹性杆下端的位置；

(4)启动步骤(2)中的驱动装置，使平皮带运转，根据试验要求，通过驱动装置调节平皮带运行的速度；

(5)弹性杆的下端在摩擦力的作用下，随同平皮带前行，当弹性杆的下端前行到一定位置时，弹性杆在其弹性力的作用下发生回弹，随后周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动；

(6)测量步骤(5)中摩擦、振动的参数；

(7)整理、分析步骤(5)中所测得的摩擦、振动参数。

通过上述方法，能够分析摩擦振动产生的原因，揭示摩擦振动的产生机理。

本发明一种摩擦振动发生装置，含有底座、支架、驱动装置、平皮带、弹性杆，支架设置在底座上，弹性杆的上端设置在支架上，驱动装置设置在底座上，平皮带通过驱动装置运行，平皮带位于弹性杆的下方，弹性杆的下端位于平皮带上。

所述弹性杆的上端位置相对于支架能够在垂直方向上调节。

所述驱动装置含有调速电机、从动轴，调速电机上设有主平带轮，调速电机设置在底座的一侧，从动轴通过轴承座设置在底座的另一侧，从动轴的轴头上设有从动平带轮，所述平皮带穿装在主平带轮和从动平带轮上。

所述驱动装置含有调速器，该调节器与调速电机相连。

上述装置，能够观察弹性杆的完整振动情况，分析摩擦振动产生的原因，揭示摩擦振动的产生机理。

附图说明

图1是“Sprag-Slip(锁止-滑动)”的工作原理图。

图2是本发明一种摩擦振动发生的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面具体实施例，进一步阐述本发明。本发明一种摩擦振动发生方法，包括以下步骤：

(1)将弹性杆的一端设置在支架上，弹性杆在垂直方向上相对支架可调；

(2)在弹性杆的下方设有平皮带，该平皮带通过驱动装置运转，该平皮带能够通过驱动装置调节运行的速度；

(3)弹性杆的下端位于步骤(2)中的平皮带上，根据试验要求，调节弹性杆下端的位置；

(4)启动步骤(2)中的驱动装置，使平皮带运转，根据试验要求，通过驱动装置调节平皮带运行的速度；

(5)弹性杆的下端在摩擦力的作用下，随同平皮带前行，当弹性杆的下端前行到一定位置时，弹性杆受摩擦力的波动作用发生回弹，随后周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动。

(6)测量步骤(5)中摩擦、振动的参数；

(7)整理、分析步骤(5)中所测得的摩擦、振动参数。

通过上述方法，能够分析摩擦振动产生的原因，揭示摩擦振动的产生机理。

如图2所示，本发明一种摩擦振动发生装置，含有底座8、支架4、驱动装置、平皮带3、弹性杆5，支架4设置在底座8上，弹性杆5的上端设置在支架4上。驱动装置设置在底座8上，平皮带3通过驱动装置运行，平皮带3位于弹性杆5的下方，弹性杆5的下端位于平皮带3上。

所述弹性杆5的上端位置相对于支架4能够在垂直方向上调节。

所述驱动装置含有调速电机7、从动轴9，调速电机7上设有主平带轮，调速电机7设置在底座8的一侧，从动轴9通过轴承座1设置在底座8的另一侧。从动轴9的轴头上设有从动平带轮2，所述平皮带2穿装在主平带轮和从动平带轮2上。

所述驱动装置含有调速器6，该调节器6与调速电机7相连。

工作时，根据试验要求，首先调节好弹性杆5在平皮带2上的位置，以及调速电机7的转速；启动调速电机7，使平皮带2运行，这时弹性杆5的下端在摩擦力的作用下，随同平皮带2前行，当弹性杆5的下端前行到一定位置时，弹性杆5受摩擦力的波动作用发生回弹，随后周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动。在上述过程中，通过测力传感器和振动传感器测量摩擦、振动的参数；上述测力传感器和振动传感器测量摩擦、振动的参数为现有技术，故不详述。然后整理、分析所测得的摩擦、振动参数，从而能够观察弹性杆的完整振动情况，分析摩擦振动的产生原因，揭示摩擦振动的产生机理。

Claims (5)

1.一种摩擦振动发生方法，包括以下步骤：

(1)将弹性杆的一端设置在支架上，弹性杆在垂直方向上相对支架可调；

(2)在弹性杆的下方设有平皮带，该平皮带通过驱动装置运转，该平皮带能够通过驱动装置调节运行的速度；

(3)弹性杆的下端位于步骤(2)中的平皮带上，根据试验要求，调节弹性杆下端的位置；

(4)启动步骤(2)中的驱动装置，使平皮带运转，根据试验要求，通过驱动装置调节平皮带运行的速度；

(5)弹性杆的下端在摩擦力的作用下，随同平皮带前行，当弹性杆的下端前行到一定位置时，弹性杆在其弹性力的作用下发生回弹，随后周而复始地重复上述运动，形成摩擦振动；

(6)测量步骤(5)中摩擦、振动的参数；

(7)整理、分析步骤(5)中所测得的摩擦、振动参数。

2.一种摩擦振动发生装置，其特征在于：含有底座、支架、驱动装置、平皮带、弹性杆，支架设置在底座上，弹性杆的上端设置在支架上，驱动装置设置在底座上，平皮带通过驱动装置运行，平皮带位于弹性杆的下方，弹性杆的下端位于平皮带上。

3.根据权利要求2所述的一种摩擦振动发生装置，其特征在于：所述弹性杆的上端位置相对于支架能够在垂直方向上调节。

4.根据权利要求2所述的一种摩擦振动发生装置，其特征在于：所述驱动装置含有调速电机、从动轴，调速电机上设有主平带轮，调速电机设置在底座的一侧，从动轴通过轴承座设置在底座的另一侧，从动轴的轴头上设有从动平带轮，所述平皮带穿装在主平带轮和从动平带轮上。

5.根据权利要求4所述的一种摩擦振动发生装置，其特征在于：所述驱动装置含有调速器，该调节器与调速电机相连。