CN105370781A - 利用欧拉屈曲的竖向隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用欧拉屈曲的竖向减振器，包括减振器腔体单元、弹性片、铰接伸臂杆、弹簧和载物平台。减振器腔体单元为无盖正方体或圆柱体，一个减振器腔体单元内含有若干弹性片、铰接伸臂杆、弹簧；载物平台在减振器内，为矩形或圆形。载物平台通过弹簧与铰接伸臂杆连接，并且由弹性片支撑，铰接伸臂杆与减振器腔体铰接。减振器内每根铰接伸臂杆与一个弹簧、两个弹性片搭配。在较微弱的振动情况下，弹性片承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片仍有较大轴向刚度，主要由载物平台与铰接伸臂杆间的弹簧起减振作用。在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片承受压力超过欧拉临界力，此时发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。

Description

利用欧拉屈曲的竖向隔振器

技术领域

本发明涉及一种利用欧拉屈曲的竖向隔振器，在一个载物平台下布置两个或多个伸臂杆、弹性片、弹簧支撑的装置，在微弱振动下，弹簧起减振作用，在剧烈振动或冲击作用下，主要通过弹性片屈曲吸收能量，属于精密仪器运输过程中振动控制领域。

背景技术

精密仪器在车辆运输中由于路面的振动、冲击、颠簸等极易受到损坏，或者导致其内部关键构件的参数发生变化而使得测量结果不准或者无法使用，因此，需要在车厢上加装隔振装置进行减振。弹簧由于稳定性好、噪音低、使用寿命长等特点而被广泛应用。但弹簧若太软，轴向刚度太小，载物平台会上下跳跃；弹簧若太硬，减振或抗冲击效果不太理想。

本发明有效地利用了弹性片发生欧拉屈曲时，具有变刚度、吸收能量的特点，即能满足刚度要求也能达到减振效果。在较微弱的振动情况下，弹性片承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片仍有较大轴向刚度，主要由载物平台与铰接伸臂杆间的弹簧起减振作用；在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片承受压力超过欧拉临界力，此时发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。本发明有效地利用了欧拉屈曲吸收能量，起到较好的隔振效果，并且抗冲击能力较好。

发明内容

为了满足竖向刚度的同时提高竖向隔振器的减振效果，特别是提高其抗冲击的能力，本发明的目的在于提出一种利用欧拉屈曲的竖向隔振器，该装置在发挥传统弹簧减振器优势的基础上充分利用了弹性片发生欧拉屈曲时，具有变刚度、吸收能量的特点，在一个载物平台下布置两个或多个伸臂杆、弹性片、弹簧和阻尼支撑的装置，即能满足刚度要求也能达到减振效果。在较微弱的振动情况下，弹性片承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片仍有较大轴向刚度，主要由载物平台与铰接伸臂杆间的弹簧起减振作用。在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片承受压力超过欧拉临界力，此时发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案。

本发明提出的一种利用欧拉屈曲的竖向减振器，包括减振器腔体单元1、支撑部分和载物平台5，支撑部分由一根伸臂杆3、弹簧4和两片弹性片2构成，载物平台5横截面为矩形或圆形结构；载物平台５下方对称分布有若干个支撑部件，载物平台５通过所述若干个支撑部件与减振器腔体单元1连接，减振器腔体单元１为无盖正方体或圆柱体，弹性片２竖直布置于减振器腔体单元1内，伸臂杆３一端与减振器腔体单元1内壁铰接，另一端与弹簧４连接，使之悬挂于载物平台５底部，伸臂杆３另一侧底部通过弹性片2支撑；在较微弱的振动情况下，弹性片2承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片２仍有较大轴向刚度，主要由连接于载物平台5与伸臂杆3间的弹簧４起减振作用；在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片2承受压力超过欧拉临界力，发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片2屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。

本发明中，载物平台5底部有两个、四个或六个支撑部件对称分布，伸臂杆3长度为减振器腔体单元１边长或直径的25%~45%，每根伸臂杆3下有两片弹性片2支撑，从伸臂杆３与减振器腔体单元１铰接处的铰支点算起，支撑点为伸臂杆3的1/2~4/5处；载物平台5面积为减振器腔体单元1俯视投影面积的20%~40%。

本发明中，伸臂杆3为低碳钢或铝合金；弹性片2为低碳钢或铝合金，宽厚比为2~3，厚度为3mm~8mm，长度为150mm~200mm。

本发明中，在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，连接于载物平台5与伸臂杆3间的弹簧4采用硬压缩弹簧，在微弱振动情况下弹簧发挥减振作用。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1）在剧烈振动或强烈冲击作用下，弹性片在弹性范围内发生屈曲而吸收能量，能达到较好的减振效果与抗冲击能力。

2）在微弱振动情况下，压力小于弹性片的临界力，此时，弹性片轴向刚度仍然很大，弹簧发挥减振作用。

3）本发明减振器可根据精密仪器的特点设置截面尺寸不同的弹性片，可以根据腔体单元的特点对称设置若干组伸臂杆，使减振器适用于不同类型的精密仪器运输，以达到较好的减振效果。

附图说明

图1为本发明利用欧拉屈曲的竖向减振器的正立面图；

图2为本发明利用欧拉屈曲的竖向减振器的侧立面图；

图3为本发明利用欧拉屈曲的竖向减振器的俯视图。

图中标号：1为减振器腔体单元，2为弹性片，3为伸臂杆，4为弹簧，5为载物平台。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1：如图1所示，为本发明的一种利用欧拉屈曲的竖向减振器实施例，其主要包括减振器腔体单元1、弹性片2、伸臂杆3、弹簧4和载物平台5。

减振器腔体单元1由5mm-10mm厚的钢板焊接而成的无盖长方体或圆柱体形的空腔，通过一定的方式与结构固定。一个减振器腔体单元1内含有若干弹性片2、铰接伸臂杆3和弹簧4；载物平台5在减振器内，为矩形或圆形；载物平台5通过弹簧4与伸臂杆3连接，铰接伸臂杆3与减振器腔体单元1内壁铰接，并且由弹性片2支撑。伸臂杆3在减振器腔体单元内1中心对称分布。减振器内每根铰接伸臂杆3与一个弹簧4、两个弹性片2搭配。一组弹性片2两片的两端分别与伸臂杆3和减振器腔体单元1地面固结，在较微弱的振动情况下，弹性片2承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片仍有较大轴向刚度，主要由载物平台5与铰接伸臂杆3间的弹簧起减振作用。在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片2承受压力超过欧拉临界力，此时发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片2屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。

载物平台5下有两个、四个或六个支撑部件对称分布，每个支撑部分由一根伸臂杆3、弹簧4和两片弹性片2构成，伸臂杆3长度约为腔体单元边长或直径的25%~45%，每根伸臂杆3下有两片弹性片2支撑，支撑点为伸臂杆3的1/2~4/5处从铰支点算起，弹簧在伸臂杆3末端与载物平台5相连接；载物平台5面积为减振器腔体单元1俯视投影面积的20%~40%。

伸臂杆3为低碳钢或铝合金；弹性片2为低碳钢或铝合金，宽厚比为2~3，厚度为3mm~8mm，长度为150mm~200mm；在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片2能发生屈曲而吸收能力;载物平台5与伸臂杆3间的弹簧4为硬压缩弹簧，在微弱振动情况下弹簧发挥减振作用。

Claims (4)

1.一种利用欧拉屈曲的竖向减振器，包括减振器腔体单元（1）、支撑部分和载物平台（5），其特征在于支撑部分由一根伸臂杆（3）、弹簧（4）和两片弹性片（2）构成，载物平台（5）横截面为矩形或圆形结构；载物平台（５）下方对称分布有若干个支撑部件，载物平台（５）通过所述若干个支撑部件与减振器腔体单元（1）连接，减振器腔体单元（１）为无盖正方体或圆柱体，弹性片（２）竖直布置于减振器腔体单元（1）内，伸臂杆（３）一端与减振器腔体单元（1）内壁铰接，另一端与弹簧（４）连接，使之悬挂于载物平台（５）底部，伸臂杆（３）另一侧底部通过弹性片（2）支撑；在较微弱的振动情况下，弹性片（2）承受压力小于欧拉临界力，此时弹性片（２）仍有较大轴向刚度，主要由连接于载物平台（5）与伸臂杆（3）间的弹簧（４）起减振作用；在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，弹性片（2）承受压力超过欧拉临界力，发生欧拉屈曲，轴向刚度急剧减小，弹性片（2）屈曲而吸收大量的能量，起到良好的减振效果。

2.根据权利要求1所述的利用欧拉屈曲的竖向减振器，其特征在于：载物平台（5）底部有两个、四个或六个支撑部件对称分布，伸臂杆（3）长度为减振器腔体单元（１）边长或直径的25%~45%，每根伸臂杆（3）下有两片弹性片（2）支撑，从伸臂杆（３）与减振器腔体单元（１）铰接处的铰支点算起，支撑点为伸臂杆（3）的1/2~4/5处；载物平台（5）面积为减振器腔体单元（1）俯视投影面积的20%~40%。

3.根据权利要求1所述的利用欧拉屈曲的竖向减振器，其特征在于：伸臂杆（3）为低碳钢或铝合金；弹性片（2）为低碳钢或铝合金，宽厚比为2~3，厚度为3mm~8mm，长度为150mm~200mm。

4.根据权利要求1所述的利用欧拉屈曲的竖向减振器，其特征在于：在较剧烈的振动或强烈冲击作用下，连接于载物平台（5）与伸臂杆（3）间的弹簧（4）采用硬压缩弹簧，在微弱振动情况下弹簧发挥减振作用。