CN109139787A - 拉伸弹簧式准零刚度隔振器 - Google Patents
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Abstract
拉伸弹簧式准零刚度隔振器，包括基座，基座中部的上方设有平台，平台的下方沿竖直方向设有压簧，压簧的上端顶在平台的底部，压簧的下端顶在基座上，基座的上方以平台为中心环绕设有3个以上的固定支撑座，每个固定支撑座的底端分别与基座固定相连，每个固定支撑座的顶端沿径向分别设有滑道，滑道沿径向向里贯穿对应的固定支撑座的内侧边缘，每个滑道上分别安装有一个滑块，每个滑块朝向平台的端面分别与一个支撑杆的外端铰接相连，每个支撑杆分别沿径向设置。其目的在于提供一种可有效隔离设备与设备基础之间的低频振动，并且其承载力大，隔振效果极佳，特别适合于手术台、多种精密机械设备的隔振的拉伸弹簧式准零刚度隔振器。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉伸弹簧式准零刚度隔振器。
背景技术
随着社会进步与发展，人们生活水平的提高，使得人们对身边的机械振动品质的要求越来越高，尤其表现在车辆和手术台、高精密仪器仪表、高精密机械设备等精密或者超精密的环境中。现有的隔振器是连接设备和基础的弹性元件，主要用以减少和消除由设备传递到基础的，振动力和由基础传递到设备的中、高频振动。但研究表明，人们对低频振动最为敏感，长期处在低频振动环境中，会使人产生疲劳、焦虑等不良反应；而且低频振动也对机械设备的损害较大，是导致机械设备降低工作效率、甚至疲劳损坏的重要原因之一。所以隔离低频振动，保护人们和其他机械不受低频振动的影响就显得尤为必要，但现有的隔振器不能有效地隔离设备与设备基础之间的低频振动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效隔离设备与设备基础之间的低频振动，并且其承载力大，隔振效果极佳，特别适合于手术台、多种精密机械设备的隔振的拉伸弹簧式准零刚度隔振器。
本发明拉伸弹簧式准零刚度隔振器，包括基座，基座中部的上方设有平台，平台的下方沿竖直方向设有压簧，压簧的上端顶在平台的底部，压簧的下端顶在基座上，基座的上方以平台为中心环绕设有3个以上的固定支撑座，固定支撑座环绕平台的中心对称布置，每个固定支撑座的底端分别与基座固定相连，每个固定支撑座的顶端沿径向分别设有滑道，滑道沿径向向里贯穿对应的固定支撑座的内侧边缘，每个滑道上分别安装有一个滑块，每个滑块朝向平台的端面分别与一个支撑杆的外端铰接相连，每个支撑杆分别沿径向设置，每个支撑杆的里端分别与平台的侧壁铰接相连，相邻的滑块之间分别设有拉簧，每个拉簧分别沿水平方向伸向对应的滑块，每个拉簧的二端分别与对应的滑块相连。
优选地，所述平台沿水平方向的横截面为圆形，每个压簧的下部分别套装在定位轴上，定位轴沿竖直方向设置，每个定位轴的底端分别与基座固定相连。
优选地，所述基座为圆盘形，基座的中心线与平台的中心线重合。
优选地，所述固定支撑座、滑块和压簧的数量为3—8个，固定支撑座、滑块和压簧环绕平台的中心设置。
优选地，所述定支撑座的底端与基座相连为一体，定支撑座和基座采用钢材或铝合金或工程塑料制成。
本发明的拉伸弹簧式准零刚度隔振器是连接设备和基础的弹性元件，主要用以减少和消除由设备传递到基础的振动和由基础传递到设备的振动，在使用时，让压簧3和拉簧7都处于受力状态，在完全承载平台的质量后，让支撑杆处在水平位置附近，当有振动产生时，在拉伸弹簧和压缩支撑弹簧的作用下，支撑杆会在水平位置处上下波动，此时可使系统处于较低的动态刚度特性状态下，即为准零刚度特性，由此可让平台的固有频率ωn也趋近于零，从而能够很好地隔离设备与设备基础之间的低频振动，并且其承载力大，静变形小，使用寿命长，隔振效果极佳，特别适合于手术台、多种精密机械设备的隔振。因此，本发明拉伸弹簧式准零刚度隔振器具有可有效隔离设备与设备基础之间的低频振动，并且其承载力大，隔振效果极佳，特别适合于手术台、多种精密机械设备的隔振的特点。
下面结合附图对本发明的拉伸弹簧式准零刚度隔振器作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明拉伸弹簧式准零刚度隔振器的立体图；
图2为本发明拉伸弹簧式准零刚度隔振器的从另一角度看的立体图；
图3为本发明可实现的准零刚度特性图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的拉伸弹簧式准零刚度隔振器，包括基座1，基座1中部的上方设有平台2，平台2的下方沿竖直方向设有压簧3，压簧3的上端顶在平台2的底部，压簧3的下端顶在基座1上，基座1的上方以平台2为中心环绕设有3个以上的固定支撑座4，固定支撑座4环绕平台2的中心对称布置，每个固定支撑座4的底端分别与基座1固定相连，每个固定支撑座4的顶端沿径向分别设有滑道5，滑道5沿径向向里贯穿对应的固定支撑座4 的内侧边缘，每个滑道5上分别安装有一个滑块6，每个滑块6朝向平台2的端面分别与一个支撑杆6的外端铰接相连，每个支撑杆6分别沿径向设置，每个支撑杆6的里端分别与平台2的侧壁铰接相连，相邻的滑块6之间分别设有拉簧7，每个拉簧7分别沿水平方向伸向对应的滑块6，每个拉簧7的二端分别与对应的滑块6相连。
作为本发明的进一步改进，上述平台2沿水平方向的横截面为圆形，每个压簧3的下部分别套装在定位轴8上，定位轴8沿竖直方向设置，每个定位轴8的底端分别与基座1固定相连。
作为本发明的进一步改进，上述基座1为圆盘形，基座1的中心线与平台2的中心线重合。
作为本发明的进一步改进，上述固定支撑座4、滑块6和压簧3的数量为3—8个，固定支撑座4、滑块6和压簧3环绕平台2的中心设置。
作为本发明的进一步改进，上述定支撑座4的底端与基座1相连为一体，定支撑座4和基座1采用钢材或铝合金或工程塑料制成。
参见图3，图3为本发明可实现的准零刚度特性图，图中的横坐标为平台位移参数，位移单位是毫米；纵坐标是系统的刚度K，其单位是牛顿毫米。
经典的振动理论表明，线性隔振器只对大于隔振系统倍固有频率的振动具有隔离作用。隔振系统的固有频率ωn的表达式为(k为隔振系统的刚度，m为被隔离物体的质量)。由此可知，降低隔振系统的固有频率ωn是隔离更低频率振动的有效途径。降低隔振系统的固有频率，有效的途径是降低隔振系统的刚度，而降低了隔振系统的刚度就会使得隔振系统的所承载质量的位移较大，降低系统的承载能力。所以发明一种能有效消减低频振动的隔振器就显得尤为必要。
超精密加工、光学仪器、MEMS技术和超声电机是当前国内外微纳米技术研究领域的热点，但对于振幅为微纳米级、频率为若干赫兹的低频振动，一直是制约这些技术进一步提高精度和效率的瓶颈。地基振动的低频振动为0.01Hz—100Hz。低频振动可以是振动频率较低、振动幅值很大的振动。
本发明的拉伸弹簧式准零刚度隔振器是连接设备和基础的弹性元件，主要用以减少和消除由设备传递到基础的振动和由基础传递到设备的振动，在使用时，让压簧3和拉簧7都处于受力状态，在完全承载平台2的质量后，让支撑杆2处在水平位置附近，当有振动产生时，在拉伸弹簧5和压缩支撑弹簧6的作用下，支撑杆2会在水平位置处上下波动，此时可使系统处于较低的动态刚度特性状态下，即为准零刚度特性，参见图3，由此可让平台2的固有频率ωn也趋近于零，从而能够很好地隔离设备与设备基础之间的低频振动，并且其承载力大，静变形小，使用寿命长，隔振效果极佳，特别适合于手术台、多种精密机械设备的隔振。
Claims (5)
1.拉伸弹簧式准零刚度隔振器，其特征在于：包括基座(1)，基座(1)中部的上方设有平台(2)，平台(2)的下方沿竖直方向设有压簧(3)，压簧(3)的上端顶在平台(2)的底部，压簧(3)的下端顶在基座(1)上，基座(1)的上方以平台(2)为中心环绕设有3个以上的固定支撑座(4)，固定支撑座(4)环绕平台(2)的中心对称布置，每个固定支撑座(4)的底端分别与基座(1)固定相连，每个固定支撑座(4)的顶端沿径向分别设有滑道(5)，滑道(5)沿径向向里贯穿对应的固定支撑座(4)的内侧边缘，每个滑道(5)上分别安装有一个滑块(6)，每个滑块(6)朝向平台(2)的端面分别与一个支撑杆(6)的外端铰接相连，每个支撑杆(6)分别沿径向设置，每个支撑杆(6)的里端分别与平台(2)的侧壁铰接相连，相邻的滑块(6)之间分别设有拉簧(7)，每个拉簧(7)分别沿水平方向伸向对应的滑块(6)，每个拉簧(7)的二端分别与对应的滑块(6)相连。
2.根据权利要求1所述的拉伸弹簧式准零刚度隔振器，其特征在于：所述平台(2)沿水平方向的横截面为圆形，每个压簧(3)的下部分别套装在定位轴(8)上，定位轴(8)沿竖直方向设置，每个定位轴(8)的底端分别与基座(1)固定相连。
3.根据权利要求2所述的拉伸弹簧式准零刚度隔振器，其特征在于：所述基座(1)为圆盘形，基座(1)的中心线与平台(2)的中心线重合。
4.根据权利要求3所述的拉伸弹簧式准零刚度隔振器，其特征在于：所述固定支撑座(4)、滑块(6)和压簧(3)的数量为3—8个，固定支撑座(4)、滑块(6)和压簧(3)环绕平台(2)的中心设置。
5.根据权利要求4所述的拉伸弹簧式准零刚度隔振器，其特征在于：所述定支撑座(4)的底端与基座(1)相连为一体，定支撑座(4)和基座(1)采用钢材或铝合金或工程塑料制成。
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|---|---|
| CN (1) | CN109139787A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442060A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-24 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 减振装置及机器人 |
| CN113027989A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-25 | 西安交通大学 | 一种基于机构超材料的零刚度隔振器 |
| CN113606288A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-05 | 中南大学 | 一种张拉支承装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130042290A (ko) * | 2011-10-18 | 2013-04-26 | 숭실대학교산학협력단 | 짝수차 다항식 형상의 캠-스프링 방식 준영강성 제진기 |
| CN103899704A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-07-02 | 安徽工程大学 | 一种具有准零刚度的阻尼可调隔振平台 |
| CN105937572A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-14 | 安徽工程大学 | 具有准零刚度的隔振平台 |
| CN106402267A (zh) * | 2016-05-23 | 2017-02-15 | 福州大学 | 拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法 |
| CN106451135A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-02-22 | 中国电力科学研究院 | 电气设备用隔震装置 |
| CN208919207U (zh) * | 2018-09-10 | 2019-05-31 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 拉伸弹簧式准零刚度隔振器 |
-
2018
- 2018-09-10 CN CN201811065715.XA patent/CN109139787A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130042290A (ko) * | 2011-10-18 | 2013-04-26 | 숭실대학교산학협력단 | 짝수차 다항식 형상의 캠-스프링 방식 준영강성 제진기 |
| CN103899704A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-07-02 | 安徽工程大学 | 一种具有准零刚度的阻尼可调隔振平台 |
| CN106402267A (zh) * | 2016-05-23 | 2017-02-15 | 福州大学 | 拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法 |
| CN105937572A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-14 | 安徽工程大学 | 具有准零刚度的隔振平台 |
| CN106451135A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-02-22 | 中国电力科学研究院 | 电气设备用隔震装置 |
| CN208919207U (zh) * | 2018-09-10 | 2019-05-31 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 拉伸弹簧式准零刚度隔振器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蓝双等: "新型准零刚度系统的设计、分析与仿真", 机械强度, vol. 40, no. 03, pages 515 - 521 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442060A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-24 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 减振装置及机器人 |
| CN113027989A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-25 | 西安交通大学 | 一种基于机构超材料的零刚度隔振器 |
| CN113027989B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-05-20 | 西安交通大学 | 一种基于机构超材料的零刚度隔振器 |
| CN113606288A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-05 | 中南大学 | 一种张拉支承装置 |
| CN113606288B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-08-02 | 中南大学 | 一种张拉支承装置 |
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