CN110310563B - 地震模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地震模拟装置，包括振动底座、振动台和驱动装置，所述振动底座上固定连接有滑动架，该滑动架上设有两根相互平行的滑轨，所述振动台的下侧面上固定连接若干个滑块，所述滑块可滑移的设置在滑轨上，所述驱动装置包括驱动电机、驱动轨道和驱动齿轮，所述驱动轨道固定在振动台的下侧面上，所述驱动齿轮套设在驱动电机的转轴上，所述驱动轨道为长条形板，其内开设有沿着长条形板延伸的滑孔。本发明的地震模拟装置，通过驱动齿轮和驱动轨道的设置，便可有效的实现一个驱动振动台左右滑移实现振动的效果，并且将驱动电机设置在了振动底座内部，如此便不会出现现有技术中占用空间大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟装置，更具体的说是涉及一种地震模拟装置。
背景技术
地震灾害是目前破坏力较强的自然灾害，为了保证在地震灾害发生的时候将损失降低到最低，人们便需要对于地震灾害进行小范围模拟，进而想出相应的应对措施，以避免在地震灾害发生的时候，无法及时有效的进行应对导致的损失惨重的问题。
因此现有技术中通过设置一个地震模拟器来模拟现有的地震发生的震动情况，以供人们了解地震产生时会产生的一些现象，再针对这些现象，便可有效的研究出相对于的应对方案，如此在实际的地震发生的时候，便可最大化的减少因为地震造成的损失，然而现有的地震模拟器结构都是包括振动台、振动电机和振动底座，振动台可滑移的设置在振动底座上，振动电机的转轴与振动台之间通过曲柄连杆连接，如此通过振动电机的转动来实现驱动振动台振动，进而模拟现有地震发生时的情况，然而上述结构的地震模拟器，为了保证振动台能够起到较强的震动，因此相应的振动电机便会设置成大电机，这样便会导致整体的地震模拟器体积过大的问题，若是减小振动电机，则又会出现振动力量不够导致的无法产生有效的振动来模拟地震的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种体积小且能够很好的模拟振动的地震模拟装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种地震模拟装置，包括振动底座、振动台和驱动装置，所述驱动装置设置在振动底座内，所述振动台可滑移设置在振动底座上，并与驱动装置联动，受驱动装置驱动而在振动底座上来回振动，所述振动底座上固定连接有滑动架，该滑动架上设有两根相互平行的滑轨，所述振动台的下侧面上固定连接若干个滑块，所述滑块可滑移的设置在滑轨上，所述驱动装置包括驱动电机、驱动轨道和驱动齿轮，所述驱动轨道固定在振动台的下侧面上，所述驱动齿轮套设在驱动电机的转轴上，所述驱动轨道为长条形板，其内开设有沿着长条形板延伸的滑孔，所述滑孔的上下两侧均贴合固定有齿条，所述驱动齿轮伸入到滑孔内，与上下两侧的齿条交替啮合。
作为本发明的进一步改进，所述振动底座相对于驱动电机的下方固定连接有交替气缸，所述交替气缸的缸体固定在振动底座上，所述驱动电机的机身固定在交替气缸的推动杆上，以通过交替气缸的动作使得驱动电机带着驱动齿轮上下升降，使得驱动齿轮与滑孔内上下两侧的齿条交替啮合。
作为本发明的进一步改进，所述交替气缸的缸体上固定连接有定时器，所述定时器与交替气缸通信连接，以控制交替气缸的伸缩时间。
作为本发明的进一步改进，所述驱动齿轮为半齿轮结构，在驱动电机旋转的过程中，驱动齿轮的轮齿与齿条交替啮合。
作为本发明的进一步改进，所述驱动齿轮设有多个，相互的驱动齿轮之间的齿数均不相同，最大为半齿轮结构，所述驱动电机的转轴上键连接有旋转轴，多个驱动齿轮均同轴套接在旋转轴上，并相互之间间隔设置，所述旋转轴可滑移的设置在振动底座上，以带着驱动齿轮伸入到滑孔内，与上下两侧的齿条交替啮合。
作为本发明的进一步改进，所述振动底座相对于旋转轴背向驱动电机一端的位置上设有推动装置，所述推动装置与旋转轴联动，以推动旋转轴在振动底座上来回滑移，所述推动装置包括推动杆，所述推动杆的一端呈中空设置，该端套设在旋转轴上并与旋转轴通过轴承连接，所述推动杆的外侧壁开设有若干个外螺纹，所述振动底座相对于推动杆背向旋转轴一端可旋转的连接有推动块，所述推动块内开设有螺纹孔，所述推动杆穿设在螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹连接。
作为本发明的进一步改进，所述推动块呈圆盘状，其圆周边设有齿，所述振动底座靠近推动块的位置上设有推动电机，所述推动电机的转轴上同轴套接有齿轮，所述齿轮与推动块圆周边的齿相啮合。
本发明的有益效果，通过振动底座、振动台和驱动装置的设置，便可有效的构成一个地震模拟装置，而通过将驱动装置设置成滑轨、滑块以及驱动电机、驱动轨道和驱动齿轮的组合，便可有效的通过驱动电机的转轴旋转来带动驱动齿轮旋转进而带着振动台在振动底座上来回滑移，实现地震模拟了，而且上述的驱动装置整合在振动台的下方，如此相比于现有技术中采用曲柄连杆的方式，可以有效的减少地震模拟装置对于外部空间的占用。
附图说明
图1为本发明的地震模拟装置的整体结构图；
图2为使用驱动装置实施例1时的装置的整体结构图；
图3为使用驱动装置实施例2时的装置的整体结构图；
图4为图3中驱动电机及配合部件的整体结构图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至4所示，本实施例的一种地震模拟装置，包括振动底座1、振动台2和驱动装置3，所述驱动装置3设置在振动底座1内，所述振动台2可滑移设置在振动底座1上，并与驱动装置3联动，受驱动装置3驱动而在振动底座1上来回振动，其特征在于：所述振动底座1上固定连接有滑动架11，该滑动架11上设有两根相互平行的滑轨12，所述振动台2的下侧面上固定连接若干个滑块21，所述滑块21可滑移的设置在滑轨12上，所述驱动装置3包括驱动电机31、驱动轨道32和驱动齿轮33，所述驱动轨道32固定在振动台2的下侧面上，所述驱动齿轮33套设在驱动电机31的转轴上，所述驱动轨道32为长条形板，其内开设有沿着长条形板延伸的滑孔321，所述滑孔321的上下两侧均贴合固定有齿条，所述驱动齿轮33伸入到滑孔321内，与上下两侧的齿条交替啮合，在使用本实施例的模拟装置的过程中，首先将振动底座1带着振动台2和驱动装置3放置到外部地面上，然后接通驱动电机31的电源，接着启动驱动电机31，驱动电机31的转轴便会旋转，带着驱动齿轮33旋转，使得驱动齿轮33与滑孔321内的上下两侧齿条交替啮合，而在驱动齿轮33啮合的过程中，首先驱动齿轮33与上侧的齿条啮合，此时带着齿条向右边平移，如此振动台2也随着向右边平移，之后驱动齿轮33再与下侧的齿条啮合，带着齿条向左平移，如此便可有效的实现一个驱动振动台2左右振动的效果，其中本实施例中可以通过设置多个驱动电机31和驱动齿轮33的方式来增强振动台2的振动力量，并且本实施例中在驱动轨道32的两端还分别固定有撞击块，在振动底座1相对于驱动轨道32两端的位置上分别固定有撞击弹簧，如此在振动台2左右平移振动的过程中可以通过撞击弹簧的作用，实现振动台2快速反向移动，让振动台2能够更好的进行振动了，而且相比于现有技术中采用曲柄连杆的方式，驱动电机31体积不用设的较大，并且可有效的容纳与振动台2的下方，如此大大的减少了地震模拟装置的所占空间。
作为驱动装置3改进的一种具体实施方式，所述振动底座1相对于驱动电机31的下方固定连接有交替气缸13，所述交替气缸13的缸体固定在振动底座1上，所述驱动电机31的机身固定在交替气缸13的推动杆上，以通过交替气缸13的动作使得驱动电机31带着驱动齿轮33上下升降，使得驱动齿轮33与滑孔321内上下两侧的齿条交替啮合，通过交替气缸13的动作便可有效的实现带着驱动电机31上下滑移，进而实现驱动齿轮33交替的与滑孔321内的上下两侧的齿条交替啮合，由于该实施方式交替气缸13的伸缩速度有限，因此适用于频率较低，然而振幅较大的地震模拟场合。
作为上述改进的一种具体实施方式，所述交替气缸31的缸体上固定连接有定时器311，所述定时器311与交替气缸31通信连接，以控制交替气缸31的伸缩时间，通过定时器311的设置，便可改变交替气缸31的伸缩时间，进而便可改变驱动齿轮33与齿条之间交替啮合的时间，如此便可调整驱动齿轮33带动振动台2旋转的时间，这样便可有效的调节振动台2的振幅了，且结构简单，容易实现。
作为驱动装置3改进的另一种具体实施方式，所述驱动齿轮33为半齿轮结构，在驱动电机31旋转的过程中，驱动齿轮33的轮齿与齿条交替啮合，采用了将驱动齿轮33半齿的设置，那么在驱动齿轮33旋转的过程中，便是一半的齿与齿条啮合，而另一半没有齿的一侧则是悬空的，如此有齿的一侧带动齿条进而带动驱动轨道32滑移，而在旋转半周以后，有齿的一侧会与另一侧的齿条啮合，如此实现一个与滑孔321内的上下两侧的齿条交替啮合的效果，且交替过程在旋转的过程中便直接进行交替，因而相比于上述采用交替气缸13的方式，交替过程较快，同时由于驱动齿轮33的直径不能够设置的非常大，因此这个实施方式适用于需要模拟振动频率较高且振幅要求不高的地震模拟场合。
作为改进的一种具体实施方式，所述驱动齿轮33设有多个，相互的驱动齿轮33之间的齿数均不相同，最大为半齿轮结构，所述驱动电机31的转轴上键连接有旋转轴312，多个驱动齿轮33均同轴套接在旋转轴312上，并相互之间间隔设置，所述旋转轴312可滑移的设置在振动底座1上，以带着驱动齿轮33伸入到滑孔321内，与上下两侧的齿条交替啮合，采用多个驱动齿轮33的方式便可实现改变在驱动电机31旋转的过程中驱动齿轮33与齿条之间交替啮合的时间发生改变，如此有效的实现了对于振动台2的振动幅度进行调整了。
作为改进的一种具体实施方式，所述振动底座1相对于旋转轴312背向驱动电机31一端的位置上设有推动装置14，所述推动装置14与旋转轴312联动，以推动旋转轴312在振动底座1上来回滑移，所述推动装置14包括推动杆141，所述推动杆141的一端呈中空设置，该端套设在旋转轴312上并与旋转轴312通过轴承连接，所述推动杆141的外侧壁开设有若干个外螺纹，所述振动底座1相对于推动杆141背向旋转轴312一端可旋转的连接有推动块142，所述推动块142内开设有螺纹孔，所述推动杆141穿设在螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹连接，通过推动装置14内的推动杆141和推动块142的设置，便可有效的通过推动块142旋转，然后使得推动杆141滑移，进而带着多个驱动齿轮33滑移，使得不同的驱动齿轮33与齿条啮合，如此有效的实现了改变振动台2的震动幅度的效果。
作为改进的一种具体实施方式，所述推动块142呈圆盘状，其圆周边设有齿，所述振动底座1靠近推动块142的位置上设有推动电机15，所述推动电机15的转轴上同轴套接有齿轮，所述齿轮与推动块142圆周边的齿相啮合，通过上述结构便可通过推动电机15的转轴旋转作用实现带着推动块142旋转，如此便可通过在推动电机15的机身上固定一个无线的电机控制器，通过该电机控制器控制推动电机15产生旋转，进而实现通过外部遥控的方式来调节振动台2的振动幅度了，方便了对于振动幅度的调节。
综上所述，本实施例的地震模拟装置，通过驱动电机31、驱动轨道32和驱动齿轮33的设置，便可有效的实现驱动振动台2振动，而且不需要占用过多空间的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种地震模拟装置，包括振动底座(1)、振动台(2)和驱动装置(3)，所述驱动装置(3)设置在振动底座(1)内，所述振动台(2)可滑移设置在振动底座(1)上，并与驱动装置(3)联动，受驱动装置(3)驱动而在振动底座(1)上来回振动，其特征在于：所述振动底座(1)上固定连接有滑动架(11)，该滑动架(11)上设有两根相互平行的滑轨(12)，所述振动台(2)的下侧面上固定连接若干个滑块(21)，所述滑块(21)可滑移的设置在滑轨(12)上，所述驱动装置(3)包括驱动电机(31)、驱动轨道(32)和驱动齿轮(33)，所述驱动轨道(32)固定在振动台(2)的下侧面上，所述驱动齿轮(33)套设在驱动电机(31)的转轴上，所述驱动轨道(32)为长条形板，其内开设有沿着长条形板延伸的滑孔(321)，所述滑孔(321)的上下两侧均贴合固定有齿条，所述驱动齿轮(33)伸入到滑孔(321)内，与上下两侧的齿条交替啮合，所述驱动齿轮(33)为半齿轮结构，在驱动电机(31)旋转的过程中，驱动齿轮(33)的轮齿与齿条交替啮合，所述驱动齿轮(33)设有多个，相互的驱动齿轮(33)之间的齿数均不相同，最大为半齿轮结构，所述驱动电机(31)的转轴上键连接有旋转轴(312)，多个驱动齿轮(33)均同轴套接在旋转轴(312)上，并相互之间间隔设置，所述旋转轴(312)可滑移的设置在振动底座(1)上，以带着驱动齿轮(33)伸入到滑孔(321)内，与上下两侧的齿条交替啮合，所述振动底座(1)相对于旋转轴(312)背向驱动电机(31)一端的位置上设有推动装置(14)，所述推动装置(14)与旋转轴(312)联动，以推动旋转轴(312)在振动底座(1)上来回滑移，所述推动装置(14)包括推动杆(141)，所述推动杆(141)的一端呈中空设置，该端套设在旋转轴(312)上并与旋转轴(312)通过轴承连接，所述推动杆(141)的外侧壁开设有若干个外螺纹，所述振动底座(1)相对于推动杆(141)背向旋转轴(312)一端可旋转的连接有推动块(142)，所述推动块(142)内开设有螺纹孔，所述推动杆(141)穿设在螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的地震模拟装置，其特征在于：所述振动底座(1)相对于驱动电机(31)的下方固定连接有交替气缸(13)，所述交替气缸(13)的缸体固定在振动底座(1)上，所述驱动电机(31)的机身固定在交替气缸(13)的推动杆上，以通过交替气缸(13)的动作使得驱动电机(31)带着驱动齿轮(33)上下升降，使得驱动齿轮(33)与滑孔(321)内上下两侧的齿条交替啮合。
3.根据权利要求2所述的地震模拟装置，其特征在于：所述交替气缸(13 )的缸体上固定连接有定时器(311)，所述定时器(311)与交替气缸(13 )通信连接，以控制交替气缸(13 )的伸缩时间。
4.根据权利要求3所述的地震模拟装置，其特征在于：所述推动块(142)呈圆盘状，其圆周边设有齿，所述振动底座(1)靠近推动块(142)的位置上设有推动电机(15)，所述推动电机(15)的转轴上同轴套接有齿轮，所述齿轮与推动块(142)圆周边的齿相啮合。
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