CN111477057A - 结构件共振多频率模拟演示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构件共振多频率模拟演示装置，包括，质心偏心的变频电机，变频电机固定安装在底座上，传动部和底座构成振源；传动部，传动部一端固定在底座上，另一端与底座之间具有间隔；共振演示件，共振演示件一端固定安装在传动部上，另一端悬空设置；辅助演示件，辅助演示件包括用于安装在共振演示件上的重物部、用于将共振演示件与振源相连接的阻尼部、用于填充间隔将传动部与底座之间形成两端刚性连接的结构部。从多视角演示结构件共振频率的变化状况，以满足人们更清晰的认识共振现象，从而在结构设计优化，设备安装调试以及振动故障诊断方面，达到培训效果。

Description

结构件共振多频率模拟演示装置
技术领域
本发明涉及共振演示装置，具体涉及一种结构件共振多频率模拟演示装置。
背景技术
结构件存在共振现象，有共振频率，但人们的认知普遍欠缺，给道路桥梁、钢结构楼梯平台的设计、制造、安装，以及机械设备设计、安装等带来了极大的安全隐患。为了让人们清晰认识共振现象及影响共振的因素，设计了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种结构件共振多频率模拟演示装置，通过质心偏心的电机设计，使得电机驱动轴旋转时产生激振力，具体为可在驱动轴径向上增加凸块，在调节出不同的电机转速时，会产生不同频率的激振力，从而使得共振演示件产生振动，并通过在共振演示件上安装重物部，改变共振演示件的重量，实现共振演示件自身重量因素的变化导致共振频率的变化演示，通过阻尼部的设计，演示阻尼对结构件共振频率的影响，通过结构部改变结构件的具体的结构，演示底座和支撑板构成的振源结构变化对结构件共振频率的影响，从多视角演示结构件共振频率的变化状况，以满足人们更清晰的认识共振现象，从而在结构设计优化，设备安装调试以及振动故障诊断方面，达到培训效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：结构件共振多频率模拟演示装置，包括，
质心偏心的变频电机，变频电机固定安装在底座上，传动部和底座构成振源；
传动部，传动部一端固定在底座上，另一端与底座之间具有间隔；
共振演示件，共振演示件一端固定安装在传动部上，另一端悬空设置；
辅助演示件，辅助演示件包括用于安装在共振演示件上的重物部、用于将共振演示件与振源相连接的阻尼部、用于填充间隔将传动部与底座之间形成两端刚性连接的结构部。
在上述方案的基础上，作为优选，传动部包括，
立柱，立柱下端固定安装在底座的左端；
支撑板，支撑板的左端固定在立柱上，支撑板的右端与底座之间具有间隔；
竖板，竖板固定安装在支撑板上端面的右端，共振演示件右端固定安装在竖板上。
在上述方案的基础上，作为优选，竖板上具有安装孔，共振演示件为圆杆，圆杆右端固定安装在安装孔内。
在上述方案的基础上，作为优选，重物部为滑块，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合。
在上述方案的基础上，作为优选，阻尼部为滑块、弹簧、卡块以及设置在支撑板上的条形孔，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合，弹簧一端固定连接滑块，另一端穿过条形孔固定连接卡块，卡块与支撑板下端面接触配合。
在上述方案的基础上，作为优选，阻尼部为滑块、弹簧，弹簧一端固定在滑块上，另一端固定在支撑板或穿过支撑板固定在底座上。
在上述方案的基础上，作为优选，支撑板右端下端面固定安装有上杆，底座右端上端面固定安装有下杆，下杆与上杆之间同轴线设置，间隔位于上杆和下杆之间，结构部安装在间隔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过质心偏心的电机设计，使得电机驱动轴旋转时产生激振力，具体为可在驱动轴径向上增加凸块，在调节出不同的电机转速时，会产生不同频率的激振力，从而使得共振演示件产生振动，并通过在共振演示件上安装重物部，改变共振演示件的重量，实现共振演示件自身重量因素的变化导致共振频率的变化演示，通过阻尼部的设计，演示阻尼对结构件共振频率的影响，通过结构部改变结构件的具体的结构，演示底座和支撑板构成的振源结构变化对结构件共振频率的影响，从多视角演示结构件共振频率的变化状况，以满足人们更清晰的认识共振现象。间隔的设计，便于安装结构部来调整结构件的刚度，结构部可以为垫片。
2、立柱、支撑板、竖板之间形成的Z字型结构，较小的电机转速即可触发共振演示件的共振，降低对电机的要求，降低成本。
3、滑块在圆杆上滑动，改变滑块与共振演示件整体的重心，实现对重心变化对共振频率影响的演示。
4、通过更换不同型号的弹簧来演示不同阻尼对共振频率影响的演示，还可通过移动滑块来演示不同重心下同一阻尼对共振频率影响的演示，再可通过改变弹簧型号和移动滑块来演示重心、阻尼两者同时对共振频率产生的影响。
5、结构部安装在间隔内，通过改变振源结构演示其对共振演示件的共振频率带来的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，在本文中，可拆式固定是指不破坏零部件的原有性能可以拆解。
如图1所示，结构件共振多频率模拟演示装置，包括，
质心偏心的变频电机1，变频电机固定安装在底座2上；
传动部，传动部一端固定在底座上，另一端与底座之间具有间隔3，传动部和底座构成振源；
共振演示件4，共振演示件一端固定安装在传动部上，另一端悬空设置；
辅助演示件，辅助演示件包括用于安装在共振演示件上的重物部、用于将共振演示件与振源相连接的阻尼部、用于填充间隔将传动部与底座之间形成两端刚性连接的结构部。
其中，共振展示件也可以是管道、实心的柱体等。
在上述的方案中，通过质心偏心的电机设计，使得电机驱动轴旋转时产生激振力，具体为可在驱动轴径向上增加凸块，在调节出不同的电机转速时，会产生不同频率的激振力，从而使得共振演示件产生振动，并通过在共振演示件上安装重物部，改变共振演示件的重量，实现共振演示件自身重量因素的变化导致共振频率的变化演示，通过阻尼部的设计，演示阻尼对结构件共振频率的影响，通过结构部改变结构件的具体的结构，演示底座和支撑板构成的振源结构变化对结构件共振频率的影响，从多视角演示结构件共振频率的变化状况，以满足人们更清晰的认识共振现象，从而在结构设计优化，设备安装调试以及振动故障诊断方面，达到培训效果。间隔的设计，便于安装结构部来调整结构件的刚度，结构部可以为垫片。
传动部包括，
立柱5，立柱下端固定安装在底座的左端；
支撑板6，支撑板的左端固定在立柱上，支撑板的右端与底座之间具有间隔；
竖板7，竖板固定安装在支撑板上端面的右端，共振演示件右端固定安装在竖板上。
立柱、支撑板、竖板之间形成的Z字型结构，较小的电机转速即可触发共振演示件的共振，降低对电机的要求，降低成本。
竖板上具有安装孔，共振演示件为圆杆，圆杆右端固定安装在安装孔内，安装方式可通过销也可通过锁紧螺丝8锁紧，便于更换不同规格的共振演示件。
重物部为滑块，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合，滑块在圆杆上滑动，改变滑块与共振演示件整体的重心，实现对重心变化对共振频率影响的演示。
阻尼部为滑块9、弹簧10、卡块11以及设置在支撑板上的条形孔，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合，弹簧一端固定连接滑块，另一端穿过条形孔固定连接卡块，卡块与支撑板下端面接触配合。通过更换不同型号的弹簧来演示不同阻尼对共振频率影响的演示，还可通过移动滑块来演示不同重心下同一阻尼对共振频率影响的演示，再可通过改变弹簧型号和移动滑块来演示重心、阻尼两者同时对共振频率产生的影响，滑块、弹簧、卡块以及设置在支撑板上的条形孔的设计，整体移动阻尼部即可实现调节。
阻尼部为滑块、弹簧，弹簧一端固定在滑块上，另一端固定在支撑板或穿过支撑板固定在底座上。
支撑板右端下端面固定安装有上杆12，底座右端上端面固定安装有下杆13，下杆与上杆之间同轴线设置，间隔位于上杆和下杆之间，结构部安装在间隔内，通过改变振源结构演示其对共振演示件的共振频率带来的影响。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，包括，
质心偏心的变频电机，变频电机固定安装在底座上；
传动部，传动部一端固定在底座上，另一端与底座之间具有间隔，传动部和底座构成振源；
共振展示件，共振展示件一端固定安装在传动部上，另一端悬空设置；
辅助展示件，辅助展示件包括用于安装在共振展示件上的重物部、用于将共振展示件与振源相连接的阻尼部、用于填充间隔将传动部与底座之间形成两端刚性连接的结构部。
2.如权利要求1所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，传动部包括，
立柱，立柱下端固定安装在底座的左端；
支撑板，支撑板的左端固定在立柱上，支撑板的右端与底座之间具有间隔；
竖板，竖板固定安装在支撑板上端面的右端，共振展示件右端固定安装在竖板上。
3.如权利要求2所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，竖板上具有安装孔，共振展示件为圆杆，圆杆右端固定安装在安装孔内。
4.如权利要求3所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，重物部为滑块，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合。
5.如权利要求3所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，阻尼部为滑块、弹簧、卡块以及设置在支撑板上的条形孔，滑块的具有通孔，圆杆穿过所述的通孔与滑块之间轴向滑动配合，弹簧一端固定连接滑块，另一端穿过条形孔固定连接卡块，卡块与支撑板下端面接触配合。
6.如权利要求3所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，阻尼部为滑块、弹簧，弹簧一端固定在滑块上，另一端固定在支撑板或穿过支撑板固定在底座上。
7.如权利要求3所述的结构件共振多频率模拟演示装置，其特征在于，支撑板右端下端面固定安装有上杆，底座右端上端面固定安装有下杆，下杆与上杆之间同轴线设置，间隔位于上杆和下杆之间，结构部安装在间隔内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112595408A (zh) * 2020-12-10 2021-04-02 四川度飞科技有限责任公司 新型动态共振传感装置
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