CN206725177U - 一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具 - Google Patents

一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具 Download PDF

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李立杰
胡静波
梅杰
郭钦
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Abstract

本实用新型提供一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,通过激振器输出轴的直线运动,带动转动机构旋转,然后转动机构带动压电片弯曲运动连接件做直线运动,进而使得压电片产生弯曲,同时通过转动机构的转轴带动压电片扭转运动连接件旋转,从而实现压电片的扭转运动。本实用新型可以通过带有内螺纹的圆环柱改变压电片固定连接件与压电片固定支座的距离,从而适用于不同大小的压电片。另外可单独也可同时进行弯曲和扭转试验。

Description

一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具
技术领域
[0001]本实用新型涉及压电能量采集器振动实验夹持装置技术领域,具体涉及一种将激 振器输出轴的直线运动转换为压电片的弯曲和扭转运动的压电能量采集器夹持装置。
背景技术
[0002]随着近年来微机电系统、无线传感器网络、嵌入式系统的快速发展,其电源供给问 题也随之日益凸显。传统的电源装置体积较大,重量高,而且使用寿命有限,并不能满足日 益发展的微系统的使用需要。从环境中获取能量进而转换为电能的能量采集技术,日益成 为科研工作者的关注重点。
[0003]能量采集技术的本质是利用光伏效应、压电效应、热电效应、电磁效应等各种物理 或化学原理,从电子元件工作环境中存在的光照、机械振动、温度梯度或气压液压等几乎无 穷无尽的来源中获取能量。而机械振动能量在日常生活中普遍存在,合理利用振动能量可 以完全避免在使用传统电池中所产生的不便。
[0004] 目前来说,振动能量的采集主要分为电磁式、静电式和压电式三种。而压电采集技 术由于具有响应速度快、成本低、结构简单、无电磁干扰、易于加工制作等优点,适用于各类 传感器、检测系统和其他低功耗电子设备。
[0005] 公开号为CN105571803A的专利申请公布了一种双稳态压电能量采集器振动实验 夹具。它是通过螺栓的松紧来实现移动和转动,但是运动是独立的,而且还需要通过松开螺 栓才能实现其运动。 实用新型内容
[0006] 为了将激振器输出轴的直线运动转换为压电片的弯曲和扭转运动,本实用新型提 供一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具。
[0007] 为了解决上述技术问题,其技术解决方案为:
[0008] 一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,包括激振器连接件、转动机构、连接杆A、 连接杆B、压电片扭转运动连接件、压电片弯曲运动连接件;所述激振器连接件一端固定连 接激振器输出轴,另一端与所述连接杆A的一端转动连接,连接杆A的另一端固定连接所述 转动机构,通过激振器输出轴的直线运动,带动转动机构的旋转。
[0009] 转动机构的转轴与压电片扭转运动连接件固定连接,与该压电片扭转运动连接件 相对的位置设有压电片固定支座A,压电片一端固定在压电片扭转运动连接件、另一端固定 在压电片固定支座A上,实现压电片的扭转运动。
[0010] 所述连接杆B—端固定连接所述转动机构,另一端与压电片弯曲运动连接件转动 连接,与该压电片弯曲运动连接件相对的位置设有压电片固定支座B,压电片一端固定在压 电片弯曲运动连接件、另一端固定在压电片固定支座B上,实现压电片的弯曲运动。
[0011] 进一步,所述转动机构的转轴通过带有内螺纹的圆环柱A与压电片扭转运动连接 件连接,转轴和/或压电片扭转运动连接件与所述圆环柱A的连接端带有与圆环柱人配合的 螺纹,调节圆环柱A可改变压电片扭转运动连接件与压电片固定支座A的距离从而适用于不 同大小的压电片。
[0012]进一步,所述连接杆B的另一端与连接件转动连接,该连接件通过带有内螺纹的圆 环柱B与压电片弯曲运动连接件固定连接,连接件和/或压电片弯曲运动连接件与圆环柱b 的连接端带有与圆环柱B配合的螺纹,调节圆环柱B可改变压电片弯曲运动连接件与压电 片固定支座B的距离从而适用于不同大小的压电片。
[0013]进一步,所述转动机构包括转轮A、偏心轮、转轮B,所述偏心轮位于转轮A和转轮B 之间,转轮A与基座A转动连接,转轮B与基座B转动连接。
[00M]进一步,所述连接杆A固定连接所述转轮A和偏心轮,所述连接杆B固定连接转轮B 和偏心轮。
[0015]进一步,所述连接杆A固定连接所述转轮B和偏心轮;所述连接杆B固定连接所述转 轮A和偏心轮。
[0016] 本实用新型的有益效果是:
[0017] (1)可以通过带有内螺纹的圆环柱改变压电片固定连接件与压电片固定支座的距 离,从而适用于不同大小的压电片。
[0018] (2)可单独也可同时进行弯曲和扭转试验。
[0019] (3)本实用新型具有寿命长、结构简单、功能多样的特点。
附图说明
[0020]图1为本实用新型的主视图。
[0021]图2为本实用新型的俯视图。
[0022]图3为本实用新型的俯视图中涉及的转动机构的局部放大图。
[0023]图4为本实用新型的立体图1。
[0024]图5为本实用新型的立体图2。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0026] 本实用新型提供一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,包括激振器连接件11、 转动机构14、连接杆A 10、连接杆B 15、压电片扭转运动连接件4、压电片弯曲运动连接件 18;激振器连接件11设置在基座13上,所述激振器连接件11 一端与激振器输出轴通过螺纹 固定连接,另一端通过销轴12与所述连接杆A 10的一端转动连接,连接杆A 10的另一端固 定连接所述转动机构14,通过激振器输出轴的直线运动,带动转动机构的旋转。
[0027] 转动机构14的转轴21与压电片扭转运动连接件4固定连接,与该压电片扭转运动 连接件4相对的位置设有压电片固定支座A 2;压电片一端固定在压电片扭转运动连接件4、 另一端固定在压电片固定支座A 2上,实现压电片的扭转运动。
[0028] 所述连接杆B 15—端固定连接所述转动机构14,另一端通过销轴与压电片弯曲运 动连接件18转动连接,与该压电片弯曲运动连接件18相对的位置设有压电片固定支座B 19,压电片一端固定在压电片弯曲运动连接件18、另一端固定在压电片固定支座B 19上,实 现压电片的弯曲运动。
[0029] 为了可以适用于不同大小的压电片,可采用下述技术方案:
[0030] 所述转动机构的转轴21通过带有内螺纹的圆环柱A 5与压电片扭转运动连接件4 连接,转轴21和/或压电片扭转运动连接件4与所述圆环柱A 5的连接端带有与圆环柱A 5配 合的螺纹。调节圆环柱A 5可改变压电片扭转运动连接件与压电片固定支座A的距离从而适 用于不同大小的压电片。
[0031] 所述连接杆B 15的另一端与通过销轴连接件16转动连接,连接件I6设置在基座20 上,该连接件16通过带有内螺纹的圆环柱B 17与压电片弯曲运动连接件I8固定连接,连接 件16和/或压电片弯曲运动连接件18与圆环柱B 17的连接端带有与圆环柱B配合的螺纹。调 节圆环柱B 17可改变压电片弯曲运动连接件18与压电片固定支座B 19的距离从而适用于 不同大小的压电片。
[0032] 所述转动机构包括转轮A 23、偏心轮22、转轮B 7,所述偏心轮22位于转轮A 23和 转轮B 7之间,基座A 24和基座B 6的芯孔内设有滚动轴承1,转轮A 23和转轮B 7的转轴与 分别与两个基座内的滚动轴承转动连接。
[0033] 连接杆A 10、连接杆B与转动机构的连接方式有如下两种:
[0034] 方式一:连接杆A 10固定连接所述转轮A 23和偏心轮22,连接杆B 15固定连接转 轮B 7和偏心轮22,具体连接方式为:用轴8连接转轮和偏心轮,再用螺钉9固定。
[0035]方式二:连接杆A 10固定连接所述转轮B 7和偏心轮22;所述连接杆B 15固定连接 所述转轮A 23和偏心轮22,具体连接方式为:用轴8连接转轮和偏心轮,再用螺钉9固定。 [0036]本实用新型的工作原理:
[QQ37] 激振器输出端与激振器端连接件11连接,通过激振器输出轴的直线运动,带动转 动机构14旋转,然后转动机构14带动连接件16运动,使得压电片弯曲运动连接件18可以做 直线运动,进而使得压电片产生弯曲,同时通过转动机构14的转轴21转动,进一步带动压电 片扭转运动连接件4旋转,从而实现压电片的扭转运动。

Claims (6)

1. 一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其特征在于:包括激振器连接件5 D、转动 机构(14)、连接杆A (10)、连接杆B (15)、压电片扭转运动连接件(4)、压电片弯曲运动连接件 (18); 、 、、、 所述激振器连接件(11) 一端固定连接激振器输出轴,另一端与所述连接杆人(1〇)的一 端转动连接,连接杆A(10)的另一端固定连接所述转动机构(14) ; _ 转动机构的转轴(21)与压电片扭转运动连接件(4)固定连接,与该压电片扭转运动连 接件(4)相对的位置设有压电片固定支座A(2); _ 、、 所述连接杆B (15)—端固定连接所述转动机构(14),另一端与压电片弯曲运动连接件 (18)转动连接,与该压电片弯曲运动连接件(18)相对的位置设有压电片固定支座B (19)。
2. 根据权利要求1所述的一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其特征在于:所述转 动机构的转轴(21)通过带有内螺纹的圆环柱A (5)与压电片扭转运动连接件(4)连接,转轴 (21)和/或压电片扭转运动连接件(4)与所述圆环柱A (5)的连接端带有与圆环柱A (5)配合 的螺纹。
3. 根据权利要求1所述的一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其特征在于:所述连 接杆BCL5)的另一端与连接件(16)转动连接,该连接件(16)通过带有内螺纹的圆环柱B(17) 与压电片弯曲运动连接件(18)固定连接,连接件(16)和/或压电片弯曲运动连接件(18)与 圆环柱B (17)的连接端带有与圆环柱B (17)配合的螺纹。
4. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其 特征在于:所述转动机构包括转轮A (23)、偏心轮(22)、转轮B (7),所述偏心轮(22)位于转轮 A (23)和转轮B (7)之间,转轮A (23)与基座A (24)转动连接,转轮B (7)与基座B⑹转动连接。
5. 根据权利要求4所述的一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其特征在于:所述连 接杆A (10)固定连接所述转轮A (23)和偏心轮(22),所述连接杆B (15)固定连接转轮B (7)和 偏心轮(22)。
6. 根据权利要求4所述的一种压电能量采集器弯扭运动实验夹具,其特征在于:所述连 接杆A (10)固定连接所述转轮B (7)和偏心轮(22);所述连接杆B (15)固定连接所述转轮A (23)和偏心轮(22)。
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