CN211291928U - 一种双向水平激振实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向水平激振实验台，包括安装底座、提手、激振器、关节接头、连接杆、固定平台、安装螺栓、钢珠滚轮、滑动平台、刻度标尺、平台安装螺栓、橡胶垫片；激振器至少有两台，互成90度固定安装在安装底座上，激振器输出端通过关节接头与连接杆和固定平台转动连接，固定平台下方的四角安装有钢珠滚轮，钢珠滚轮在滑动平台上滑动，滑动平台固定安装在安装底座上。本实用新型通过两台激振器作为振动源，既能模拟单一方向的振动，也能模拟两个方向的同时振动，且结构简单，制作成本低，特别适用于高校教学、模拟演示。

Description

一种双向水平激振实验台

技术领域

本实用新型涉及一种振动模拟试验装置，尤其涉及一种双向水平激振实验台。

背景技术

我国属于一个地震多发国家，多年来的地震灾害造成了巨大的人员伤亡和财产损失，所以做好建筑结构的抗震设防工作也就成了土木工程领域急需研究和解决的课题；而地震模拟振动台用于模拟各种频率振动波对于试样的影响，在建筑结构的抗震减震研究中具有十分重要的地位。

地震模拟振动台是集系统控制、激励输出、功能测试和数据处理等功能为一体的科学试验系统，它对地震环境下结构抗震和减震装置的研究具有深远的意义。在检测建筑结构模型的抗震能力和试验材料的减震能力时，地震模拟振动台能够根据试验的期望地震波形还原地震波，试验负载在振动台下的激励响应转换为真实地震波情况下的激励响应；这样不仅可以清楚的知道建筑结构的宏观抗震性能和地震作用下建筑结构的破环机理，还可以准确判断建筑结构的易受损部位；振动台的发展极大推进了建筑结构抗震和减震装置的研究进度；随着对地震灾害的重视，许多国家已经着手地震模拟振动台研究并完成了振动台的建造；传统的地震模拟振动台是集土建、机械、液压、电子、计算技术和控制技术于一体的高科技综合系统工程，其生产和使用的成本非常大，且由于其自身的构造限制，往往只能在较少的场合使用。因此，制作价格低且体积小的简单的地震模拟振动台对于满足不同的试验需求有较大的意义，特别是在高校教学、模拟演示上有广泛的应用。

专利CN203414253U公开了一种简单的地震模拟振动台结构，由图1所示，所述的一种简单的地震模拟振动台由底座、激振器、激振器连接板、构件平台、底板、柔性竖杆、激振横杆和构件夹组成，底座位于振动台最底部，左右两侧分别是激振器连接板和底板，激振器连接板通过焊接与底座连接，底板通过四个角的螺栓与底座连接，激振器位于激振器连接板上部且通过螺栓与激振器连接板进行连接，底板四周有四根通过螺栓与其连接的柔性竖杆，柔性竖杆的上部为构件平台，构件平台通过螺栓与柔性竖杆连接，激振横杆位于激振器与构件平台之间，激振横杆与构件平台通过螺栓连接，构件平台上方有两个构件夹，构件夹通过螺栓与构件平台连接，但是，该结构的弊端在于只能模拟单一方向的振动，实验样品通过构件夹固定的方式适用性差，且该结构强度较低，只能做低负载低振动强度的模拟实验。

专利CN104035127B也公开了一种单自由度振动台试验装置结构，如图2所示，所述的一种单自由度振动台试验装置由仪器底座、激振系统、动力激振输入系统和振动台台面系统组成，其特征在于：仪器底座作为整个多功能试验平台的底部固定系统，激振系统、动力激振输入系统和振动台台面系统均位于仪器底座上方；激振系统由激振器后固定支架、激振器前固定支架、纵向悬挂梁、横向悬挂梁、悬挂固定杆、激振器固定支座、激振器油缸、激振器传力杆和连接卡口装置组成，激振器后固定支架、激振器前固定支架为预制的钢制焊接构建，通过高强螺栓固定于仪器底座上；两根纵向悬挂梁和两根横向悬挂梁焊接构成上部悬挂梁部件，纵向悬挂梁两端通过螺栓与激振器前固定支架和激振器后固定支架连接固定在一起；悬挂固定杆穿过横向悬挂梁中部且用螺栓固定，通过调节螺栓实现悬挂固定杆的上下调节，悬挂固定杆下端与激振器油缸固定；激振器固定支座是位于激振器油缸的后部水平固定装置，其通过高强螺栓固定于激振器后固定支架内侧，激振器油缸连接激振器传力杆，激振器传力杆一端设有连接卡口装置；动力激振输入系统由激振器伺服系统、油压输送控制系统和电脑调节控制系统组成，激振器伺服系统、油压输送控制系统分别连接激振器油缸，激振器伺服系统通过油压阀门和传感器监测并控制激振器油缸的运行，油压输送控制系统为激振器油缸的运行提供稳定可控的油源，激振器伺服系统和油压输送控制系统由可视化的电脑调节控制系统进行最终控制；振动台台面系统由振动台轨道支座、振动台轨道、振动台台面、固定孔、固定螺母和滑动滚轮组组成，振动台轨道支座由若干条钢制水平托底焊接于钢制底板上构成，振动台轨道支座通过螺栓固定于仪器底座上，振动台轨道焊接于振动台轨道支座上；振动台台面为正方形钢制刚性台面，其表面均匀分布固定孔和匹配的固定螺母，振动台台面下部固定有滑动滚轮组，滑动滚轮组精确安置于振动台轨道上，振动台台面与激振器传力杆连接卡口装置通过固定螺栓牢固连接，使得振动台台面能在激振系统激振荷载作用下振动。该专利较上一个专利的结构优化了结构强度，优化了实验样品的固定方式，但仍然存在只能模拟单一方向的振动的弊端。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能模拟双向振动、中等负载中等振动强度的激振实验台。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双向水平激振实验台，包括安装底座、提手、激振器、关节接头、连接杆、固定平台、安装螺栓、钢珠滚轮、滑动平台、刻度标尺、平台安装螺栓、橡胶减震片、橡胶垫片，其中，所述激振器至少有两台，分别固定安装在安装底座的左侧上方及前侧上方，两台激振器互成90度，所述连接杆两端通过螺纹与关节接头连接，连接杆一端的关节接头与激振器输出端转动连接，另一端的关节接头与固定平台转动连接，所述固定平台表面均匀分布螺纹孔，通过安装螺栓固定安装各类实验样品，所述钢珠滚轮至少有四个，分别固定安装在固定平台下方的四角，钢珠滚轮的滚珠放置在滑动平台上方，所述滑动平台固定连接在安装底座上方。

进一步的，所述激振器输出端中心与固定平台中心面在同一高度，保证振动方向是水平的。

进一步的，作为优选所述滑动平台采用钢化玻璃材质，以降低振动过程中表面摩擦系数，所述滑动平台上方的后边缘及右边缘固定安装有刻度标尺，所述刻度标尺精度±1mm，用于观察振动状态。

进一步的，所述滑动平台四角设置有通孔，通孔下方的安装底座上设置有安装凸台，安装凸台与通孔配合，所述安装凸台中心设置有内螺纹，所述平台安装螺栓通过安装凸台上的内螺纹将滑动平台固定安装在安装底座上方，安装凸台与滑动平台之间及平台安装螺栓与滑动平台之间均设置有橡胶垫片，以防止钢化玻璃材质的滑动平台碎裂。

进一步的，所述橡胶减震片固定安装在安装底座下方，防止双向水平激振实验台对实验地面的影响。

进一步的，所述提手固定安装在安装底座的左右两端，用于双向水平激振实验台的搬运。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种双向水平激振实验台，包括带刹车万向脚轮和上述安装底座、提手、激振器、关节接头、连接杆、固定平台、安装螺栓、钢珠滚轮、滑动平台、刻度标尺、平台安装螺栓、橡胶垫片。

进一步的，所述带刹车万向脚轮至少有四个，安装在安装底座下方的四个角，方便双向水平激振实验台的移动、运输。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：提供了一种模拟双向振动、中等负载中等振动强度的激振实验台，该实验台解决了双向振动相互干涉的问题，且结构简单，制作成本低，特别适用于高校教学、模拟演示。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为已有技术中的简单的地震模拟振动台的结构示意图

图2为已有技术中的另一种单自由度振动台试验装置的示意图

图3为本实用新型第一实施方式的双向水平激振实验台的结构轴侧视图

图4为本实用新型第一实施方式的双向水平激振实验台的结构主视图

图5为本实用新型第一实施方式的双向水平激振实验台的结构俯视图

图6为图3的M处局部放大剖视图

图7为图3的P处局部放大视图

图8为本实用新型第二实施方式的双向水平激振实验台的结构轴侧视图

图9为本实用新型第二实施方式的双向水平激振实验台的结构主视图

图10为本实用新型第二实施方式的双向水平激振实验台的结构俯视图

图中：1、安装底座；2、提手；3、激振器；4、关节接头；5、连接杆；6、固定平台；7、螺纹孔；8、安装螺栓；9、钢珠滚轮；10、滑动平台；11、刻度标尺；12、平台安装螺栓；13、橡胶减震片；14、橡胶垫片；15、安装凸台；16、带刹车万向脚轮。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

图3-7示出了第一具体实施方式的主要技术内容，本具体实施方式提供了一种双向水平激振实验台，所述双向水平激振实验台包括安装底座1、两个提手2、两台激振器3、关节接头4、连接杆5、固定平台6、安装螺栓8、四个钢珠滚轮9、滑动平台10、刻度标尺11、平台安装螺栓12、橡胶减震片13、橡胶垫片14；其中，所述两台激振器3分别固定安装在安装底座1的左侧上方及前侧上方，两台激振器3互成90度，每台激振器3配置功率放大器与扫频信号发生器，所述功率放大器与扫频信号发生器未在图中示出；所述连接杆5两端通过螺纹与关节接头4连接，连接杆5一端的关节接头4与激振器3输出端转动连接，另一端的关节接头4与固定平台6转动连接；所述激振器3输出端中心与固定平台6中心面在同一高度，保证振动方向是水平的；所述固定平台6表面均匀分布螺纹孔7，通过安装螺栓8固定安装各类实验样品，所述钢珠滚轮9分别固定安装在固定平台6下方的四角，钢珠滚轮9的滚珠放置在滑动平台10上方；所述滑动平台10采用钢化玻璃材质，以降低振动过程中表面摩擦系数，所述滑动平台10上方的后边缘及右边缘固定安装有刻度标尺11，所述刻度标尺11精度±1mm，用于观察振动状态；所述滑动平台10四角设置有通孔，通孔下方的安装底座1上设置有安装凸台15，安装凸台15与通孔配合，所述安装凸台15中心设置有内螺纹，所述平台安装螺栓12通过安装凸台15上的内螺纹将滑动平台10固定安装在安装底座1上方，安装凸台15与滑动平台10之间及平台安装螺栓12与滑动平台10之间均设置有橡胶垫片14，以防止钢化玻璃材质的滑动平台10碎裂；所述橡胶减震片13固定安装在安装底座1下方，防止双向水平激振实验台对实验地面的影响；所述提手2固定安装在安装底座1的左右两端，用于双向水平激振实验台的搬运。

具体使用时，双向水平激振实验台的振动源由两台激振器3提供，既可模拟前后/左右单一方向振动，也可模拟前后/左右两个方向同时振动，检查双向水平激振实验台的线路，确保线路无安全隐患。把需要振动的实验样品放置在固定平台6上，用安装螺栓8固定连接，打开需要激振的信号发生器和功率放大器的电源开关，调节扫频信号发生器及功率放大器，进行设定时间，开始模拟实验，当进行双向模拟实验时，激振器3输出频率应尽可能保持一致，偏差过大容易造成激振杆损坏；实验结束后首先关闭功率放大器的增益调节电位器，其次将信号发生器的设置复位后，再关闭信号发生器和功率放大器的电源。

图8-10示出了第二具体实施方式的主要技术内容，本具体实施方式提供了一种双向水平激振实验台，包括四个带刹车万向脚轮16和上述安装底座1、提手2、两台激振器3、关节接头4、连接杆5、固定平台6、安装螺栓8、四个钢珠滚轮9、滑动平台10、刻度标尺11、平台安装螺栓12、橡胶垫片14；所述带刹车万向脚轮16安装在安装底座1下方的四个角；与上述第一实施方式相比，第二实施方式将橡胶减震片13更换为带刹车万向脚轮16，提手2由两个减少为一个，方便双向水平激振实验台的移动、运输。

第二实施方式的工作原理及实验流程与第一实施方式一致，不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

Claims (9)

1.一种双向水平激振实验台，包括安装底座(1)、激振器(3)、固定平台(6)、滑动平台(10)，其特征在于：所述激振器(3)至少有两台，互成90度固定安装在安装底座(1)上，所述激振器(3)输出端通过关节接头(4)与连接杆(5)和固定平台(6)转动连接，所述固定平台(6)表面均匀分布螺纹孔(7)，通过安装螺栓(8)固定安装实验样品；所述固定平台(6)下方的四角安装有钢珠滚轮(9)，所述钢珠滚轮(9)在滑动平台(10)上滑动，所述滑动平台(10)固定安装在安装底座(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：所述滑动平台(10)采用钢化玻璃材质，所述滑动平台(10)上方的后边缘及右边缘固定安装有刻度标尺(11)，所述刻度标尺(11)精度±1mm。

3.根据权利要求2所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：所述滑动平台(10)四角设置有通孔，通孔下方的安装底座(1)上设置有与所述通孔配合的安装凸台(15)，所述安装凸台(15)中心设置有内螺纹，所述滑动平台(10)通过平台安装螺栓(12)以及所述安装凸台(15)上的内螺纹固定安装于所述安装底座(1)上方，安装凸台(15)与滑动平台(10)之间及平台安装螺栓(12)与滑动平台(10)之间均设置有橡胶垫片(14)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：双向水平激振实验台还包括橡胶减震片(13)，所述橡胶减震片(13)固定安装在安装底座(1)下方，防止双向水平激振实验台对实验地面的影响。

5.根据权利要求4所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：双向水平激振实验台还包括提手(2)，所述提手(2)至少有两个，且分别固定安装在安装底座(1)的左右两端。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：双向水平激振实验台还包括带刹车万向脚轮(16)，所述带刹车万向脚轮(16)至少有四个，分别安装在安装底座(1)下方的四个角。

7.根据权利要求6所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：双向水平激振实验台还包括提手(2)，所述提手(2)固定安装在安装底座的一端。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：所述激振器(3)输出端中心与固定平台(6)中心面在同一高度。

9.根据权利要求8所述的一种双向水平激振实验台，其特征在于：所述激振器(3)配置功率放大器与扫频信号发生器。

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