CN217655622U - 一种地震振动模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地震振动模拟装置，涉及地震模拟教学用具技术领域，包括：工作台、振动台及至少一个振动组件、驱动机构，振动台设置于工作台上，且振动台上设置有多个连接位；驱动机构，设置于工作台上，并与振动台连接；一个振动组件与一个连接位连接；驱动机构用于驱动振动台活动并带动振动组件发生振动。本实用新型提供的地震振动模拟装置，能够调整振动件的固定位置，并能够对多个振动件同时观察，便于操作。

Description

一种地震振动模拟装置

技术领域

本实用新型涉及地震模拟教学用具技术领域，尤其是涉及一种地震振动模拟装置。

背景技术

随着学科的发展，结构的振动及其控制已经成为了土木工程及相关领域中的两个重要的组成部分，久而久之它们的联系已经密不可分。结构的振动是指在结构上施加一个动力荷载，这个荷载引起了结构的振动，结构的控制是指对结构振动的控制。在地震过程中，工程结构会因剧烈的动力荷载作用受到相当大程度的破坏或损伤，最终导致人员伤亡和经济损失，因此土木工程结构的振动及其控制受到了人们的广泛关注。为了让学生能够更加生动形象地了解结构的振动及其控制，需要利用教具来帮助学生学习相关的课程内容。但是目前此类教具都不便于操作，而且通常只能对一个振动件进行观察，且振动件的固定位置通常无法调整。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地震振动模拟装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够调整振动件的固定位置，并能够对多个振动件同时观察，便于操作。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种地震振动模拟装置，包括：工作台、振动台及至少一个振动组件、驱动机构，设置于所述工作台上，且所述振动台上设置有多个连接位；驱动机构，设置于所述工作台上，并与所述振动台连接；一个所述振动组件与一个所述连接位连接；所述驱动机构用于驱动所述振动台活动并带动所述振动组件发生振动。

优选地，所述工作台设置为具有腔体的箱体，所述振动台活动设置于所述箱体的顶板上，所述驱动机构设置于所述腔体内，所述驱动机构穿过所述箱体的顶板与所述振动台连接。

优选地，所述顶板上设置有长条形通孔，所述驱动机构穿过所述通孔并与所述振动台连接；所述驱动机构用于驱动所述振动台在水平面内做往复直线运动并带动所述振动组件发生振动。

优选地，所述驱动机构包括连接架、电机、丝杆和滑块，所述连接架与所述箱体内壁固定连接，所述电机设置于所述连接架上，所述丝杆一端与所述电机的输出端固定连接，所述丝杆转动连接于所述连接架，所述丝杆轴向与所述通孔的长度方向平行，所述滑块套设于所述丝杆外并与所述丝杆螺纹连接，所述滑块与所述振动台通过穿过所述顶板的连接杆连接；所述电机驱动所述丝杆旋转并带动所述滑块在所述丝杆上做往复直线运动，所述滑块带动所述连接杆在所述通孔内滑动并带动所述振动台做往复直线运动。

优选地，还包括导向组件，所述导向组件包括导向块和导轨，所述导向块固定设置于所述滑块上，所述导轨设置于所述连接架上，所述导轨长度方向与所述丝杆轴向平行，所述导向块伸入所述导轨内并能够在所述导轨内滑动。

优选地，各所述振动组件包括振动杆和至少一个观察件，所述观察件设置为橡胶球，各所述观察件套设于所述振动杆上；所述连接位设置为连接孔，所述振动杆一端插接于或螺纹连接于所述连接孔。

优选地，还包括电源模块和开关面板，所述电源模块设置于所述腔体内，所述开关面板设置于所述顶板上，所述开关面板与所述电源模块和所述驱动机构通过导线连接；所述开关面板上用于控制所述驱动机构通电和断电的开关按钮，且所述开关面板上还设置有用于对所述电源模块充电的充电口，以及显示所述电源模块当前电量的第一显示屏。

优选地，还包括控制面板，所述控制面板设置于所述顶板上，所述控制面板与所述开关面板通过导线连接，所述开关按钮用于控制所述控制面板的通电与断电；所述控制面板还与所述驱动机构通信连接，所述控制面板上设置有分别用于控制所述驱动机构运动与停止的启动按钮和急停按钮，所述控制面板还设置有用于控制所述驱动机构驱动所述振动台活动速度以及活动位移的调节按钮，所述控制面板上还设置有转换按钮，所述转换按钮用于使所述调节按钮控制所述振动台活动速度或活动位移，所述控制面板上还这设置有用于锁定所述调节按钮所调节所述振动台活动位移或和活动速度的参数的确认按钮；所述控制面板上还设置有用于显示所述振动台活动速度和活动位移的第二显示屏。

优选地，还包括设置于所述顶板上的启动指示灯和急停指示灯，所述启动指示灯和所述急停指示灯与所述控制面板通过导线连接；所述启动按钮按下时，所述启动指示灯亮起，所述急停指示灯熄灭，所述急停按钮按下时，所述急停指示灯亮起，所述启动指示灯熄灭。

优选地，还包括盖体，所述盖体能够拆卸地扣设于所述顶板上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的地震振动模拟装置，通过驱动机构驱动振动台活动，模拟地震的振动载荷，并带动振动组件发生振动，以供使用人员进行观察，便于操作；且振动台上设置有多个连接位，能够同时固定多个振动组件，以同时观察多个振动组件的振动情况，且还可将一个振动组件设置于不同的连接位，以便观察振动组件处于不同固定位置时振动情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为实施例一提供的地震振动模拟装置的轴测示意图；

图2为实施例一提供的地震振动模拟装置的俯视示意图；

图3为实施例一提供的地震振动模拟装置的内部结构示意图。

图标：1-地震振动模拟装置；10-工作台；11-腔体；12-箱体；13-顶板；20-振动台；21-连接位；30-驱动机构；31-连接架；32-电机；33-丝杆；34-滑块；35-连接杆；40-振动组件；41-振动杆；42-观察件；50-导向组件；51-导向块；52-导轨；60-电源模块；70-开关面板；71-开关按钮；72-充电口；73-导线；74-第一显示屏；80-控制面板；81-启动按钮；82-急停按钮；83-调节按钮；84-转换按钮；85-确认按钮；86-第二显示屏；87-启动指示灯；88-急停指示灯；89-设置按钮；90-盖体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种地震振动模拟装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够调整振动件的固定位置，并能够对多个振动件同时观察，便于操作。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

实施例一

本实施例提供一种地震振动模拟装置1，请参见图1-图3，包括：工作台10、振动台20、驱动机构30及至少一个振动组件40，振动台20设置于工作台10上，且振动台20上设置有多个连接位21；驱动机构30设置于工作台10上，并与振动台20连接；一个振动组件40与一个连接位21连接；驱动机构30用于驱动振动台20活动并带动振动组件40发生振动。

通过驱动机构30驱动振动台20活动，并带动振动组件40发生振动，以供使用人员进行观察，便于操作；且振动台20上设置有多个连接位21，能够同时固定多个振动组件40，以同时观察多个振动组件40的振动情况，且还可将一个振动组件40设置于不同的连接位21，以便观察振动组件40处于不同固定位置时振动情况。

具体地，振动台20上连接位21的数量根据实际需求进行确定。

本实施例的可选方案中，较为优选地，工作台10设置为具有腔体11的箱体12，振动台20活动设置于箱体12的顶板13上，驱动机构30设置于腔体11内，驱动机构30穿过箱体12的顶板13与振动台20连接，节省驱动机构30的占用空间，整个装置也便于移动。

进一步地，还可在箱体12上设置开关门，可将振动台20和振动组件40在不使用时储存于箱体12内。

本实施例的可选方案中，较为优选地，顶板13上设置有长条形通孔，驱动机构30穿过通孔并与振动台20连接，振动台20高出于顶板13，避免发生摩擦；驱动机构30用于驱动振动台20在水平面内做往复直线运动并带动振动组件40发生振动，长条通孔提供驱动机构30的活动空间，从而能够带动振动组件40移动。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图3，驱动机构30包括连接架31、电机32、丝杆33和滑块34，连接架31与箱体12内壁固定连接，电机32设置于连接架31上，丝杆33一端与电机32的输出端固定连接，丝杆33转动连接于连接架31，丝杆33轴向与通孔的长度方向平行，滑块34套设于丝杆33外并与丝杆33螺纹连接，滑块34与振动台20通过穿过顶板13的连接杆35连接；电机32驱动丝杆33旋转并带动滑块34在丝杆33上做往复直线运动，其中连接杆35和通孔的配合可对滑块34起到导向作用，滑块34带动连接杆35在通孔内滑动并带动振动台20做往复直线运动。

进一步地，连接杆35还可通过连接板与振动台20连接，提高连接的稳定性。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的地震振动模拟装置1还包括导向组件50，导向组件50包括导向块51和导轨52，导向块51固定设置于滑块34上，导轨52设置于连接架31上，导轨52长度方向与丝杆33轴向平行，导向块51伸入导轨52内并能够在导轨52内滑动，如此能够避免滑块34发生旋转，对滑块34进行导向。

此外，在设置导向组件50的前提下，顶板13上的通孔不一定设置为长条形，还可设置为方形等，只要有连接杆35的活动空间即可。

本实施例的可选方案中，较为优选地，各振动组件40包括振动杆41和至少一个观察件42，观察件42设置为均质橡胶球，便于观察振动情况，各观察件42能够拆卸地套设于振动杆41上，具体地，套设于振动杆41背离振动台20的一端，使该端具有一定重量，确保振动杆41和观察件42能够跟随振动台20的移动发生震动；连接位21设置为连接孔，振动杆41一端插接于或螺纹连接于连接孔，便于安装拆卸。

进一步地，振动杆41的变形可以是恢复的弹性变形也可以是不可恢复的塑性变形，多个连接位21上可以放置带有不同刚度的振动杆41的振动组件40，在共同振动作用下，可以直观地对比带有不同刚度振动组件的振动现象。

本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图2，本实施例提供的地震振动模拟装置1还包括电源模块60和开关面板70，电源模块60设置于腔体11内，节省空间，开关面板70设置于顶板13上，便于操作，开关面板70与电源模块60和驱动机构30通过导线73连接；开关面板70上用于控制驱动机构30通电和断电的开关按钮71，在使用时打开开关按钮71，在结束后关闭开关按钮断电；开关面板70上还设置有用于对电源模块60充电的充电口72，直接对电源模块60进行充电，无需取出电源模块60，使用方便；开关面板70上还设置有显示电源模块60当前电量的第一显示屏74，便于使用人员进行判断电量，是否需要充电。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的地震振动模拟装置1还包括控制面板80，控制面板80设置于顶板13上，控制面板80与开关面板70通过导线73连接，开关按钮71用于控制控制面板80的通电与断电；控制面板80还与驱动机构30通信连接，控制面板80上设置有分别用于控制驱动机构30运动与停止的启动按钮81和急停按钮82，控制面板80还设置有用于控制驱动机构30驱动振动台20活动速度以及活动位移的调节按钮83，控制面板80上还设置有转换按钮84，转换按钮84用于使调节按钮83控制振动台20活动速度或活动位移，控制面板80上还这设置有用于锁定调节按钮83所调节振动台20活动位移或和活动速度的参数的确认按钮85；控制面板80上还设置有用于显示振动台20活动速度和活动位移的第二显示屏86。

具体地，调节按钮83可设置为左按钮和右按钮，在速度控制模式下，左按钮和右按钮分别表示减小速度和增大速度，在位移控制模式下，左按钮和右按钮分别表示向左移动和向右移动；通过在控制面板80上进行电路控制，使转换按钮84可切换速度控制模式和位移控制模式并通过左按钮和右按钮调节所需的速度与位移的数值，并使第二显示屏86显示当前速度数值和位移数值，再通过确认按钮83确定所设置的数值，通过启动按钮81使得电机32带动振动台20发生单轴往复滑动，再通过急停按钮82停止单轴往复滑动并使振动台20恢复到初始位置。

进一步地，还可在控制面板80上设置一个设置按钮89，通过按下设置按钮89后，才能进行上述控制。

进一步地，转换按钮84还可设置为旋钮。

其中振动台20的运动速度和位移通过电机的转速和丝杆的螺纹参数进行转换。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的地震振动模拟装置1还包括设置于顶板13上的启动指示灯87和急停指示灯88，启动指示灯87和急停指示灯88与控制面板80通过导线73连接；通过进行电路控制，使启动按钮81按下时，启动指示灯87亮起，急停指示灯88熄灭，急停按钮82按下时，急停指示灯88亮起，启动指示灯87熄灭，便于进行观察判断装置的当前的状态，能够起到警示作用。

本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的地震振动模拟装置1还包括盖体90，盖体90能够拆卸地扣设于顶板13上，如此能够对相关部件进行保护。

具体地，盖体90一侧可铰接于顶板13一侧，盖体90和顶板13的一侧可通过常见的锁扣装置进行连接。

进一步地，还可在盖体90上设置把手，便于移动。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种地震振动模拟装置，其特征在于：包括：

工作台(10)；

振动台(20)，设置于所述工作台(10)上，且所述振动台(20)上设置有多个连接位(21)；

驱动机构(30)，设置于所述工作台(10)上，并与所述振动台(20)连接；及

至少一个振动组件(40)，一个所述振动组件(40)与一个所述连接位(21)连接；所述驱动机构(30)用于驱动所述振动台(20)活动并带动所述振动组件(40)发生振动。

2.根据权利要求1所述的地震振动模拟装置，其特征在于：所述工作台(10)设置为具有腔体(11)的箱体(12)，所述振动台(20)活动设置于所述箱体(12)的顶板(13)上，所述驱动机构(30)设置于所述腔体(11)内，所述驱动机构(30)穿过所述箱体(12)的顶板(13)与所述振动台(20)连接。

3.根据权利要求2所述的地震振动模拟装置，其特征在于：所述顶板(13)上设置有长条形的通孔，所述驱动机构(30)穿过所述通孔并与所述振动台(20)连接；所述驱动机构(30)用于驱动所述振动台(20)在水平面内做往复直线运动并带动所述振动组件(40)发生振动。

4.根据权利要求3所述的地震振动模拟装置，其特征在于：所述驱动机构(30)包括连接架(31)、电机(32)、丝杆(33)和滑块(34)，所述连接架(31)与所述箱体(12)内壁固定连接，所述电机(32)设置于所述连接架(31)上，所述丝杆(33)一端与所述电机(32)的输出端固定连接，所述丝杆(33)转动连接于所述连接架(31)，所述丝杆(33)轴向与所述通孔的长度方向平行，所述滑块(34)套设于所述丝杆(33)外并与所述丝杆(33)螺纹连接，所述滑块(34)与所述振动台(20)通过穿过所述顶板(13)的连接杆(35)连接；

所述电机(32)驱动所述丝杆(33)旋转并带动所述滑块(34)在所述丝杆(33)上做往复直线运动，所述滑块(34)带动所述连接杆(35)在所述通孔内滑动并带动所述振动台(20)做往复直线运动。

5.根据权利要求4所述的地震振动模拟装置，其特征在于：还包括导向组件(50)，所述导向组件(50)包括导向块(51)和导轨(52)，所述导向块(51)固定设置于所述滑块(34)上，所述导轨(52)设置于所述连接架(31)上，所述导轨(52)长度方向与所述丝杆(33)轴向平行，所述导向块(51)伸入所述导轨(52)内并能够在所述导轨(52)内滑动。

6.根据权利要求1所述的地震振动模拟装置，其特征在于：各所述振动组件(40)包括振动杆(41)和至少一个观察件(42)，所述观察件(42)设置为橡胶球，各所述观察件(42)套设于所述振动杆(41)上；所述连接位(21)设置为连接孔，所述振动杆(41)一端插接于或螺纹连接于所述连接孔。

7.根据权利要求2所述的地震振动模拟装置，其特征在于：还包括电源模块(60)和开关面板(70)，所述电源模块(60)设置于所述腔体(11)内，所述开关面板(70)设置于所述顶板(13)上，所述开关面板(70)与所述电源模块(60)和所述驱动机构(30)通过导线(73)连接；

所述开关面板(70)上用于控制所述驱动机构(30)通电和断电的开关按钮(71)，且所述开关面板(70)上还设置有用于对所述电源模块(60)充电的充电口(72)，以及显示所述电源模块(60)当前电量的第一显示屏(74)。

8.根据权利要求7所述的地震振动模拟装置，其特征在于：还包括控制面板(80)，所述控制面板(80)设置于所述顶板(13)上，所述控制面板(80)与所述开关面板(70)通过导线(73)连接，所述开关按钮(71)用于控制所述控制面板(80)的通电与断电；所述控制面板(80)还与所述驱动机构(30)通信连接，所述控制面板(80)上设置有分别用于控制所述驱动机构(30)运动与停止的启动按钮(81)和急停按钮(82)，所述控制面板(80)还设置有用于控制所述驱动机构(30)驱动所述振动台(20)活动速度以及活动位移的调节按钮(83)，所述控制面板(80)上还设置有转换按钮(84)，所述转换按钮(84)用于使所述调节按钮(83)控制所述振动台(20)活动速度或活动位移，所述控制面板(80)上还这设置有用于锁定所述调节按钮(83)所调节所述振动台(20)活动位移或和活动速度的参数的确认按钮(85)；所述控制面板(80)上还设置有用于显示所述振动台(20)活动速度和活动位移的第二显示屏(86)。

9.根据权利要求8所述的地震振动模拟装置，其特征在于：还包括设置于所述顶板(13)上的启动指示灯(87)和急停指示灯(88)，所述启动指示灯(87)和所述急停指示灯(88)与所述控制面板(80)通过导线(73)连接；所述启动按钮(81)按下时，所述启动指示灯(87)亮起，所述急停指示灯(88)熄灭，所述急停按钮(82)按下时，所述急停指示灯(88)亮起，所述启动指示灯(87)熄灭。

10.根据权利要求2所述的地震振动模拟装置，其特征在于：还包括盖体(90)，所述盖体(90)能够拆卸地扣设于所述顶板(13)上。

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