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CN115111507B - 一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台 - Google Patents

一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台 Download PDF

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CN115111507B
CN115111507B CN202110291323.0A CN202110291323A CN115111507B CN 115111507 B CN115111507 B CN 115111507B CN 202110291323 A CN202110291323 A CN 202110291323A CN 115111507 B CN115111507 B CN 115111507B
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Abstract

本发明涉及工程中的隔振技术领域,具体涉及一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台,主要由调节装置,U型弹性结构以及X型隔振平台组成。其中,调节装置可以通过一个齿轮放大扭矩系统来实现一种省力的方式来扭动螺母,从而调节水平弹簧的预压力;U型弹性结构在一定水平运动范围内并不起作用,当运动幅值增大,或者载荷加大时,U型结构中的水平弹簧会与底部支座接触,从而产生从零开始逐渐增大的正刚度;整个X型隔振平台可以实现有利的非线性刚度和阻尼,特别的是该平台在受到一定的载荷下会出现准零刚度甚至负刚度,这对结构的稳定性不利,同时降低了隔振性能,而U型弹性结构装置可以提供一个在垂直方向的从零刚度到正刚度的刚度曲线。

Description

一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台
技术领域
本发明涉及隔振技术领域,尤其涉及基于仿生型结构的可调非线性刚度阻尼,加宽的准零刚度范围以及基于齿轮驱动的省力调节的隔振装置、平台。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
在工程中,隔振平台被广泛的应用,例如,汽车座椅的悬置系统,机械系统中精密仪器的隔振平台,土木工程中结构的隔振层设计,这些隔振系统不仅可以应用在民用领域,在优化设计下也能应用在航空器、船舶、导弹发射等航空航天军事领域的振动保护。
隔振领域有被动隔振,主动隔振以及半主动隔振等隔振方式。其中被动隔振技术无耗能,无需使用传感器、控制器等设备,且不依赖于实时监控,安全稳定,成本低廉。在优化设计下,被动隔振技术可以实现主动隔振的效果并可以广泛使用。
隔振系统从数学建模分析来看,可以分为线性隔振系统和非线性隔振系统两种类型。其中,线性系统动力学模型简单,容易分析,但存局限性,无法深入分析一些振动机理,同时忽略了非线性项可能带来的有利现象。虽然非线性系统建模较为复杂,分析存在难度,但是有着线性系统无法实现的优势,比如可以深入分析系统的非线性现象,并在工程中利用这些非线性现象来实现更具优势产品性能、结构设计,例如利用非线性来提高系统的隔振性能。
对于日渐提高的隔振要求,比如低频隔振、更宽的隔振频率范围,最小的共振峰值等,隔振系统的刚度和阻尼需要优化设计来实现最佳的隔振效果。在线性隔振系统的参数设计中,降低系统刚度可以实现低频隔振,同时加宽的隔振频带,但会导致隔振平台承载能力下降;阻尼系数增大会使得共振峰的振动幅值减小,但会恶化高频区域的隔振性能,这些都是线性系统无法解决问题。
相反的,在优化设计下的非线性隔振系统可以解决以上问题,提升整个系统全方位的隔振性能。比如,可利用结构的几何非线性来设计超低动刚度同时提高静力承载能力,即:高静刚度低动刚度(高静低动)的非线性刚度,甚至可实现准零刚度,此时隔振系统可实现超低频隔振,1Hz以上有效隔振,甚至全频隔振。但现有的一些准零刚度技术还存在一些,比如准零刚度的范围过窄,不稳定等,需要进一步的优化设计去解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调节的、加宽的准零刚度范围的隔振装置,旨在解决现有技术中存在的被动隔振装置的准零刚度范围过窄,运动不稳定,承载能力差,参数调节困难等技术问题。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
本发明提出了一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台,包括:
X型隔振平台,其包括X型结构、上平台和底座,所述的X型结构顶部与上平台相连,底部与底座相连;
调节装置,其与X型结构相连,驱动X型结构升降;调节水平弹簧的预紧力,可以实现上平台升降,并且提供X型结构的垂直向刚度,而通过该调节装置,该刚度可以分别实现正、负或零刚度;
U型弹性结构,其包括U型接口、弹簧以及底部支座;所述的所述U型接口的非接口位置固定在上平台上,U型口内水平安装所述的弹簧;所述的底部支座安装在所述底座上,当弹簧与底座支座接触时,水平弹簧产生拉伸变形,为系统提供垂直方向的正刚度。
作为进一步的技术方案,所述的调节装置为自动驱动装置或手动驱动装置。
作为进一步的技术方案,所述的自动驱动装置包括电机和与电机相连的齿轮传动系统,通过齿轮组实现省力调节功能。
作为进一步的技术方案,所述的手动驱动装置包括旋转手柄和与手柄相连的齿轮传动系统。
作为进一步的技术方案,所述的底部支座包括固定夹具,所述的固定夹具上部夹持一个夹片,在高度方向,所述夹片与固定夹具相对位置可调。
作为进一步的技术方案,所述X型结构的底部设有第一轴和第二轴,所述的第二轴与螺母相连,第一轴固定在底座并可转动;所述的螺母与螺纹杆配合,调节装置驱动螺纹杆旋转。
作为进一步的技术方案,还包括一个水平弹簧,所述的水平弹簧一端与螺母相连,另外一端与X型结构底部的第一轴相连。
作为进一步的技术方案,所述的底座包括一个外框架,在所述外框架设有与第一轴配合的滑动槽以及用于固定第二轴的固定端。
上述的调节装置可以通过一个齿轮放大扭矩系统来实现一种省力的方式来扭动螺母,从而调节水平弹簧的预压力;U型弹性结构在一定水平运动范围内并不起作用,当运动幅值增大,或者载荷加大时,U型结构中的水平弹簧会与底部的一个底部支座接触,从而产生从零开始逐渐增大的正刚度;X型隔振平台由上平台、底座以及X型结构组成,其中,X型结构由转动杆,轴承,轴,水平弹性件等组成。整个X型隔振平台可以实现有利的非线性刚度和阻尼,特别的是该X平台在受到一定的载荷下会出现准零刚度甚至负刚度,这对结构的稳定性不利,同时降低了隔振性能,而U型弹性结构装置可以提供一个在垂直方向的从零刚度到正刚度的刚度曲线。通过优化设计,X型结构的负刚度和U型弹性结构的正刚度可以相互抵消从而实现一个加宽的准零刚度范围,同时这个合成的刚度曲线是一条光滑曲线。
与已有的结构相比,本发明有以下创新:
(1)系统的刚度调节装置采用齿轮传动系统,使得调节过程更为省力,同时可有电机驱动或者手动驱动两种调节方式。
(2)齿轮系统的设计利用齿轮之间力的传递以及力矩的传递的关系,将输入力矩放大到输出力矩,放大效果可由几倍到几百倍。通过齿轮尺寸的设计可以决定这个放大倍数。
(3)U型弹性结构的设计是为了加宽系统的准零刚度范围、提高隔振性能、增加稳定性,具体地,当X型结构压缩或者运动幅值到达一定程度时U型弹性结构与底部支座接触从而产生弹簧拉力,为系统提供一个从零开始慢慢增长的正刚度,从而抵消X型结构此时的负刚度,使得准零刚度的范围加宽,U型弹性的核心作用是与X型结构的刚度耦合,产生一条光滑连续的刚度曲线同时具有加宽的准零刚度范围。
(4)U型弹性结构在与底部支座接触后会产生逐渐增长的正刚度,从而提高了系统的承载能力,解决了X型结构的负刚度带了的不稳定,在大载荷、大振幅下可能会坍塌的问题。
附图说明
图1为本发明的整体设计框架;
图2为齿轮放大系统的设计框架;
图3为本发明的模型设计图;
图4(a)X型结构的刚度曲线;图4(b)X型结构同U型弹性结构耦合的刚度曲线;图4(c)不同工作位置的振动传递率;
图5(a)本发明的优化后的耦合作用下扩大的准零刚度曲线;图5(b)本发明的优化后的不同工作位置的振动传递率;
图6为本发明电机驱动的三维模型示意图;
图7为本发明手动驱动的三维模型示意图;
图8为本发明手动驱动的剖面图;
图9为本发明手动驱动的三维模型正视图;
图10为本发明手动驱动的三维模型侧视图;
图11为本发明手动驱动的三维模型俯视图;
图12为本发明电机驱动的三维模型正视图;
图13为本发明电机驱动的三维模型侧视图;
图14为本发明电机驱动的三维模型俯视图;
图15为本发明的齿轮传动系统示意图;
图16为本发明的U型弹性结构的底部支座的结构示意图;
图17为本发明中X型隔振平台的结构示意图;
图18为本发明中X型隔振平台的底座示意图
图中:
10调节装置,111电机驱动、112手动驱动、121输入小齿轮、122放大齿轮、123同轴小齿轮、124输出齿轮;
20 U型弹性结构,21U型接口、22水平弹簧、23底部支座;
30X型隔振平台,31X型结构,32机械装置,
311转动杆、312轴、313轴承、314水平弹性件;
3121第一轴、3122第二轴、3123其他轴;
321上平台,322底座;
3211X型结构固定端、3212滑动槽、3213外框架;
3221X型结构固定端、3222滑动槽、3223外框架。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非本发明另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合;
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如背景技术所介绍的,现有技术中存在的不足,为了解决如上的技术问题,本发明提出了一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台,可实现可调节的刚度、阻尼特性,省力的调节方式,加宽的准零刚度范围,有利的非线性刚度阻尼,使得该隔振装置可实现超低频隔振、更宽的有效隔振范围、稳定性更好、承载能力更强。
本实施例公开的可调节的扩大准零刚度的隔振平台,主要由调节装置、U型弹性结构以及X型隔振平台组成。本发明的调节装置,通过齿轮传动系统来实现一种省力的调节系统刚度的方式;设计的U型弹性结构用来增加额外的等效正刚度,与X型结构的负刚度耦合,从而创造出更宽的准零刚度范围,同时提高结构稳定性。
进一步,本实施例中的调节装置分为电机驱动111和手动驱动112两种。其中本实施例中公开的电机驱动方式如图6、图13、图14、图15所示,其中所述电机驱动方式需将电机输出轴承上安装所述输入小齿轮121,当电机启动时所述输入小齿轮121开始转动并带动所述放大齿轮122转动;所述放大齿轮122和所述同轴小齿轮123同时分别固定在一个轴的两端,通过两个齿轮的尺寸比例来放大输出扭矩;所述同轴小齿轮123转动同时带动所述输出齿轮124转动,最终将输出扭矩放大。
其中,本实施例中公开的手动驱动方式的如图7、图8、图9、图10、图11所示,手动驱动方式与电机驱动方式的不同点在于,将所述放大齿轮122替换成一个圆盘,省略电机和输入小齿轮121,直接用手转动圆盘即可驱动齿轮系统,最终将输出扭矩放大。
具体的,可根据实际需求选择电机驱动或者手动驱动两种方式,然后设计齿轮系统,包括选择每个齿轮的尺寸、直径等,例如,在本实施例中,所述齿轮的直径比例选取为:放大齿轮122:输入小齿轮121=2,同轴小齿轮123:放大齿轮122=1/2,输出齿轮124:同轴小齿轮123=2时,该齿轮系统可将输入扭矩放大4倍,即输出扭矩时输入扭矩的四倍。
基于以上齿轮系统,调节装置可以将扭矩放大来实现一种省力的方式来扭动螺母,从而调节水平弹簧的预压力、预压力,以及系统等效刚度。
本实施例中的U型弹性结构的设计是为了增加系统的正刚度,与所述X型结构耦合作用进一步加宽系统的准零刚度范围,提高系统稳定性。如图8所示,所述U型弹性结构包括所述U型接口21、水平弹簧22以及底部支座23。
进一步,本实施例中的U型接口21的设计是为了安装水平弹簧22,在设计时需注意尺寸需要与所述水平弹簧22配合,U型接口21的一端固定在所述上层机械装置321,U型接口21安装所述水平弹簧22,要求安装位置可调,使得所述水平弹簧22的水平距离、位置可调。
本实施例中的水平弹簧22为弹性元件,能有较大弹性变形,并不特指弹簧,本实例中选取弹簧作为示例。水平弹簧22的刚度,长度,线圈直径等参数可根据需求选择,同时需要配合X型结构的刚度来选择适合的参数。进一步,水平弹簧22可以为弹性硅胶,橡胶等材料。满足一定的弹性模量,拉伸长度即可。
本实施例中的底部支座23用于和所述水平弹簧22接触,使得所述水平弹簧22产生拉伸变形,为系统提供垂直方向的正刚度。
进一步,底部支座23的高度可调,经过计算分析后,选择安装底部支座的高度,在X型结构压缩到一定位置时,所述底部支座23的顶端与所述弹簧22接触,触发接触变形,产生刚度。
进一步,所述底部支座23在本实例中的设计为底部固定夹具配合多孔的夹片。多孔的设计为了方便调节安装位置,进而满足所述底部支座23高度可调的要求,具体结构参见图16,其包括一个固定夹具,在固定夹具上安装有一个夹片,在所述夹片上设有多个孔。
本实施例中的,X型隔振平台30由所述X型结构31以及所述机械装置32组成,为本发明的主体结构。
如图17所示,X型结构31由多个转动杆311、多个轴312、多个轴承313及水平弹性件314组成;本实施例中转动杆311有8根,8根分两组设置,一组设置4根,两组前后对称;以其中一组为例,进行说明,四根转动杆311中,其中两根交叉设置位于上方,另外两根也交叉设置位于下方,且上下交叉设置的转动杆311的交叉位置以及端部通过轴312和轴承313与另一组转动杆相连。
所述X型结构31的特征在于通过所述转动杆311、所述轴312、所述轴承313之间的运动,将水平方向上的运动转化为具有几何非线性特征的垂直方向上的运动,具体来讲,所述转动杆311通过所述轴312以及所述轴承313的连接在隔振平台运动时产生转动,从而使得所述转动杆311的底部一端进行水平运动,该水平运动与所述X型隔振平台的上平台321的垂直运动有一种几何非线性关系,从而利用这种非线性关系来优化X型隔振平台的隔振性能。
所述轴312由底部和顶部的第一轴3121,第二轴3122以及其他轴3123组成。X型结构底部的第二轴3122固定在螺母上,所述的螺母与螺纹杆配合,上述的调节装置(电机驱动111和手动驱动112)驱动螺纹杆旋转,调节装置驱动螺纹杆转动,螺纹杆带动螺母水平移动,进而X型结构底部的第二轴向第一轴所在的方向靠近或者远离,实现整个X型结构的上升或者下降。
所述水平弹性件314为X型结构31提供一个水平方向上的刚度,当所述X型结构31运动时,水平方向的水平弹性件314产生拉伸或者压缩,为系统提供可恢复的弹性势能。
本实施例中,水平弹性件314为一个弹簧,所述的弹簧一端与螺母相连,另外一端与第一轴3121相连,第一轴固定在底座并可以转动;
进一步,X型结构的等效刚度在结构压缩到一定程度或者振动幅值超过一定程度后会出现准零刚度,然后出现负刚度,配合所述U型弹性结构20的正刚度,负刚度被抵消,整个系统的准零刚度的区间则加宽,同时承载能力极大的提高。
本实施例中的所述机械装置32包括上平台321和底座322,其目的在于连接安装X型结构,使X型结构的所述轴312可以水平滑动,转动杆围绕轴转动,最终将水平移动转化成垂直的移动。
进一步,所述上平台321的顶层安放被隔振物体,顶层的连接板固定所述U型弹性结构20,所述U型弹性结构20跟随所述上平台321进行垂直方向上的运动;所述上平台321包括X型结构固定端3211、滑动槽3212、外框架3213;外框架3213的X型结构固定端3211用于固定
所述底部支座322底部与地基或振动台相连,其底部的连接板固定所述U型弹性结构20的所述U型弹簧的底部支座23。所述底部支座322包括X型结构固定端3221、滑动槽3222、外框架3223。
所述U型弹性结构20与所述X型隔振平台30耦合作用:所述X型隔振平台30单独使用可以实现有利的非线性刚度和阻尼,达到较好的隔振效果,但是所述X隔振平台30在受到一定的载荷下会出现准零刚度进而出现负刚度,这对结构的稳定性不利,而所述U型弹性结构20装置可以提供一个在垂直方向的从零刚度到正刚度的刚度曲线。通过优化设计,所述X隔振平台20出现负刚度时可以和所述U型弹性结构20的正刚度相互抵消从而实现一个加宽的准零刚度范围,同时这个合成的刚度曲线是一条光滑曲线。
本发明的实施例:可调节的扩大准零刚度的隔振平台的设计,装配包括一下步骤:
S1:首先,根据实际需要设计平台尺寸规模,根据需要的尺寸选择X型结构的层数n和结构所用的转动杆的长度L;
S2:利用轴承或铰链将X型结构安装并固定在上平台、底座上;
S3:根据承载能力以及隔振性能的需求,优化分析系统所需的刚度,选择合适的水平弹性件的长度、弹性模量等;
S4:将选择好的水平弹性件安装连接放置在X型结构底部,并且一端连接在转动轴,一端固定螺母;
S5:根据需求选择齿轮并安装齿轮传动系统,输入小齿轮中心与电机固定,输入小齿轮连接放大齿轮,带动其转动,放大齿轮中心与一个轴固定连接,该轴的另一端固定连接同轴小齿轮的中心,同轴小齿轮带动输出大齿轮转动,输出大齿轮中心与一个螺纹杆固定,螺纹杆的另一端与S4中的螺母配合。
S6如果步骤S5中选择手动输入,则无需电机、输入小齿轮,将放大齿轮替换成转动圆盘即可,剩余步骤同S5;
S7:根据刚度分析,计算U型弹性结构的水平位置以及底部支座的高度,然后在X型结构的顶端连接板上安装U型接口并在U型结构中安装水平弹簧;
S8:根据需求计算U型弹性结构发生接触的水平高度,调节底部支座的高度,然后在X型结构机械装置底部的连接板上安装U型弹性结构的底部支座。
S9:如果需要,选择弹簧与阻尼器的结合件作为水平弹性件放置安装在X型结构对应的位置,这样可以进一步加强减振效果;
本发明实施例利用X型结构的非线性刚度阻尼,配合U型弹性结构进一步加宽准零刚度范围提升了隔振效果,同时使用齿轮传动系统来实现省力的调节方式。隔振效果可由振动传递率来表述,振动传递率定义为隔振对象的振动幅值与外部激励幅值的比值。图4(a)图4(b)所示为系统的静刚度曲线以及对应的隔振性能的分析。其中图4(a)为隔振平台的X型结构的静力刚度曲线。可以看出,在静载荷不断增加时,X型结构会出现一个范围很窄的准零刚度区间,然后进入负刚度范围。当负刚度出现时,结构此时处于不稳定状态,会产生垮塌。图4(b)为X型结构耦合U型弹性结构的静刚度曲线。在经过优化分析后安装U型弹性结构,当X型结构出现负刚度时,U型弹性结构与底部支座接触从而产生一个垂直方向上的正刚度,与原有X型结构的负刚度耦合形成一条新的刚度曲线如图4(b)所示,图中的准零刚度范围扩大,同时在载荷进一步增加时无负刚度出现,系统始终出于稳定状态。这个优化的静刚度曲线是一条连续光滑的合成刚度曲线。图4(c)所示为不同工作位置对应的隔振性能:振动传递率曲线。从图中结果可知,工作位置C为最优工作位置,此时系统处于准零刚度范围,共振峰幅值最小,隔振频率范围最广。
图5(a)、图5(b)进一步分析了这种耦合刚度效应:U型弹性结构与底部支座接触产生的垂直方向上的正刚度,与原有X型结构的负刚度耦合形成一条新的刚度曲线如图5(a)所示,图中的准零刚度范围扩大,无负刚度出现,在载荷进一步增加时系统始终出于稳定状态。C和D都处于准零刚度范围内。进一步,计算对应的工作位置的隔振性能。在静刚度曲线图5(a)中选取四个位置分别为A、B、C、D。A、B、C、D四个工作位置对应的传递率如图5(b)所示。如图所示,D的传递率共振峰幅值最小,有效隔振频率范围最广,隔振效果最好。D的出现依赖于U型弹性结构与X型结构的耦合作用,这种耦合作用不仅加宽了准零刚度的范围,还使得结构在大振幅的运动下也能保持稳定。D的隔振性能优于C,说明这种耦合刚度不仅能够加宽准零刚度范围,还有利于降低共振峰幅值,提高隔着性能。
本发明具有可调节的非线性特性,加宽的准零刚度范围,省力的调节机制。首先通过齿轮传动系统的设计能够实现一种省力的调节方式,调节X型结构的弹簧拉伸,压缩长度进而调节X型结构的等效刚度。其次,利用U型弹性结构与X型结构的耦合作用可实现加宽的准零刚度范围,同时提高稳定性和承载能力。经过优化设计可实现超低频振动控制,超广的有效隔振频率范围,运动稳定性好,静力承载能力强。同时本发明拥有体积小、承载重、无耗能、绿色环保、制造加工精度要求不高,生产成本低廉等特点,可广泛用于精密仪器,工程结构等的减振、振动控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明中涉及的发明基于X型结构设计有以下的优势和创新点:
1.调节装置利用齿轮传动系统可以实现一种省力的调节水平弹簧预压、预拉的方式,从而方便的调节系统等效刚度,固有频率,隔振范围等。
2.调节方式有电机驱动和手动驱动两种方式,可根据实际需求选择。电机驱动还可更近一步还可连接外部控制器,电脑等来实现远程控制,手动驱动无能耗,方便,成本低。
3.U型弹性结构的设计可提供额外的等效正刚度,通过调节底部支座高度,可控制正刚度产生的时机。
4.U型弹性结构力与X型结构的弹簧力有一个耦合作用:通过优化设计,U型弹性结构的正刚度可抵消X型结构的负刚度,从而加宽原有X型隔振平台的准零刚度范围,同时使得整个系统的隔振性能,稳定性以及承载能力极大的提高。
最后还需要说明的是,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可调节的扩大准零刚度的隔振平台,其特征在于,包括:
X型隔振平台,其包括X型结构、上平台和底座,所述的X型结构顶部与上平台相连,底部与底座相连;
调节装置,其与X型结构相连,驱动X型结构升降;
U型弹性结构,其包括U型接口、弹簧以及底部支座;所述的U型接口的非接口位置固定在上平台上,U型口内水平安装所述的弹簧;所述的底部支座安装在所述底座上,当所述弹簧与底座支座接触时,所述弹簧产生拉伸变形,为系统提供垂直方向的正刚度;
所述的底部支座包括固定夹具,所述的固定夹具上部夹持一个夹片,在高度方向,所述夹片与固定夹具相对位置可调;
所述的X型结构底部设有第一轴和第二轴,所述的第二轴与螺母相连,第一轴固定在底座并可转动;所述的螺母与螺纹杆配合,调节装置驱动螺纹杆旋转;
还包括一个水平弹簧,所述的水平弹簧一端与螺母相连,另外一端与X型结构底部的第一轴相连;
螺纹杆带动螺母水平移动,进而X型结构底部的第二轴向第一轴所在的方向靠近或者远离,实现整个X型结构的上升或者下降;
所述水平弹簧为X型结构提供一个水平方向上的刚度,X型结构的等效刚度在结构压缩到一定程度或者振动幅值超过一定程度后会出现准零刚度,然后出现负刚度,配合所述U型弹性结构的正刚度,负刚度被抵消,整个系统的准零刚度的区间则加宽。
2.如权利要求1所述的可调节的扩大准零刚度的隔振平台,其特征在于,
所述的调节装置为自动驱动装置或手动驱动装置。
3.如权利要求2所述的可调节的扩大准零刚度的隔振平台,其特征在于,所述的自动驱动装置包括电机和与电机相连的齿轮传动系统,通过齿轮组实现省力调节功能。
4.如权利要求2所述的可调节的扩大准零刚度的隔振平台,其特征在于,所述的手动驱动装置包括旋转手柄和与手柄相连的齿轮传动系统。
5.如权利要求1所述的可调节的扩大准零刚度的隔振平台,其特征在于,所述的底座包括一个外框架,在所述外框架设有与第一轴配合的滑动槽以及用于固定第二轴的固定端。
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