[发明专利]一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座

说明书

本发明涉及一种精密仪器用减震支座，具体涉及一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，利用形状记忆合金弹簧的滞回特性进行耗能减震，结合支座中设置的普通偏置，可以达到较好的减震效果，通过PID程序控制形状记忆合金螺旋弹簧主动变形可以实现减震耗能的智能化，并且实用、方便，能够用于精密仪器的运输与存放等对防震要求较高的使用场景。

技术领域

本发明涉及一种精密仪器用减震支座，具体涉及一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座。

背景技术

工程中的振动会给结构造成严重破坏，进而带来巨大损失。减振耗能是工程应用中的一个重要课题，尤其是对于与精密仪器相关的领域有重要意义。目前，橡胶作为减震方面应用最广泛的材料，在工程中得到了大量的应用，但是橡胶材料的缺陷慢慢地暴露了出来，比如，(1)普通橡胶阻尼较小，耗能能力差，大变形后支座难以复位；(2)普通橡胶支座的减震为被动减震，无法做到主动减震，难以实现减震的智能化；(3)普通橡胶支座易老化，抗疲劳性能差，力学性能受环境影响严重。

形状记忆合金是一种新型功能材料，具有形状记忆效应和超弹性，能够实现大变形快速回复，且形状记忆合金具有高阻尼性能以及良好的抗腐蚀、抗疲劳性能。基于形状记忆合金的优良性能，可以作为橡胶材料的替代品，形状记忆合金弹簧成为结构减震中的理想构件。但目前对形状记忆合金的利用仍有一些不足之处，比如，现有的形状记忆合金减震耗能装置大多是被动减震，可控性差，现有的形状记忆合金减震装置多是使用丝状或杆状的SMA元件，可恢复位移相对较小。

发明内容

根据以上现有技术的不足，为了减轻振动造成的影响，本发明设计了一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，利用形状记忆合金弹簧的滞回特性进行耗能减震，结合支座中设置的普通偏置，可以达到较好的减震效果，通过PID程序控制形状记忆合金螺旋弹簧主动变形可以实现减震耗能的智能化，并且实用、方便，能够用于精密仪器的运输与存放等对防震要求较高的使用场景。

本发明所述的一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，其特征在于：包括底座、普通弹簧、推拉杆A、支承件、推拉杆B、推拉杆C、外侧形状记忆合金弹簧A、外侧形状记忆合金弹簧B、外侧形状记忆合金弹簧C、内侧形状记忆合金弹簧A、内侧形状记忆合金弹簧B、内侧形状记忆合金弹簧C、滑块A、滑块B、滑块C、电源与PID控制系统、导轨A、导轨B、导轨C和中心轴；其中，所述底座为圆槽状结构，所述中心轴竖直固定设置于底座顶部中央位置处，所述中心轴底部与底座侧壁之间沿圆周方向等距设置有水平方向上的导轨A、导轨B和导轨C，所述导轨A、导轨B、导轨C上分别滑动设置有滑块A、滑块B、滑块C，所述滑块A的两侧分别连接有套装于导轨A上的外侧形状记忆合金弹簧A和内侧形状记忆合金弹簧A，所述滑块B的两侧分别连接有套装于导轨B上的外侧形状记忆合金弹簧B和内侧形状记忆合金弹簧B，所述滑块C的两侧分别连接有套装于导轨C上的外侧形状记忆合金弹簧C和内侧形状记忆合金弹簧C，所述滑块A、滑块B、滑块C与两侧的形状记忆合金弹簧连接处均设置有拉力传感器，所述中心轴上从下往上依次套装有普通弹簧和支承件，所述普通弹簧和支承件之间固定连接，所述支承件与滑块A的顶部、滑块B的顶部、滑块C的顶部之间分别铰接有推拉杆A、推拉杆B、推拉杆C，所述底座顶部上还固定设置有电源与PID控制系统，所述电源与PID控制系统控制连接拉力传感器、外侧形状记忆合金弹簧A、外侧形状记忆合金弹簧B、外侧形状记忆合金弹簧C、内侧形状记忆合金弹簧A、内侧形状记忆合金弹簧B和内侧形状记忆合金弹簧C。

其中，优选方案如下：

还包括有封盖，所述封盖与底座的顶部开口相配合，所述封盖中央开设有供中心轴穿过的中心孔，所述封盖上还开设有供推拉杆A、推拉杆B、推拉杆C移动的孔槽。封盖主要对装置内部结构起到保护作用。

所述普通弹簧采用高强度钢制成