[发明专利]一种可获得激励与响应数据的新型简谐激振装置

说明书

本发明提供一种可获得激励与响应数据的新型简谐激振装置，属于激振设备技术领域。该装置包括电机、电机支架、偏心块、主动轴、从动轴、轴主动齿轮、轴从动齿轮、外部传动大齿轮、外部传动小齿轮、电机轴承、透盖、轴承、滑动轴承、传感器、外部框架、方形底座和外盖。电机产生的动力通过外部传动大齿轮、外部传动小齿轮传递给主动轴，再通过和主动轴啮合的轴从动齿轮将动力传递到从动轴上；主动轴、从动轴上各设有两个相同偏心块，转动过程中仅产生竖向惯性力，再通过外部框架传递给传感器，传感器将产生的激励和响应数据传给电脑。本发明体积小，适于野外工作；产生的激振力大；适用范围广，测量数据精度高，满足实验的精度要求。

技术领域

本发明属于激振设备技术领域，涉及结构动力参数识别、结构健康监测、机械自动化等领域，具体而言，涉及一种可获得激励与响应数据的新型简谐激振装置。

背景技术

在健康监测领域现激励多为使用力锤等设备产生的脉冲激励，人工脉冲激励具有数值不缺定、人为因素较大，幅值有限等不足，并且通过脉冲激励所使用的健康监测方法也有一定的局限，这使得一些在动力学中可以得到较好结果的方法不能得以应用。

其次，在健康监测和机械振动领域，目前激振装置仅可以通过传感器测得结构的响应数据，或者仅仅得到激励数据，两者在时间域的同步性较差，本装置可以同时得到简谐激励的激励数据与响应数据，为健康监测领域提供了测量手段。

目前市面上的激振器体积较大，且激振力较小，尤其对于需要高频激振的实验往往无法适用。且这些激振器重量大，不方便携带和使用，在一定程度上限制了野外工作的可能性。

目前机械式激振器适用偏心块作为激振源，利用偏心块旋转产生的离心力在某个固定方向上产生的分力形成简谐激励，使得激振频率和偏心块旋转频率一致；这种激振器结构简单，现在使用范围越来越大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种可获得激励与响应数据的新型简谐激振装置下称激振器，该装置将产生简谐的激励作用在结构上，同时利用内置在激振器内的传感器将产生的简谐力和加速度通过计算机记录下来。利用施加在结构上的简谐力可以完成对结构的损伤的识别。

本发明的技术方案：

一种可获得激励与响应数据的新型简谐激振装置，包括电机、电机支架、偏心块、主动轴15、从动轴14、轴主动齿轮9、轴从动齿轮8、外部传动大齿轮16、外部传动小齿轮18、电机轴承20、透盖21、轴承、滑动轴承、传感器34、外部框架38、方形底座36和外盖39；

所述电机支架包括电机前支架3、电机后支架1和底板，电机前支架3和电机后支架1固定在底板上，电机前支架3上设有通孔；电机通过电机前支架3上的电机固定孔2固定在电机前支架3和电机后支架1之间；底板与外部框架38顶部焊接为一体；

所述外部框架38为一体结构的矩形框架，其一侧竖直边的上方焊接一个与外部框架38连为一体的透盖21，透盖中安装有电机轴承20，该电机轴承20能透过电机前支架3上的通孔；外部框架38两侧竖直边的中部分别设有两个对称分布的轴承孔；其中，轴承孔A47和轴承孔B48位于一侧竖直边，二者的外侧各安装一个透盖，轴承孔C49和轴承孔D50位于另一侧竖直边，二者的外侧各安装一个闷盖；所述主动轴15依次穿过轴承孔A47和轴承孔C49并固定，所述从动轴14依次穿过轴承孔B48和轴承孔D50并固定；所述外部框架38的底部中心有螺孔A58，用于安装传感器34，所述传感器34的顶部中心和底部中心分别加工有螺孔，两个螺孔互不贯通，传感器34通过传感器紧固螺丝57和传感器紧固螺母配合连接在外部框架38的底部下方；外部框架38的底部四个角分别加工有滑动轴承连接孔33，用于连接方形底座36；

所述方形底座36固定在外部框架38的底部，方形底座36的四个角分别设有光滑滑动杆，方形底座36通过光滑滑动杆和滑动轴承配合与外部框架38实现贴紧；方形底座36通过其中心处突出的螺丝28与传感器34固定连接；