[发明专利]一种双梁低频旋转机械能收集装置

说明书

本发明涉及一种双梁低频旋转机械能收集装置，其特征在于：包括第一基座、压电片、收集悬臂梁、第一质量块、第二质量块、激励悬臂梁及第二基座，第一基座及第二基座均与转动机构连接，收集悬臂梁的左端与第一基座固定，收集悬臂梁的上表面靠近左侧设置有压电片，收集悬臂梁的右端固定安装第一质量块；激励悬臂梁的右端与所述第二基座固定，激励悬臂梁的左端与第二质量块连接，第一质量块与第二质量块垂直相对。本发明结构设计科学合理，以双悬臂梁为基础能量收集结构结构设置及设计简单，易于制作及维护；且激励悬臂梁在低频激励下达到共振，与收集悬臂梁产生碰撞，以激励收集悬臂梁产生形变，可适用于低频率的旋转能量收集。

技术领域

本发明属于能量转化与收集技术领域，涉及能量收集装置，特别涉及一种双梁低频旋转机械能收集装置。

背景技术

能量收集技术近几十年来得到了显着发展，因为它能够为低消耗电子元件产生可持续电力。特别是对于无线传感器网络，这是一种革命性的技术，有可能开发出“自给自足的无线系统”。

环境中的机械能是一种常见的能源。旋转是常见的机械运动，例如在齿轮，叶片，马达和车轮等结构中。在旋转能量收集中，低频旋转是一个重要的研究点，因为通常旋转的频率不会太高(大于50Hz)，较为常用的旋转机构频率一般较低(小于10Hz)，甚至小于5Hz。对于最常用的压电悬臂梁式能量收集结构，由于压电片与悬臂梁贴合后的厚度较大，其共振频率难以设计在小于5Hz的低频范围，大大影响了其收集效率。

通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相似的公开专利文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双梁低频旋转机械能收集装置，以双悬臂梁为基础能量收集结构结构设置及设计简单，易于制作及维护；且激励悬臂梁在低频激励下达到共振，与收集悬臂梁产生碰撞，以激励收集悬臂梁产生形变，可适用于低频率的旋转能量收集。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种双梁低频旋转机械能收集装置，其特征在于：包括第一基座、压电片、收集悬臂梁、第一质量块、第二质量块、激励悬臂梁及第二基座，所述第一基座及第二基座均与转动机构连接，所述收集悬臂梁的左端与所述第一基座固定，所述收集悬臂梁的上表面靠近左侧设置有压电片，所述收集悬臂梁的右端固定安装所述第一质量块；所述激励悬臂梁的右端与所述第二基座固定，所述激励悬臂梁的左端与所述第二质量块连接，所述第一质量块与所述第二质量块垂直相对。

而且，所述收集悬臂梁及激励悬臂梁采用铝合金材料，且厚度在0.5mm以上。

而且，所述压电片采用压电陶瓷或压电纤维复合材料或聚偏氟乙烯。

而且，所述第一质量块及第二质量块采用非磁性金属材料。

而且，所述第一质量块与第二质量块之间的间距为0～20mm。

而且，收集悬臂梁的共振频率为激励悬臂梁的5～10倍。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明以双悬臂梁为基础能量收集结构，与其他方法相比，结构设置及设计简单，易于制作及维护。

2、本发明使激励悬臂梁在低频激励下达到共振，与收集悬臂梁产生碰撞，以激励收集悬臂梁产生形变，可适用于低频率的旋转能量收集。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明

1-第一基座、2-压电片、3-收集悬臂梁、4-第一质量块、5-第二质量块、6-激励悬臂梁、7-第二基座。

具体实施方式