[发明专利]可调振幅和频率的水平单向振动台

说明书

本发明公开的可调振幅与频率的水平单向振动台，涉及振动试验设备技术领域。所述振动台包括支架、振动台面以及驱动机构，振动台面和固定在台面上的试件在驱动机构驱动下于支架上水平往复振动；驱动机构包括可调转速以控制振动频率的变频电机、减速箱以及控制振幅的偏心调节机构；所述偏心调节机构包括固定在台面下的Π形滑槽、和减速箱输出轴相连的U形滑槽以及偏心轴，偏心轴包括偏心轴滑块和设置于偏心轴滑块一端上方的偏心轴销，偏心轴滑块可在U形滑槽内滑动并锁定，以调整偏心轴销的偏心距，偏心轴销则插入Π形滑槽内，在偏心轴转动过程中，偏心轴销在水平面内做圆周运动并带动Π形滑槽和振动台面水平往复振动。

技术领域

本发明涉及振动试验设备技术领域，具体涉及一种可调振幅与频率的水平单向振动试验使用的振动台。

背景技术

机械及土木工程领域进行动力试验时往往需要使用振动台这种试验设备。目前市场上比较成熟的试验用振动台有两大类：电磁式和液压式。电磁式振动台利用通电线圈在磁场中产生的电磁力进行激振，其优点是：设备体积小、控制方便；缺点是：试验的试件质量小、振动频率高。因此，电磁式振动台一般比较适合小型试件的高频振动试验。液压式振动台采用液压作动器进行激振，其优点是：试验的试件质量大，振动模式多，控制方便；缺点是：设备复杂、体积大、振动频率较低。因此，液压式振动台比较适合大型试件的低频振动试验。这两种振动台的造价都较高，很多试验室由于资金限制未能配置这两类振动台试验设备，给动力试验带来困难。

针对这一问题，人们提出了机械式振动台，采用电动机驱动，利用机械装置将电动机的转动转化为振动台台面的往复运动从而进行激振。机械式振动台试验的试件质量和振动频率介于电磁式振动台和液压式振动台之间，适用范围广泛，其缺点是：振动模式较单一，通常只能进行单向简谐振动，且对振动的控制不如电磁式和液压式方便、精准。但机械式振动台设备简单，工作可靠，造价低廉，完全能够胜任简单的单向振动试验。因此，对振动模式简单的试验，机械式振动台是一个较好的选择，其在普及入门式振动试验设备方面有不可替代的优势。但同时，机械式振动台目前技术尚不完善，成熟的市场产品很少。

中国发明专利CN209416637U公开的一种适用于馆藏文物的简易模拟振动台，采用电动机驱动一个曲柄连杆机构，再由曲柄连杆带动振动台台面进行水平往复运动。该专利公开的振动台存在的缺点是：1)振动台的振幅和频率均是定值，不可调节；2)采用曲柄连杆机构将电机转动转化为台面往复运动，驱动机械装置复杂，工作可靠性差，驱动效率低。

中国发明专利CN106918431A公开的一种低频大位移水平运动振动台，采用变频器控制的电动机驱动，电动机通过减速箱减速后再通过皮带驱动转动主轴旋转，转动主轴上安装有偏心调节装置，利用偏心调节装置驱动振动台台面往复运动，同时，可以通过偏心调节装置对振幅进行调整。该专利公开的振动台存在的缺点是：1)申请书中未说明振动台的核心部件，偏心调节装置的具体结构以及振幅调节的具体实现方法，振幅调节功能难以实现；2)电机通过减速箱、皮带、转动主轴传递动力，传力机械装置复杂、可靠性差、效率低；3)申请书中虽然说明了通过变频电机调速来调整振动频率，但未说明电机功率这个关键参数如何选取，在实际操作上难以实现该发明；4)振动台的质量如果不足够大，试验时由于台面振动振动台可能发生强烈自振而无法进行试验，该申请书中并未说明振动台质量和试件质量的关系。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种可方便调整振动台的振幅与频率、能够进行水平单向简谐振动的机械式振动台，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容