[实用新型]一种准零刚度隔振器

说明书

本实用新型提供一种准零刚度隔振器，通过设置负刚度结构，根据正负刚度相消的原理，系统在平衡位置的刚度接近于零，使系统的固有频率大大降低，以提高隔振能力，实现低频和超低频隔振。不仅能承受较大重量，还能有效地降低系统的动刚度，使得整个系统的固有频率也接近于零，因此，非常适用于低频、甚至超低频隔振。与其他隔振器相比，交叉臂结构、T型滑板以及导轨可以保证拉伸弹簧的伸缩在一条水平线上，从而保证负刚度机构的稳定性，也避免了主弹簧被压缩时的失稳现象。负刚度结构可以通过T型滑板在导轨上位置的细微移动进行调节，同时主弹簧的下端面高度也可在竖直方向进行调节以适应不同质量的物体。

技术领域

本实用新型涉及隔振装置领域，尤其涉及一种准零刚度隔振器。

背景技术

随着工程技术的发展和人们生活水平的不断提高，越来越多的人展开对设备振动问题的研究。小到汽车在道路上行驶的颠簸，大到航天器在空中的振动，这些振动都会给机器设备带来一定的消极影响。比如影响设备的运行精度，加剧其的磨损，缩短了结构物的使用寿命。振动还会导致一些结构的变形破坏，飞机可能因为机翼的振动而解体、桥梁可能因为共振而倒塌等等。那么我们如何抑制这些消极的振动呢，根据振动理论知，当外界激励的振动频率大于系统固有频率的根号二倍时，线性系统才具有隔振作用。因此，线性隔振系统需减低自身的固有频率才能隔离低频激励，但其无法克服刚度与承载质量间的权衡问题，故无法实现。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的提供一种准零刚度隔振器，通过设置负刚度结构，根据正负刚度相消的原理，使系统在平衡位置的刚度接近于零，从而使系统的固有频率大大降低，以提高其隔振能力，实现低频和超低频隔振。

本实用新型提供一种准零刚度隔振器，包括底座，所述底座上设置有螺栓座，所述螺栓座上设置有主弹簧，所述主弹簧内设置有伸缩臂，所述伸缩臂顶部设置有载物台，所述主弹簧上部固定于载物台的下端中心处，下部设置有调节螺母，通过调节螺母调节主弹簧的下端面位置及高度，所述载物台两侧均设置有负刚度结构，所述负刚度结构包括交叉臂结构、拉伸弹簧、T型滑板、挡板、连接块与导轨，所述导轨设置在底座的左右两侧，T型滑板下端凸起位于导轨的对应凹槽内，所述交叉臂结构是由两根以上的交叉臂杆通过圆柱销连接而成，所述交叉臂结构一端通过圆柱销连接在底座和载物台上，交叉臂结构另一端通过圆柱销连接在连接块上，所述T型滑板、挡板和连接块通过连接螺栓和连接螺母配合组合固定在一起，所述拉伸弹簧的两端固定在位于左侧的挡板右端和位于右侧的挡板左端，所述底座两侧设置有刻度尺，通过刻度尺对载物台上下跳动的距离进行测量。

进一步改进在于：所述载物台下端设置有支脚，通过支脚对载物台进行支撑保护。

进一步改进在于：所述导轨的一端与底座固定连接在一起，且导轨中部设置有凹槽，以便T型滑板在导轨内平行滑动。

进一步改进在于：所述负刚度结构以底座中心线左右对称，且左右两侧的负刚度结构中的拉伸弹簧、T型滑板、挡板、连接块的参数相同。

进一步改进在于：所述导轨旁设置有接近传感器，通过接近传感器对T型滑板的位置进行检测。

进一步改进在于：所述刻度尺上设置有指示块，通过指示块在刻度尺上滑动，对载物台的位移量进行记录，便于使用时进行数据记录。

本实用新型有益效果：不仅能承受较大重量，还能有效地降低系统的动刚度，整个系统的固有频率也接近于零，因此，非常适用于低频、甚至超低频隔振。与其他隔振器相比，交叉臂结构、T型滑板以及导轨可以保证拉伸弹簧的伸缩在一条水平线上，从而保证负刚度机构的稳定性，也避免了主弹簧被压缩时的失稳现象。负刚度结构可以通过T型滑板在导轨上位置的细微移动进行调节，同时主弹簧的下端面高度也可在竖直方向进行调节以适应不同质量的物体，可广泛应用于汽车、精密机床、船舶、航天器等的隔振系统中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。