[实用新型]一种基于超材料的设备基础基座

说明书

本实用新型涉及一种基于超材料的设备基础基座。本实用新型基于超材料的设备基础基座，包括地面槽、底座、挡土墙、砼垫层、素土层、基础座、超材料体；该基础基座能够很好的吸收从设备所在基础面下方向上传递的冲击能量的影响，大大减轻振动对数控设备的加工精度损失。

技术领域

本实用新型涉及设备减震技术领域，具体说是一种基于超材料的设备基础基座及其施工方法。

背景技术

数控机床是高精密加工机床，对设备基础的要求甚高，加工过程中如附近有震动源，震动会传递过来，会影响到数控机床的加工精度。因此传统的数控机床基础，其周围都会有一层防震带，能够隔离横向传播过来的震动。但对于比设备所在基础面还低的震动源，比如数控设备附近，例如十几米范围内的冲压设备在冲压工作时，其震动会从设备底部向上传递上来，影响机床的加工精度。经测量，会影响到加工精度0.01-0.03mm。

传统的数控机床设备基础，其底部是在素土夯实的基础上，先铺一层100-300mm厚的中砂或者碎石进行夯实，形成设备基础垫层，然后再在上面作100mm厚的C15的混凝土，之后才在上面制作设备基础。这种基础底座，无法减轻或避免从底部向上传来的震动，会影响到数控机床的加工精度。

超材料(Metamaterials)是一种人工设计的材料/结构。人工设计的超材料不仅可用于结构承载，且具备功能材料的特殊性能，通过超材料/结构一体化优化设计可实现负刚度、负折射率、负泊松比、负热膨胀等，尤其是负泊松比超材料具有良好的抗震性能、能够吸收机械冲击能量。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于超材料的设备基础基座。该超材料设备基础基座通过采用具备抗震、吸收机械冲击性能的超材料配合砂子及钢筋混凝土构造，形成了一种能够很好的吸收从设备所在基础面下方向上传递的冲击能量的影响，大大减轻振动对数控设备的加工精度损失。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种基于超材料的设备基础基座，其特征在于，包括围合成矩形的底座1和垂直设置在底座上的挡土墙2，底座1及其上方的挡土墙2围合成的底座槽内依次填充有素土层5、方形体3、砼垫层4，砼垫层4上方设有基础座6，基础座6四周与挡土墙2的内侧面之间留有间距，形成抗震沟17。

在上述方案的基础上，方形体3由超材料体堆积而成；

所述超材料体包括底板7、顶板8和四块垂直侧板9，底板7的顶面中心和顶板8的底面中心分别设有同一轴向的垂直连杆Ⅰ10和竖直连杆Ⅱ11；每块垂直侧板9的内侧面中心均设有水平连杆12，相对的竖直侧板9上的水平连杆12轴向相同；

垂直连杆Ⅰ10的顶端设有四条斜连杆Ⅰ13，各条斜连杆Ⅰ13向外倾斜向下设置；竖直连杆Ⅱ11的底端设有四条斜连杆Ⅱ14，各条斜连杆Ⅱ14向外倾斜向上设置；

各水平连杆12的末端分别设有斜连杆Ⅲ15、斜连杆Ⅳ16；斜连杆Ⅲ15向外倾斜向下设置，斜连杆Ⅲ15的末端与对应的斜连杆Ⅰ13的末端连接；斜连杆Ⅳ16向外倾斜向上设置，斜连杆Ⅳ16的末端与对应的斜连杆Ⅱ14的末端连接。

在上述方案的基础上，

每条斜连杆Ⅰ13与竖直连杆Ⅰ10的夹角为60°；每条斜连杆Ⅱ14与竖直连杆Ⅱ11的夹角为60°；水平连杆12和与它连接的斜连杆Ⅲ15的夹角为60°；水平连杆12和与它连接的斜连杆Ⅳ16的夹角为60°；斜连杆Ⅲ15和与它连接的斜连杆Ⅰ13的夹角为30°；斜连杆Ⅳ16和与它连接的斜连杆Ⅱ14的夹角为30°；

依次连接的每组竖直连杆Ⅰ10、斜连杆Ⅰ13、斜连杆Ⅲ15、水平连杆12、斜连杆Ⅳ16、斜连杆Ⅱ14、竖直连杆Ⅱ11的轴线位于同一竖直面内。