基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，涉及一種實驗裝置，包括摩擦擺、軸套、調速電機、動態應變儀、計算機，所述的摩擦擺包括擺塊、擺桿、擺環，軸套緊固安裝在調速電機軸上，擺環套裝在軸套的外圓上，該擺環的內孔與軸套的外圓滑動配合，擺環和擺塊之間通過所述的擺桿連接在一起，擺桿上部兩側還分別貼有應變片，應變片的引出線連接到接線樁上，所述的接線樁安裝在擺環外圓頂部，接線樁通過導線與動態應變儀的輸入端連接，動態應變儀的輸出端與計算機連接。本實用新型能科學合理而持續地研究摩擦自激振動現象，其結構簡單、操作簡便、成本低，易于推廣應用。
【專利說明】基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗裝置，特別是一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置。
【背景技術】
[0002]當外部的非振蕩性能量轉換為非線性系統內的振蕩能量時，該系統所發生的振動稱為自激振動。自激振動是自然界和機械工程中一種相當普遍的現象，其最顯著特征是，一旦切斷系統外部能量的供給，振動便立即消失。在絕大多數情況下，非線性機械系統都含有滑動摩擦副，因此自激振動又可稱為摩擦自激振動。
[0003]摩擦自激振動往往伴有高頻率噪聲。這種振動和噪聲對機械設備的使用壽命及人們的身心健康都會帶來嚴重危害；但此種振動及噪聲的形成機理至今仍未完全被揭曉。
[0004]現有的摩擦自激振動實驗裝置多如圖2與圖3所示。圖2裝置只是一種解釋自激振動現象的理論模型，11為主動帶輪，12為傳動帶，13為從動帶輪，14為拉伸彈簧，15為滑動塊；由于帶傳動的不平穩性，致使該模型無法具有實用價值。圖3所示的現有摩擦自激振動實驗裝置中，21為機床床身，22為滾動體，23為工作臺，24為拉伸彈簧，25為滑動塊，該裝置曾較長時間被用于機床滑動部件非穩定運動現象研究，但工作臺23直線移動的行程極為有限，而且在運動的起始和終止時段，工作臺23的移動速度都無法確保為常數，這就使得研究者們無法長時間持續對自激振動現象進行分析與研究。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，以便科學、合理而持續地研究摩擦自激振動現象。
[0006]解決上述技術問題的技術方案是:一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，包括摩擦擺、軸套、調速電機、動態應變儀、計算機，所述的摩擦擺包括擺塊、擺桿、擺環，所述的軸套緊固安裝在調速電機軸上，所述的擺環套裝在軸套的外圓上，該擺環的內孔與軸套的外圓滑動配合，擺環和擺塊之間通過所述的擺桿連接在一起，所述的擺桿上部兩側還分別貼有應變片，應變片的引出線連接到接線樁上，所述的接線樁安裝在擺環外圓頂部，接線樁通過導線與動態應變儀的輸入端連接，動態應變儀的輸出端與計算機連接。
[0007]本實用新型的進一步技術方案是:所述的擺環兩側還各連接有標定操作手柄。
[0008]本實用新型的更進一步技術方案是:所述的擺環兩側各設有一凸臺，凸臺內加工有螺紋孔，所述的標定操作手柄端部加工有外螺紋，標定操作手柄通過螺紋與凸臺連接在一起。
[0009]本實用新型的更進一步技術方案是:所述軸套4的外圓徑向跳動量< 0.005mm。
[0010]由于采用上述結構，本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0011]1.可以科學、合理而持續地研究摩擦自激振動現象:
[0012]由于本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置包括摩擦擺、軸套、調速電機、動態應變儀、計算機，由于調速電機可在很大范圍內使調速電機軸獲得非常平穩的任意轉速；而且借助動態應變儀、計算機，可以非常準確地測定摩擦擺在各種工況下的擺動幅度與頻率；因此，本實用新型可以非常科學、合理而持續地研究摩擦自激振動現象。
[0013]2.可以獲得更為精確的定量分析結果:
[0014]本實用新型借助于標定曲線和計算機，可以很精確地測定摩擦擺的最大擺角和擺動周期，進而經過換算可以很精確地求出不同工況下摩擦副之間的摩擦力和摩擦系數。
[0015]3.結構簡單、成本低、易于推廣應用:
[0016]本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置包括摩擦擺、軸套、調速電機、動態應變儀、計算機，各組成部件都比較簡單，成本也比較低，易于推廣應用。
[0017]下面，結合附圖和實施例對本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置的技術特征作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1:本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置的結構示意圖；
[0019]圖2?圖3:現有摩擦自激振動實驗裝置的結構示意圖；
[0020]圖2:現有摩擦自激振動實驗裝置的結構示意圖一；
[0021]圖3:現有摩擦自激振動實驗裝置的結構示意圖二。
[0022]圖中，各標號如下:
[0023]1-擺塊，2-擺桿，3-應變片，4-軸套，5-調速電機軸，
[0024]6-標定操作手柄，7-擺環，701-凸臺，8-接線樁，
[0025]11-主動帶輪，12-傳動帶，13-從動帶輪，14-拉伸彈簧，15-滑動塊；
[0026]21-機床床身，22-滾動體，23-工作臺，24-拉伸彈簧，25-滑動塊。
【具體實施方式】
[0027]實施例一:
[0028]一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，包括摩擦擺、軸套4、調速電機、動態應變儀、計算機，所述的摩擦擺包括擺塊1、擺桿2、擺環7，所述的軸套4緊固安裝在調速電機軸5上，且軸套4的外圓徑向跳動量彡0.005mm ;所述的擺環7套裝在軸套4的外圓上，該擺環7的內孔與軸套4的外圓滑動配合，擺環7和擺塊I之間通過所述的擺桿2以螺紋連接的方式連接在一起，所述的擺桿2上部兩側還分別貼有應變片3，應變片3的引出線緊貼擺桿2和擺環7向上延伸并連接到接線樁8上，所述的接線樁8安裝在擺環7外圓頂部，接線樁8通過導線與動態應變儀的輸入端連接，動態應變儀的輸出端與計算機連接。
[0029]所述的擺環7兩側還各連接有標定操作手柄6，即在擺環7兩側各設有一凸臺701，凸臺701內加工有螺紋孔，所述的標定操作手柄6端部加工有外螺紋，標定操作手柄6通過螺紋與凸臺701聯接在一起。
[0030]本實用新型之基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置的工作原理:
[0031]調速電機可以在很寬的范圍內實現無級變速，根據需要，調速電機軸5連同軸套4既可順時針，也可逆時針轉動。軸套4的外表面和擺環7的內表面之間既可處于干摩擦狀態,也可施加各種類型的潤滑劑。電機軸5連同軸套4轉動時，軸套4外表面即通過摩擦力帶動擺環7同向轉動。但當擺環7轉過一定角度后，擺環7孔內所受摩擦力矩便難以繼續與擺桿2及擺塊I對電機軸回轉中心的重力恢復力矩相平衡，致使擺塊系統迅速擺回。待擺速降低到某一值后，擺環內的摩擦力矩再次發揮作用而使摩擦擺開始下一個周期的擺動。
[0032]在擺動過程中，摩擦擺的擺塊及擺桿產生的重力恢復力矩必定引起應變片3電阻的變化，并且必然存在擺幅大小與應變片電阻改變量之間的對應關系。借助動態應變儀和計算機即可記錄與分析摩擦擺的擺動規律。
【權利要求】
1.一種基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，其特征在于:包括摩擦擺、軸套(4)、調速電機、動態應變儀、計算機，所述的摩擦擺包括擺塊(I)、擺桿(2)、擺環(7)，所述的軸套(4)緊固安裝在調速電機軸(5)上，所述的擺環(7)套裝在軸套(4)的外圓上，該擺環(7)的內孔與軸套(4)的外圓滑動配合，擺環(7)和擺塊(I)之間通過所述的擺桿(2)連接在一起，所述的擺桿(2)上部兩側還分別貼有應變片(3)，應變片(3)的引出線連接到接線樁(8)上，所述的接線樁(8)安裝在擺環(7)外圓頂部，接線樁(8)通過導線與動態應變儀的輸入端連接，動態應變儀的輸出端與計算機連接。
2.根據權利要求1所述的基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，其特征在于:所述的擺環(7 )兩側還各連接有標定操作手柄(6 )。
3.根據權利要求2所述的基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，其特征在于:所述的擺環(7)兩側各設有一凸臺(701)，凸臺(701)內加工有螺紋孔，所述的標定操作手柄(6)端部加工有外螺紋，標定操作手柄(6 )通過螺紋與凸臺(701)聯接在一起。
4.根據權利要求3所述的基于摩擦擺的摩擦自激振動實驗裝置，其特征在于:所述軸套(4)的外圓徑向跳動量彡0.005mm。
【文檔編號】G01M7/02GK203965116SQ201420371373
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】高中庸, 黃嫦娥, 高尚晗 申請人:廣西科技大學