專利名稱：一種電動(dòng)地震模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種電動(dòng)地震模擬裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)地震模擬裝置，是一種用于模擬地震以傳播防災(zāi)減災(zāi)知 識(shí)的教學(xué)模擬裝置，是一種電動(dòng)模擬教學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]我國是一個(gè)多地震國家，傳播地震發(fā)生時(shí)如何應(yīng)對(duì)的知識(shí)是防災(zāi)減災(zāi)的重要內(nèi) 容。在教授地震知識(shí)的時(shí)候常常使用一種地震模擬裝置，以模擬發(fā)生地震時(shí)的狀況，使學(xué)習(xí) 者有親臨地震的感覺，體會(huì)地震的感受，避免地震發(fā)生時(shí)驚慌失措，提高防災(zāi)的能力。傳統(tǒng) 的地震模擬裝置多數(shù)是由液壓帶動(dòng)的，用液壓缸帶動(dòng)一個(gè)平臺(tái)，上下和左右的搖動(dòng)，產(chǎn)生模 擬地震的效果。使用液壓傳動(dòng)的問題在于，用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓站，再用液壓帶動(dòng)平臺(tái)模擬地 震，這是一種浪費(fèi)能源的傳動(dòng)方式。而且液壓系統(tǒng)容易出現(xiàn)泄漏，在沒有液壓缸鎖定裝置的 情況下，液壓缸很難保持一個(gè)確定的中間位置，使用完畢，一定要回到原始位置，才能避免 由于位置的不確定性，而造成安全事故。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)地震模擬裝置。所述的裝 置不用液壓缸作為傳動(dòng)，而是直接采用電動(dòng)機(jī)通過曲柄連桿帶動(dòng)平臺(tái)模擬地震，使傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單化，使用和維護(hù)十分方便。[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的.一種電動(dòng)地震模擬裝置，包括固定在地面上 的底架，所述的底架上設(shè)有固定梁，所述的固定梁上設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)，所述的水平運(yùn)動(dòng)電 機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)鉸鏈連接水平運(yùn)動(dòng)偏心軸，所述的水平運(yùn)動(dòng)偏心軸球鉸連接水平運(yùn)動(dòng)連桿， 所述的水平運(yùn)動(dòng)連桿與水平運(yùn)動(dòng)架球鉸連接；所述的水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè)有垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)，所 述的垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)連接垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸，所述的垂直偏心軸球鉸連接垂直運(yùn) 動(dòng)連桿，所述的垂直運(yùn)動(dòng)連桿球鉸連接上平臺(tái)；所述的底架與水平運(yùn)動(dòng)架之間設(shè)有水平運(yùn) 動(dòng)導(dǎo)柱；所述的水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱。[0005]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的電機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，代 替了傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，使整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，維護(hù)更加方便。由于使用模擬地震裝置進(jìn) 行教學(xué)的多數(shù)是學(xué)校或小型的科學(xué)普及部門，使用和維護(hù)方便對(duì)這樣的使用者有著重要的 意義。本實(shí)用新型還采用變頻控制和同步齒形帶，可以精確的控制水平和垂直振動(dòng)頻率，從 而可以模擬各種震級(jí)的地震。由于變頻器的快速技術(shù)進(jìn)步，變頻器的使用和維護(hù)同樣十分 的方便和簡(jiǎn)單。


[0006]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0007]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一、三、四所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，是圖2中B向視圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例一、四、五所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，是圖1中A向視圖。
具體實(shí)施方式
[0009]實(shí)施例一[0010]本實(shí)施例是一種電動(dòng)地震模擬裝置，如圖1、圖2所示。本實(shí)施例包括固定在地 面上的底架3，所述的底架上設(shè)有固定梁302，所述的固定梁上設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)302，所述 的水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)303連接水平運(yùn)動(dòng)偏心軸304，所述的水平運(yùn)動(dòng)偏心軸球鉸連 接水平運(yùn)動(dòng)連桿，所述的水平運(yùn)動(dòng)連桿與水平運(yùn)動(dòng)架2球鉸連接；所述的水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè) 有垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)201，所述的垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)202連接垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸203，所 述的垂直偏心軸球鉸連接垂直運(yùn)動(dòng)連桿205，所述的垂直運(yùn)動(dòng)連桿球鉸連接上平臺(tái)I。所述 的底架與水平運(yùn)動(dòng)架之間設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱5。所述的水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有垂直 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱4。[0011]本實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上可以認(rèn)為是三層，第一層是底架，第二層是水平運(yùn)動(dòng)架，第三層 是上平臺(tái)。底架固定不動(dòng)，水平運(yùn)動(dòng)架和上平臺(tái)可以做水平運(yùn)動(dòng)，模擬地震的橫波；上平臺(tái) 與水平運(yùn)動(dòng)架之間做豎直相對(duì)運(yùn)動(dòng)，模擬地震的縱波，上平臺(tái)與底架之間則有水平和豎直 的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，形成模擬真實(shí)地震時(shí)的縱橫波震感。[0012]所述的底架可以是固定在地面上的兩根工字鋼或槽鋼縱梁，兩根縱梁之間固定連 接兩根或數(shù)根作為固定梁的橫梁。固定梁上安裝水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)和支撐水平運(yùn)動(dòng)偏心軸的軸 承座。[0013]水平運(yùn)動(dòng)架同樣采用工字鋼或槽鋼焊接為口字型的框架，在框架中間適當(dāng)?shù)奈恢?設(shè)置橫梁，在橫梁上安裝有垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)和支撐垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸的軸承座。為約束水平運(yùn) 動(dòng)架的運(yùn)動(dòng)，可以設(shè)置水平運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱，并為支撐水平運(yùn)動(dòng)架的重量和承載水平運(yùn)動(dòng)架上的 載荷，可以在水平運(yùn)動(dòng)架的底部與地面(或底架)之間設(shè)置滾輪。[0014]為使上臺(tái)面的垂直運(yùn)動(dòng)均勻，可以用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)皮帶輪，通過兩套皮帶傳 動(dòng)，帶動(dòng)兩套分別設(shè)置在水平運(yùn)動(dòng)架兩端的垂直運(yùn)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)上平臺(tái)豎直上下運(yùn)動(dòng)。[0015]為約束上平臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)可以設(shè)置垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱。垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱可以設(shè)置在水平 運(yùn)動(dòng)架和上平臺(tái)之間的四角，使上平臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)均勻。[0016]為承載上平臺(tái)的重量和上平臺(tái)上的載荷，可以在水平運(yùn)動(dòng)架和上平臺(tái)之間設(shè)置壓簧。[0017]實(shí)施例二[0018]本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一關(guān)于電機(jī)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的水平 運(yùn)動(dòng)電機(jī)和垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)帶有變頻器控制器。[0019]水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)和垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)的變頻控制器，可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變水平運(yùn) 動(dòng)架和上平臺(tái)的震動(dòng)頻率，模擬真實(shí)的震感。[0020]實(shí)施例三[0021]本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一關(guān)于水平運(yùn)動(dòng)架的細(xì)化。本實(shí)施例所述 的水平運(yùn)動(dòng)架與底架之間設(shè)有支撐用的滾輪6，如圖1所示。[0022]順著水平運(yùn)動(dòng)架的運(yùn)動(dòng)方向，滾輪成對(duì)安裝在水平運(yùn)動(dòng)架兩側(cè)，可安裝4-6個(gè)滾 輪。滾輪可以直接著地滾動(dòng)，或在底架上專門設(shè)置的滾道上滾道。水平運(yùn)動(dòng)架安裝滾輪后， 類似與一個(gè)小車，水平運(yùn)動(dòng)架及其上面的載荷的重量通過滾輪傳遞到地面或底架上。[0023]實(shí)施例四[0024]本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn),是上述實(shí)施例關(guān)于水平運(yùn)動(dòng)架的細(xì)化。本實(shí)施例 所述的水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有支撐用的彈簧7。[0025]為將上平臺(tái)的重量及其上面載荷的重量傳遞到地面，本實(shí)施例在水平運(yùn)動(dòng)架和上 平臺(tái)之間，沿上平臺(tái)和水平運(yùn)動(dòng)架的邊緣設(shè)置4-8個(gè)彈簧，或更多，彈簧應(yīng)成對(duì)安裝，均勻 的承擔(dān)上平臺(tái)的重量。根據(jù)彈簧安裝方式不同，可以使用壓簧或拉簧。圖1和圖2顯示的 是使用壓簧的情況。[0026]實(shí)施例五[0027]本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于水平運(yùn)動(dòng)架的細(xì)化。本實(shí)施例 所述的水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè)有兩套皮帶傳動(dòng)、四個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸和四個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)連桿。[0028]本實(shí)施例使上平臺(tái)的上下運(yùn)動(dòng)由兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，因?yàn)榍B桿機(jī)構(gòu)在一 定程度上還要承擔(dān)上平臺(tái)的重量以及上平臺(tái)上的載荷，因此，從受力的觀點(diǎn)出發(fā)，在上平臺(tái) 的四角同時(shí)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其上下是合理的。本實(shí)施例用兩套皮帶傳動(dòng)，以及四套垂 直運(yùn)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)，即一根垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸的主軸兩端各設(shè)一個(gè)偏心付軸，則兩根垂直運(yùn)動(dòng) 偏心軸帶動(dòng)四根垂直運(yùn)動(dòng)連桿，在上平臺(tái)的四角帶動(dòng)上平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)，如圖2所示。[0029]實(shí)施例六[0030]本實(shí)施例是實(shí)施例五的改進(jìn)，是實(shí)施例五關(guān)于皮帶傳動(dòng)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的 皮帶傳動(dòng)所用的皮帶是同步齒形帶。[0031]使用同步齒形帶，可以是傳動(dòng)更加精確、有力。[0032]最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳布置方案對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí) 用新型的技術(shù)方案(比如曲柄連桿的形式、連接方式，電機(jī)的形式等)進(jìn)行修改或者等同替 換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)地震模擬裝置，包括固定在地面上的底架，所述的底架上設(shè)有固定梁，其特征在于，所述的固定梁上設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)，所述的水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)鉸鏈連接水平運(yùn)動(dòng)偏心軸，所述的水平運(yùn)動(dòng)偏心軸球鉸連接水平運(yùn)動(dòng)連桿，所述的水平運(yùn)動(dòng)連桿與水平運(yùn)動(dòng)架球鉸連接；所述的水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè)有垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)，所述的垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)連接垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸，所述的垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸球鉸連接垂直運(yùn)動(dòng)連桿，所述的垂直運(yùn)動(dòng)連桿球鉸連接上平臺(tái)；所述的底架與水平運(yùn)動(dòng)架之間設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱；所述的水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的水平運(yùn)動(dòng)電機(jī)和垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)帶有變頻器控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的水平運(yùn)動(dòng)架與底架之間設(shè)有支撐用的滾輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有支撐用的彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè)有兩套皮帶傳動(dòng)、 垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸和垂直運(yùn)動(dòng)連桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的皮帶傳動(dòng)所用的皮帶是同步齒形帶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)地震模擬裝置，包括底架，底架上設(shè)有固定梁，固定梁上設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)鉸鏈連接水平運(yùn)動(dòng)偏心軸，水平運(yùn)動(dòng)偏心軸球鉸連接水平運(yùn)動(dòng)連桿，水平運(yùn)動(dòng)連桿與水平運(yùn)動(dòng)架球鉸連接；水平運(yùn)動(dòng)架上設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)連接垂直運(yùn)動(dòng)偏心軸，垂直偏心軸球鉸連接垂直運(yùn)動(dòng)連桿，垂直運(yùn)動(dòng)連桿球鉸連接上平臺(tái)；底架與水平運(yùn)動(dòng)架之間設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱；水平運(yùn)動(dòng)架與上平臺(tái)之間設(shè)有垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的電機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，代替了傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，使整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，維護(hù)更加方便。由于使用模擬地震裝置進(jìn)行教學(xué)的多數(shù)是學(xué)?；蛐⌒偷目茖W(xué)普及部門，使用和維護(hù)方便對(duì)這樣的使用者有著重要的意義。
文檔編號(hào)G09B23/40GK202855174SQ20122045403
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
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