本發(fā)明屬于大型結(jié)構(gòu)激勵，涉及車輛使用凸輪、蝸輪蝸桿、行星齒輪、彈簧、軸承、鋼板組成的車載自動跳車裝置。

背景技術(shù)：

1、大型結(jié)構(gòu)振動分析需要根據(jù)輸入結(jié)構(gòu)的激勵和輸出結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析或模態(tài)參數(shù)識別。已有的大型結(jié)構(gòu)激勵技術(shù)包括環(huán)境激勵和人工激振，環(huán)境激勵荷載作用不可知且振動響應(yīng)小，試驗得到的數(shù)據(jù)信噪比低、阻尼估計不準(zhǔn)確，而人工激振荷載作用可知，得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確。

2、目前人工激振是通過力錘、激振器、車輛等激勵設(shè)備進(jìn)行激勵，或采用發(fā)射火箭、釋放重物等方法激勵結(jié)構(gòu)。力錘激勵移動方便，但激勵受人工因素影響，且激勵能量不充分；激振器激勵的激勵能量充分，但難于安裝、操作復(fù)雜、成本高，在大型結(jié)構(gòu)上移動困難。行車激振需要多次試驗使用不同車速，且難以激起大幅振動。發(fā)射火箭和釋放重物這兩種方法激勵能量充分，但操作復(fù)雜、成本高，不方便。目前已有的跳車激勵研究，是在橋梁上安置跳車楔塊，試驗車輛從楔塊上跳過，實現(xiàn)對橋梁的一次跳車激勵，但這種方法需要將跳車楔塊釘在橋梁上，若不固定，跳車楔塊可能會在車輛與楔塊接觸時產(chǎn)生一段滑移，并且跳車楔塊會阻礙其他車輛正常行駛，進(jìn)行試驗時需要封閉交通，非常不方便。也有人提出在車輪上面加一個凸起塊，使車輪每轉(zhuǎn)動一圈都實現(xiàn)一次跳車，但這種方法作用于橋梁的激勵時域衰減不充分，得到的力譜不飽滿。

3、因此，本發(fā)明提出了一種產(chǎn)生移動式脈沖激勵的車載自動跳車裝置，該裝置操作簡單、移動使用方便、激勵能量充分，且該裝置使用時不需要封閉交通，作用于結(jié)構(gòu)的激勵時域衰減充分、力譜飽滿。該裝置將跳車墊板與激勵車輛組裝在一起，但不安裝在車輪上，通過行星齒輪、蝸輪、凸輪等部件控制跳車墊板在車軸方向做往復(fù)運(yùn)動的同時，控制墊板繞車軸沿著車輪轉(zhuǎn)動的同方向旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)多次跳車。并且由于行星齒輪和蝸輪的減速器作用，可以使車輪轉(zhuǎn)動多圈才實現(xiàn)一次跳車，這樣產(chǎn)生的激勵時域衰減充分，得到的力譜飽滿。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是開發(fā)操作簡單移動且激勵能力充分的激勵裝置，重點是解決目前跳車激勵裝置使用不方便和產(chǎn)生的激勵時域衰減不充分、力譜不飽滿的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、一種產(chǎn)生移動式脈沖激勵的車載自動跳車裝置，通過設(shè)計蝸輪蝸桿和行星齒輪的傳動比，以及設(shè)計相鄰兩根長桿之間的角度，使長桿控制墊板沿著車輪轉(zhuǎn)動的同方向旋轉(zhuǎn)，并通過凸輪的設(shè)計，使墊板在凸輪轉(zhuǎn)到最長端時自由釋放，車輪從墊板上壓過實現(xiàn)跳車后，長桿回收墊板，并控制墊板從激勵車行駛方向的后方慢慢旋轉(zhuǎn)到行駛方向的前方，并在激勵車行駛一定距離，再次釋放墊板，如此循環(huán)，實現(xiàn)移動式連續(xù)脈沖激勵。

4、本發(fā)明包括車輪1、擋板2、墊板3、彈簧連接桿4、彈簧a5、軸承6、軸承套7、彈簧b8、鋁塊9、蝸桿10、蝸輪11、蝸輪固定板12、連接軸13、凸輪14、雙聯(lián)齒輪15、齒輪16、內(nèi)齒輪17、行星齒輪前固定板18、行星齒輪后固定板19、連接桿20、固定桿21、長桿22、位置固定板23和連接板24；

5、所述的蝸桿10的一端加工成齒輪，與雙聯(lián)齒輪15的大齒輪嚙合；雙聯(lián)齒輪15的小齒輪與齒輪16嚙合；齒輪16與內(nèi)齒輪17嚙合；所述的蝸桿10、雙聯(lián)齒輪15、齒輪16、內(nèi)齒輪17共同構(gòu)成行星齒輪25；行星齒輪25的內(nèi)外兩端面分別設(shè)置行星齒輪前固定板18與行星齒輪后固定板19，行星齒輪前固定板18與行星齒輪后固定板19之間通過連接桿20和固定桿21固定相連，連接桿20和固定桿21中間穿過雙聯(lián)齒輪15或齒輪16；在行星齒輪后固定板19的外緣位置內(nèi)側(cè)固設(shè)墊塊，墊塊用于對位于行星齒輪前固定板18與行星齒輪后固定板19之間位置的內(nèi)齒輪17進(jìn)行軸向限位；行星齒輪后固定板19的下部外側(cè)固定水平方向的位置固定板23；

6、所述的固定桿21的內(nèi)端部與蝸輪固定板12固定，兩個蝸輪11與蝸桿10配合，且通過連接軸13與蝸輪固定板12相連，兩個蝸輪11分布于蝸桿10的同側(cè)上、下位置處；所述的兩個凸輪14固定在連接軸13的兩端，位于蝸輪固定板12外側(cè)，并通過鍵塊使凸輪14與連接軸13共同轉(zhuǎn)動、使蝸輪11與連接軸13共同轉(zhuǎn)動，從而使凸輪14與蝸輪11共同轉(zhuǎn)動；

7、所述的鋁塊9端面與凸輪14、蝸輪固定板12接觸，能在蝸桿10上滑動；所述的軸承6與鋁塊9端面接觸，能在蝸桿10上滑動；所述的軸承套7套在軸承6外面，能與軸承6一起在蝸桿10上滑動；所述的車輪1固定在蝸桿10上，并通過鍵塊使車輪1與蝸桿10能夠共同轉(zhuǎn)動；所述的彈簧b8套在蝸桿10上，兩個端面分別與車輪1、軸承套7接觸；

8、所述的彈簧a5兩側(cè)連接著兩個彈簧連接桿4，一個彈簧連接桿4固定在軸承套7外周面上，另一個彈簧連接桿4垂直固定在墊板3上；當(dāng)凸輪14推動鋁塊9及軸承6達(dá)到軸向最大位置時，墊板3的長度剛好達(dá)到車輪1的外邊緣；

9、所述的長桿22固定在內(nèi)齒輪17內(nèi)端面上；所述的擋板2兩端分別與兩個蝸桿10轉(zhuǎn)動連接，且位于同側(cè)兩個車輪1的外側(cè)；所述的連接板24兩端分別與兩個擋板2固定，位于兩個蝸桿10之間；所述的位置固定板23固定連接于連接板24上加工出的槽26上。

10、本發(fā)明的效果和益處是該激勵裝置僅通過牽拉力就可以實現(xiàn)移動式脈沖激勵，且該裝置操作簡單、移動使用方便、激勵能量充分，使用時不需要封閉交通，作用于結(jié)構(gòu)的激勵時域衰減充分、力譜飽滿，增強(qiáng)了激勵裝置的實用性。

技術(shù)特征：

1.一種產(chǎn)生移動式脈沖激勵的車載自動跳車裝置，其特征在于，該裝置包括車輪(1)、擋板(2)、墊板(3)、彈簧連接桿(4)、彈簧a(5)、軸承(6)、軸承套(7)、彈簧b(8)、鋁塊(9)、蝸桿(10)、蝸輪(11)、蝸輪固定板(12)、連接軸(13)、凸輪(14)、雙聯(lián)齒輪(15)、齒輪(16)、內(nèi)齒輪(17)、行星齒輪前固定板(18)、行星齒輪后固定板(19)、連接桿(20)、固定桿(21)、長桿(22)、位置固定板(23)和連接板(24)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于大型結(jié)構(gòu)激勵技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種產(chǎn)生移動式脈沖激勵的車載自動跳車裝置。本發(fā)明包括車輪、擋板、墊板、彈簧連接桿、彈簧、軸承、軸承套、鋁塊、蝸桿、蝸輪、蝸輪固定板、連接軸、凸輪、雙聯(lián)齒輪、齒輪、內(nèi)齒輪、行星齒輪前固定板、行星齒輪后固定板、連接桿、固定桿、長桿、位置固定板、連接板。本發(fā)明操作簡單、移動使用方便、激勵能量充分，使用時不需要封閉交通，作用于結(jié)構(gòu)的激勵時域衰減充分、力譜飽滿，增強(qiáng)了激勵裝置的實用性。

技術(shù)研發(fā)人員：曲春緒,張心悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10