一种地震模拟装置的制作方法

本申请涉及一种教学演示领域，具体是一种地震模拟装置。

背景技术：

地震的发生具有不可预测性，地震的破坏极大，因此人们要了解地震的危害，以及是如何的生的，发生时地壳是如运动的，这些离普通人群很远，但又需要普通人对地震有一定的了解，由于现代社会提倡保护人身安全的普及教育，模拟地震这样的设施经常需要在各地巡回展示，以便更多人能够体会、了解和学习防止地震侵害的知识。而现有的地震模拟平台架构复杂、并不能很好的模拟出地震时的横波、纵波及其混合波，并且要综合考虑其平台、动力装置等设置，很难做出结构简单、能耗小、效果逼真的因此，现有的地震模拟平台不能满足更多的防灾减灾知识普及的需求。

在现有的技术背景下都是利用液压、机械进行模拟，精度和动作都难以撑控，液压在安装以及运行时所产生的环境污染让人难为接受，还有是如果在室内，产生的噪间也很大。机械式地震平台要求的精度高，且模拟的效果也实际相差巨大，易产生故障等缺点。

因此，急需一种适用多样、结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单的地震模拟装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用多样、结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单的地震模拟装置，以解决现有的地震模拟装置适用单一、噪音大、效果不好、容易产生故障的技术问题。

因此，为有效解决上述问题，本发明公开了一种适用多样、结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单的地震模拟装置，其技术方案如下：一种地震模拟装置，包括控制装置、底座和动力装置，所述控制装置与所述动力装置电连接，其特征在于，还包括固定装置、传动装置、第一支撑装置、第二支撑装置、第一台面和第二台面，其中，所述动力装置包括第一动力装置和第二动力装置；

所述第一动力装置通过所述固定装置固定连接于所述底座，该第一动力装置通过所述传动装置连接于所述第一台面，该第一动力装置提供的动力方向平行于所述底座；

所述第二动力装置连接于所述第一台面和第二台面之间，该第二动力装置提供的动力方向垂直于所述第一台面；

所述第一支撑装置设置于所述底座和所述第一台面之间，所述第二支撑装置设置于所述第一台面和第二台面之间。

优选的，所述第一支撑装置上端固定连接于所述第一台面，其底部形状为半球形。

优选的，所述第二支撑装置的形状为圆柱，圆柱曲面与所述第一台面和第二台面接触。

优选的，所述固定装置和所述第一动力装置的数量均为两个，对称设置于所述底座上。

优选的，所述第一支撑装置的数量为三个至十个。

优选的，所述动力装置为伺服电机。

优选的，还包括固定安装于所述第二台面边缘的护栏。

优选的，所述底座上表面由钢板制成。

与现有技术相比，本发明提供的地震模拟装置，达到了如下效果：

1)本申请提供的地震模拟装置，设置有两层台面和两个动力装置，每层台面上的动力装置提供的动力方向垂直，很好的模拟了地震时的横波和纵波及其混合波的情形，动作可以任意叠加，形成逼真的效果，真实的再现地震时的动作；结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单；

2)本发明提供的地震模拟装置，所述第一支撑装置的活动端为半球形，在所述第一动力装置提供平行于所述底座的动力时，所述第一台面在该动力下进行移动，将活动端设置为半球形能够减少摩擦，活动更自如，并且不容易出现故障，动作更流畅，效果更逼真；

3)本发明提供的地震模拟装置，通过永磁体与弹性元件配合，改变被缓冲物沿扰动方向移动时受由弹簧刚度决定的线性或近似线性力，对被缓冲物输出变化幅度更小的支持力，被缓冲物受近似恒力，回弹小；对于路面扰动，通过电磁力实现动态平衡，不需要阻尼器，可降低能耗；

4)本发明提供的地震模拟装置，所述第二支撑装置的形状为圆柱，圆柱曲面与所述第一台面和第二台面接触，能够滑动支撑所述第二台面，因而震动的阻力会更小；并且避免了所述第二台面倾斜时会给所述支撑结构带来损坏，因为承重较大，容易折断；

5)本发明提供的地震模拟装置，两个动力装置提供的动力同步时则产生横波，可以模拟多种地震情况，适用多样、效果逼真；

6)本发明提供的地震模拟装置，设置为圆柱形的第二支撑装置，使得所述地震模拟装置在模拟纵波的情形时更加真实，并且对于装置的损耗不大，使用的更长久；

7)本发明提供的车辆地震模拟装置，使用伺服电机作为动力装置，实现了位置、速度和力矩的准确控制，克服了步进电机失步的问题；使用广泛，不容易失效；使用稳定，不容易产生故障；能够快速产生震动，效果逼真；使用舒适，噪音小，用户体验好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的地震模拟装置的结构示意图；

图2为本发明提供的地震模拟装置底座以及第一台面之间结构的示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。

实施例一：

一种地震模拟装置，包括控制装置、底座11和动力装置2，所述控制装置与所述动力装置2电连接，其特征在于，还包括固定装置3、传动装置4、第一支撑装置5、第二支撑装置6、第一台面7和第二台面8，其中，所述动力装置2包括第一动力装置21和第二动力装置22；

所述第一动力装置21通过所述固定装置3固定连接于所述底座1，该第一动力装置21通过所述传动装置4连接于所述第一台面7，该第一动力装置21提供的动力方向平行于所述底座1；

所述第二动力装置22连接于所述第一台面7和第二台面8之间，该第二动力装置22提供的动力方向垂直于所述第一台面7；

所述第一支撑装置5设置于所述底座1和所述第一台面7之间，所述第二支撑装置6设置于所述第一台面7和第二台面8之间。

本申请提供的地震模拟装置，设置有两层台面和两个动力装置2，每层台面上的动力装置2提供的动力方向垂直，很好的模拟了地震时的横波和纵波及其混合波的情形，动作可以任意叠加，形成逼真的效果，真实的再现地震时的动作；结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单。

实施例二：

一种地震模拟装置，包括控制装置、底座1和动力装置2，所述控制装置与所述动力装置2电连接，其特征在于，还包括固定装置3、传动装置4、第一支撑装置5、第二支撑装置6、第一台面7和第二台面8，其中，所述动力装置2包括第一动力装置21和第二动力装置22；

所述第一动力装置21通过所述固定装置3固定连接于所述底座1，该第一动力装置21通过所述传动装置4连接于所述第一台面7，该第一动力装置21提供的动力方向平行于所述底座1；

所述第二动力装置22连接于所述第一台面7和第二台面8之间，该第二动力装置22提供的动力方向垂直于所述第一台面7；

所述第一支撑装置5设置于所述底座1和所述第一台面7之间，所述第二支撑装置6设置于所述第一台面7和第二台面8之间。

所述第一支撑装置5上端固定连接于所述第一台面7，其底部形状为半球形。所述第一支撑装置5的活动端为半球形，在所述第一动力装置21提供平行于所述底座1的动力时，所述第一台面7在该动力下进行移动，将活动端设置为半球形能够减少摩擦，活动更自如，并且不容易出现故障，动作更流畅，效果更逼真。

实施例三：

一种地震模拟装置，包括控制装置、底座1和动力装置2，所述控制装置与所述动力装置2电连接，其特征在于，还包括固定装置3、传动装置4、第一支撑装置5、第二支撑装置6、第一台面7和第二台面8，其中，所述动力装置2包括第一动力装置21和第二动力装置22；

所述第一动力装置21通过所述固定装置3固定连接于所述底座1，该第一动力装置21通过所述传动装置4连接于所述第一台面7，该第一动力装置21提供的动力方向平行于所述底座1；

所述第二动力装置22连接于所述第一台面7和第二台面8之间，该第二动力装置22提供的动力方向垂直于所述第一台面7；

所述第一支撑装置5设置于所述底座1和所述第一台面7之间，所述第二支撑装置6设置于所述第一台面7和第二台面8之间。

优选的，所述第二支撑装置6的形状为圆柱，圆柱曲面与所述第一台面7和第二台面8接触。即所述第二支撑装置6与所述第一台面7和第二台面8接触的面为曲面，能够滑动支撑所述第二台面8，因而震动的阻力会更小；并且没有设置成一端固定的支撑结构，避免了所述第二台面8倾斜时会给所述支撑结构带来损坏，因为承重较大，容易折断，因此设置为圆柱形的第二支撑装置6，使得所述地震模拟装置在模拟纵波的情形时更加真实，并且对于装置的损耗不大，使用的更长久。

优选的，所述固定装置3和所述第一动力装置21的数量均为两个，对称设置于所述底座1上。在运动过程中，两个动力装置2提供的动力不同步就会产生扭动的效果，达到地震的S波；两个动力装置2提供的动力同步时则产生横波，可以模拟多种地震情况，适用多样、效果逼真。

优选的，所述第一支撑装置5的数量为三个至十个。

优选的，所述动力装置2为伺服电机。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，使用伺服电机作为动力装置2，使本申请提供的地震模拟装置具备以下优点：1、精度：实现了位置、速度和力矩的准确控制，克服了步进电机失步的问题；2、转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000转；3、适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，使用广泛，不容易失效；4、稳定：低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象，使用稳定，不容易产生故障；5、及时性：电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内，能够快速产生震动，效果逼真；6、舒适性：发热和噪音明显降低，使用舒适，噪音小，用户体验好。

优选的，还包括固定安装于所述第二台面8边缘的护栏9。所述护栏9的安装用于保证体验者的安全，提高了体验的安全系数以及体验者的安全感。

优选的，所述底座1上表面由钢板制成。

所述控制装置包含启动部件、伺服电机控制部件、可编程逻辑控制部件。将运动程序的数据写入到可编程逻辑控制部件，运动时通过可编程逻辑控制部件进行控制，输出脉冲信号进行对电动缸进行驱动。根据数据编写的不同所产生的效果也不同，动作的叠加，形成了最终的效果，真实再在地震时的动作。

与现有技术相比，本申请所述的地震模拟装置，达到了如下效果：

1)本申请提供的地震模拟装置，设置有两层台面和两个动力装置，每层台面上的动力装置提供的动力方向垂直，很好的模拟了地震时的横波和纵波及其混合波的情形，动作可以任意叠加，形成逼真的效果，真实的再现地震时的动作；结构简单、性能稳定、没有噪音并且操作简单；

2)本发明提供的地震模拟装置，所述第一支撑装置的活动端为半球形，在所述第一动力装置提供平行于所述底座的动力时，所述第一台面在该动力下进行移动，将活动端设置为半球形能够减少摩擦，活动更自如，并且不容易出现故障，动作更流畅，效果更逼真；

3)本发明提供的地震模拟装置，通过永磁体与弹性元件配合，改变被缓冲物沿扰动方向移动时受由弹簧刚度决定的线性或近似线性力，对被缓冲物输出变化幅度更小的支持力，被缓冲物受近似恒力，回弹小；对于路面扰动，通过电磁力实现动态平衡，不需要阻尼器，可降低能耗；

4)本发明提供的地震模拟装置，所述第二支撑装置的形状为圆柱，圆柱曲面与所述第一台面和第二台面接触，能够滑动支撑所述第二台面，因而震动的阻力会更小；并且避免了所述第二台面倾斜时会给所述支撑结构带来损坏，因为承重较大，容易折断；

5)本发明提供的地震模拟装置，两个动力装置提供的动力同步时则产生横波，可以模拟多种地震情况，适用多样、效果逼真；

6)本发明提供的地震模拟装置，设置为圆柱形的第二支撑装置，使得所述地震模拟装置在模拟纵波的情形时更加真实，并且对于装置的损耗不大，使用的更长久；

7)本发明提供的车辆地震模拟装置，使用伺服电机作为动力装置，实现了位置、速度和力矩的准确控制，克服了步进电机失步的问题；使用广泛，不容易失效；使用稳定，不容易产生故障；能够快速产生震动，效果逼真；使用舒适，噪音小，用户体验好。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。