一种防振锤模拟振动的实验演示装置及方法与流程

本发明涉及到一种防振锤模拟振动的实验演示装置，特别涉及一种防振锤模拟振动的实验演示装置及方法。

背景技术：

防振锤，是为了减少导线因风力扯起振动而设的。高压架空线路杆位较高，档距较大，当导线受到风力作用时，会发生振动。导线振动时，导线悬挂处的工作条件最为不利。由于多次振动，导线因周期性的弯折会发生疲劳破坏。当架空线路档距大于120米时，一般采用防振锤防振。

防振锤安装后难以得到及时的维护与保养，同时无法知晓防振锤的实际工作状态，所以一些大专院校和科研单位需要提前对防振锤进行模拟振动实验。但是现有的防振锤模拟振动装置存在模拟效果不佳的问题，同时很难轻易的调节被测线路的振动阈值，适应性不佳。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种防振锤模拟振动的实验演示装置及方法，该发明具有模拟效果好和适应性好，调节方便的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防振锤模拟振动的实验演示装置，包括基础台座、安装框、线缆和拨动组件，所述安装框固定在基础台座的上方，安装框的侧壁上固定有托板和三角支撑架，托板通过螺栓连接三角支撑架，托板上安装有拨动组件，所述拨动组件的一侧设置线缆，所述线缆的两端连接安装框，线缆的两端边缘处安装有防振锤，线缆接触连接拨动组件的一端；

所述拨动组件包括伺服电机、丝杠、安装板、转盘、连杆、滑块、托块、勾拉结构和垫块，所述安装板铺装在托板上，安装板的内侧安装有丝杠，安装板的上表面中心处开设有限位槽，安装板通过限位槽活动连接托块，所述托块的底面中心处设有滑条块，安装板的上表面通过螺栓连接伺服电机，伺服电机的输出端安装有转盘，转盘的外侧壁边缘通过短圆轴活动连接连杆的一端，连杆的另一端通过短圆轴活动连接滑块的侧壁，所述滑块的底端与垫块活动连接，垫块固定在安装板上，滑块的顶端安装有勾拉结构，所述勾拉结构包括凸座、横杆、第一三角块和第二三角块，凸座的底端与滑块相固定，凸座通过短圆轴活动连接横杆的一端，横杆的另一端安装有第一三角块，横杆的底壁安装有第二三角块。

优选的，所述丝杠的一端安装有圆饼块，圆饼块与滑条块活动连接。

优选的，所述第一三角块与线缆接触连接，第二三角块与托块接触连接。

优选的，所述垫块的上表面还开设有与滑块相配合的滑槽。

优选的，所述滑条块与限位槽相配合，滑条块的横截面与滑块底部横截面相同，均呈等腰梯形状。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种防振锤模拟振动的实验演示装置的实验演示方法，包括如下步骤：

s1：先带有防振锤的线缆布置在安装框，然后将拨动组件中的各个构件安装到对应位置；

s2：然后确定托块的初始位置，其中将托块调节到限位槽的一端处；

s3：启动伺服电机，伺服电机带动转盘转动，伺服电机、转盘、连杆和滑块构成简单的曲柄滑块模型，滑块就会往复运动，滑块上的勾拉结构会随之运动；

s4：勾拉结构座往复运动的同时，勾拉结构中的第一三角块可以勾住线缆，同时可以将线缆往回拉一定距离，当勾拉结构中第二三角块与托块接触时，线缆不再被第一三角块勾住；

s5：转动丝杠以调节托块的位置，使线缆可以被拉扯到不同位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本防振锤模拟振动的实验演示装置及方法，通过伺服电机提供动力，并使滑块和勾拉结构一起做往复运动，其中第一三角块在回程时可以勾拉线缆，同时可以将线缆往回拉一定距离，当勾拉结构中第二三角块与托块接触时，勾拉结构发生转动，勾拉结构的一端翘起，这样线缆不再被第一三角块勾住，即线缆会快速回弹，这样可以到狂风忽然吹动线缆的效果，然后可以根据线缆的回弹震动进行科学实验研究；为了满足不同的演示需求，可以调节托块的位置，这样线缆可以被拉扯到不同位置，操作过程非常简单，转动丝杠即可。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构侧视示意图；

图3为本发明的a-a处放大示意图；

图4为本发明的拨动组件示意图；

图5为本发明的示意图侧视示意图；

图6为本发明的示意图工作状态示意图；

图7为本发明的托块位置示意图；

图8为本发明的托块示意图。

图中：1、基础台座；2、安装框；21、托板；22、三角支撑架；3、线缆；31、防振锤；4、拨动组件；41、伺服电机；42、丝杠；421、圆饼块；43、安装板；431、限位槽；44、转盘；45、连杆；46、滑块；47、托块；471、滑条块；48、勾拉结构；481、凸座；482、横杆；483、第一三角块；484、第二三角块；49、垫块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种防振锤模拟振动的实验演示装置，包括基础台座1、安装框2、线缆3和拨动组件4，安装框2固定在基础台座1的上方，基础台座1保证整个装置的稳定，安装框2的侧壁上固定有托板21和三角支撑架22，三角支撑架22用于支撑，三角支撑架22保证托板21不会发生折弯，托板21通过螺栓连接三角支撑架22，托板21上安装有拨动组件4，拨动组件4可以规律性的对线缆3进行拨动，从而模拟正常情况下线缆3的波动情况，拨动组件4的一侧设置线缆3，线缆3的两端连接安装框2，线缆3的两端边缘处安装有防振锤31，线缆3接触连接拨动组件4的一端。

请参阅图4-8，拨动组件4包括伺服电机41、丝杠42、安装板43、转盘44、连杆45、滑块46、托块47、勾拉结构48和垫块49，安装板43铺装在托板21上，安装板43的内侧安装有丝杠42，丝杠42可以调节托块47的位置，安装板43的上表面中心处开设有限位槽431，安装板43通过限位槽431活动连接托块47，托块47的底面中心处设有滑条块471，滑条块471与限位槽431相配合，滑条块471的横截面与滑块46底部横截面相同，均呈等腰梯形状，横截面呈等腰梯形的滑条块471与滑块46不会发生滑落，丝杠42的一端安装有圆饼块421，圆饼块421与滑条块471活动连接，即转动丝杠42的一端，丝杠42另一端的圆饼块421就能带动滑条块471移动，同时托块47的位置得到了调节，安装板43的上表面通过螺栓连接伺服电机41，伺服电机41的输出端安装有转盘44，伺服电机41可带动转盘44转动，转盘44的外侧壁边缘通过短圆轴活动连接连杆45的一端，连杆45的另一端通过短圆轴活动连接滑块46的侧壁，滑块46的底端与垫块49活动连接，垫块49的上表面还开设有与滑块46相配合的滑槽，这样滑块46就能自由的滑动，同时滑块46底部横截面呈等腰梯形，这样保证滑块46不会发生滑落，垫块49固定在安装板43上，滑块46的顶端安装有勾拉结构48，勾拉结构48可以对线缆3进行勾拉，勾拉结构48包括凸座481、横杆482、第一三角块483和第二三角块484，凸座481的底端与滑块46相固定，凸座481通过短圆轴活动连接横杆482的一端，横杆482的另一端安装有第一三角块483，第一三角块483与线缆3接触连接，第一三角块483用于勾拉线缆3，横杆482的底壁安装有第二三角块484，第二三角块484与托块47接触连接，托块47不仅可以托住横杆482，同时横杆482上的第二三角块484也与托块47接触。

为了更好地展示防振锤模拟振动的实验演示装置的实验演示流程，本实施了提出一种防振锤模拟振动的实验演示装置的实验演示方法，包括如下步骤：

第一步：先带有防振锤31的线缆3布置在安装框2，然后将拨动组件4中的各个构件安装到对应位置，即先将各个构件安装好；

第二步：然后确定托块47的初始位置，其中将托块47调节到限位槽431的一端处；

第三步：启动伺服电机41，伺服电机41带动转盘44转动，伺服电机41、转盘44、连杆45和滑块46构成简单的“曲柄滑块”模型，滑块46就会往复运动，滑块46上的勾拉结构48会随之运动，具体的来说就是伺服电机41可以带动转盘44缓慢的转动，转盘44通过连杆45带动滑块46，使滑块46做往复运动，同时勾拉结构48上的第一三角块483来回运动，其中第一三角块483可以勾拉线缆3；

第四步：勾拉结构48座往复运动的同时，勾拉结构48中的第一三角块483可以勾住线缆3，同时可以将线缆3往回拉一定距离，当勾拉结构48中第二三角块484与托块47接触时，线缆3不再被第一三角块483勾住，第一三角块483在回程时可以勾拉线缆3，同时在第二三角块484与托块47接触的情况下，勾拉结构48发生转动，勾拉结构48的一端翘起，这样线缆3不再被第一三角块483勾住，即线缆3会快速回弹，这样可以到狂风忽然吹动线缆3的效果，然后可以根据线缆3的回弹震动进行科学实验研究；

第五步：转动丝杠42以调节托块47的位置，使线缆3可以被拉扯到不同位置，即为了满足不同的演示需求，可以调节托块47的位置，这样线缆3可以被拉扯到不同位置，操作过程非常简单，转动丝杠42即可。

本防振锤模拟振动的实验演示装置，包括基础台座1、安装框2、线缆3和拨动组件4，基础台座1保证整个装置的稳定，安装框2的侧壁上固定有托板21和三角支撑架22，三角支撑架22用于支撑，三角支撑架22保证托板21不会发生折弯，托板21上安装有拨动组件4，拨动组件4可以规律性的对线缆3进行拨动，从而模拟正常情况下线缆3的波动情况，线缆3的两端边缘处安装有防振锤31，线缆3接触连接拨动组件4的一端；拨动组件4包括伺服电机41、丝杠42、安装板43、转盘44、连杆45、滑块46、托块47、勾拉结构48和垫块49，安装板43的内侧安装有丝杠42，丝杠42可以调节托块47的位置，安装板43通过限位槽431活动连接托块47，伺服电机41可带动转盘44转动，具体的来说就是伺服电机41可以带动转盘44缓慢的转动，转盘44通过连杆45带动滑块46，使滑块46做往复运动，同时勾拉结构48上的第一三角块483来回运动，其中第一三角块483在回程时可以勾拉线缆3，同时可以将线缆3往回拉一定距离，当勾拉结构48中第二三角块484与托块47接触时，勾拉结构48发生转动，勾拉结构48的一端翘起，这样线缆3不再被第一三角块483勾住，即线缆3会快速回弹，这样可以到狂风忽然吹动线缆3的效果，然后可以根据线缆3的回弹震动进行科学实验研究；为了满足不同的演示需求，可以调节托块47的位置，这样线缆3可以被拉扯到不同位置，操作过程非常简单，转动丝杠42即可。

综上所述，本发明提出的防振锤模拟振动的实验演示装置及方法，通过伺服电机41提供动力，并使滑块46和勾拉结构48一起做往复运动，其中第一三角块483在回程时可以勾拉线缆3，同时可以将线缆3往回拉一定距离，当勾拉结构48中第二三角块484与托块47接触时，勾拉结构48发生转动，勾拉结构48的一端翘起，这样线缆3不再被第一三角块483勾住，即线缆3会快速回弹，这样可以到狂风忽然吹动线缆3的效果，然后可以根据线缆3的回弹震动进行科学实验研究；为了满足不同的演示需求，可以调节托块47的位置，这样线缆3可以被拉扯到不同位置，操作过程非常简单，转动丝杠42即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。