一种二级罗伯茨悬吊水平减振系统的制作方法

本发明属于水平减振系统技术领域，尤其涉及一种二级罗伯茨悬吊水平减振系统。

背景技术：

随着科学技术的进步，超精密加工及测量技术得到了飞速发展。超微细加工、测试及科学实验对环境振动提出了严格的要求，尤其是大型超精密光电测量仪器对防微振的要求越来越高。在超精密测量和控制中，精密仪器的测量和控制精度不仅与仪器本身的精度有关，周围环境的振动、温度、电磁干扰等诸多因素的影响也是决定测量和控制精度的关键环节。作用于平台本身的微弱振动会对工作在平台上的精密仪器设备造成不利影响，使仪器设备无法达到设计精度，甚至无法正常工作，所以如何解决精密设备、仪器仪表的防微振问题，已经成为一个亟待解决的问题。

单摆是最简单的水平减振系统，将两个以上的单摆串接起来就形成所谓的复合摆，这时有效提高水平减振效果的一种方法。由于单摆的摆长受到空间的限制，为了要实现超低频减振，在单摆的基础上进行了长共振周期水平减振系统的研究。因此，如何在有限的空间内改善系统的水平减振效果，是水平减振系统的研究重点。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有罗伯茨水平减振机构的水平减振效果，提供一种二级罗伯茨悬吊水平减振系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种二级罗伯茨悬吊水平减振系统，该系统由第一级罗伯茨水平减振机构、第二级罗伯茨水平减振机构、减振平台依次通过悬吊绳串联而成。

所述第一级罗伯茨水平减振机构在水平方向上等效为一个复摆，其决定了二级罗伯茨悬吊水平减振系统的一阶谐振频率点；通过计算及设计，可以使第一级罗伯茨水平减振机构具有较低的一阶谐振频率点与较好的中高频隔振性能。

所述第二级罗伯茨水平减振机构在水平方向上等效为一个复摆，其通过悬吊绳悬挂在第一级罗伯茨水平减振机构的悬吊点上组成复合摆，在第一级罗伯茨水平减振机构的基础上进一步提升中高频段水平减振效果。

所述减振平台是该二级罗伯茨悬吊水平减振系统最终实现减振效果的测试平台，其通过悬吊绳悬挂在第二级罗伯茨水平减振机构的悬吊点上。

进一步地，所述第一级罗伯茨水平减振机构由一级悬吊点、悬吊绳和一级罗伯茨结构组成；所述一级罗伯茨结构为方桌形结构，四个桌腿底部分别通过悬吊绳从四个一级悬吊点悬吊下来。

进一步地，所述一级罗伯茨结构其用于悬吊第二级罗伯茨水平减振机构的悬吊点处于顶部中心；所述一级罗伯茨结构可以在内部容纳下第二级罗伯茨水平减振机构，从而不会增加该系统占用空间。

进一步地，所述第二级罗伯茨水平减振机构由悬吊天花板、悬吊绳和二级罗伯茨结构组成；所述二级罗伯茨结构为四棱锥形结构，该结构稳定性好，体积小，重量更轻；所述二级罗伯茨结构底面四个顶点分别通过悬吊绳从悬吊天花板四个边角的悬吊点悬吊下来；所述悬吊天花板通过悬吊绳从一级罗伯茨结构的顶部中心点悬吊下来。

进一步地，所述减振平台通过悬吊绳从二级罗伯茨结构的顶端悬吊下来。

本发明的有益效果是：本发明设计一级罗伯茨结构的尺寸大小，调谐一级罗伯茨顶部中心点的高度，使其一阶谐振点达到所需水平。再设计二级罗伯茨结构的尺寸大小，并通过在一级罗伯茨结构下串接二级罗伯茨结构，进一步改善该悬吊水平减振系统的水平减振效果。相较于一级的罗伯茨水平减振机构，本发明可以在不增加减振机构占用空间大小的情况下，有效改善其水平减振效果。

附图说明

图1是本发明一个实施例的二级罗伯茨悬吊水平减振系统的三维结构图；

图2是图1所描述实施例的二级罗伯茨悬吊水平减振系统的结构组成图；

图3是第一级罗伯茨水平减振机构的结构图；

图4是第二级罗伯茨水平减振机构的结构图；

图5是一级罗伯茨结构的结构图；

图6是悬吊天花板的结构图；

图7是二级罗伯茨结构的结构图；

图中，第一级罗伯茨水平减振机构1、第二级罗伯茨水平减振机构2、悬吊绳3、减振平台4、一级悬吊点11、一级罗伯茨结构12、悬吊天花板21、二级罗伯茨结构22、一级罗伯茨底部连接点31、一级罗伯茨顶部悬吊点32、天花板上部连接点41、天花板底部悬吊点42、二级罗伯茨底部连接点51、二级罗伯茨顶部悬吊点52。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所述实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1、2所示，本实施例提供的一种二级罗伯茨悬吊水平减振系统，该系统由第一级罗伯茨水平减振机构1、第二级罗伯茨水平减振机构2、减振平台4依次通过悬吊绳3串联而成。

如图3、5所示，第一级罗伯茨水平减振机构1由一级悬吊点11、悬吊绳3和一级罗伯茨结构12组成。

所述一级罗伯茨结构12设计为方桌形，经计算及仿真验证，设计一级罗伯茨结构12的尺寸大小，调谐得一级罗伯茨顶部悬吊点32高于一级悬吊点11一定距离。一级罗伯茨结构12通过悬吊绳3从一级悬吊点11悬吊下来。

四个一级悬吊点11的分布在该系统的四个角，呈正方形分布，该正方形的边长为四个一级罗伯茨底部连接点31所分布呈的正方形边长的两倍。经计算及仿真验证，设计得一级悬吊点11高于四个一级罗伯茨底部连接点31的距离。四个一级悬吊点11通过悬吊绳3连接至四个一级罗伯茨底部连接点31。四个悬吊绳3的长度要可以调节，从而使四个悬吊绳3张力相等，确保一级罗伯茨结构12精确定位和保持水平。

如图4、6、7所示，第二级罗伯茨水平减振机构2由悬吊天花板21、悬吊绳3和二级罗伯茨结构22组成。

所述悬吊天花板21通过悬吊绳3，从一级罗伯茨顶部悬吊点32连接至天花板上部连接点41，从四个天花板底部悬吊点42通过悬吊绳3连接至四个二级罗伯茨底部连接点51。四个天花板上部连接点41与四个天花板底部悬吊点42在水平方向上位置一致，其围成的正方形边长为四个二级罗伯茨底部连接点51所分布呈的正方形边长的两倍。

所述二级罗伯茨结构22设计为四棱锥形，经计算及仿真验证，设计二级罗伯茨结构22的尺寸大小。二级罗伯茨结构22通过悬吊绳3从一级罗伯茨顶部悬吊点32悬吊下来。

所述二级罗伯茨结构22尺寸应小于一级罗伯茨结构12，其一阶谐振频率点的频率高于一级罗伯茨结构12的一阶谐振频率点，能够改善高于二级罗伯茨结构的一阶谐振频率点的频段的水平减振效果。

所述减振平台4是该二级罗伯茨悬吊水平减振系统最终实现减振效果的测试平台，通过悬吊绳3从二级罗伯茨顶部悬吊点52悬吊下来。

本技术领域的人员根据本发明所提供的文字描述、附图以及权利要求书能够很容易在不脱离权力要求书所限定的本发明的思想和范围条件下，可以做出多种变化和改动。凡是依据本发明的技术思想和实质对上述实施例进行的任何修改、等同变化，均属于本发明的权利要求所限定的保护范围之内。