[发明专利]一种适用于2Hz以下超低频旋转的能量收集器

权利要求书

1.一种适用于2Hz以下超低频旋转的能量收集器，其特征在于：包括旋转盘、直线导轨、固定座、可移动基座、压电悬臂梁及质量块，所述旋转盘的轴线上安装所述直线导轨，所述直线导轨的中心与旋转盘圆心重合，所述直线导轨的两端对称设置有固定座，所述直线导轨上滑动安装所述可移动基座，所述可移动基座沿直线导轨在两个固定座之间单自由度滑动；所述可移动基座的一侧设置所述压电悬臂梁，所述压电悬臂梁上放置压电材料，所述压电悬臂梁的端部固定安装所述质量块，所述压电悬臂梁的长度方向为X轴，宽度方向为Y轴，所述直线导轨方向为Z轴，旋转盘沿X轴方向进行旋转，所述可移动基座由重力分量作用沿直线导轨产生位移，当所述可移动基座与固定座发生碰撞时，产生瞬时冲击力，所述压电悬臂梁端部的质量块由于惯性将继续向原方向运动，所述质量块与所述可移动基座之间产生了相对位移，带动压电悬臂梁沿Z轴方向发生形变，实现压电能量转化。

2.根据权利要求1所述的适用于2Hz以下超低频旋转的能量收集器，其特征在于：所述旋转盘的运行过程分为四个阶段：

1)当直线导轨处于水平位置时，设可移动基座位于直线导轨的最左端，系统以顺时针方向进行旋转；

2)由于直线导轨的倾斜，可移动基座在直线导轨方向上所受重力分量逐渐大于摩擦力，可移动基座向直线导轨的另一端滑动；

3)当直线导轨顺时针旋转90°时，可移动基座沿直线导轨方向的重力分量达到最大值，理论摩擦力为零；

4)继续顺时针转动，当可移动基座与固定座发生碰撞时，速度瞬时降低，可移动基座将不产生位移，直到直线导轨旋转至水平位置。

3.根据权利要求1所述的适用于2Hz以下超低频旋转的能量收集器，其特征在于：所述压电悬臂梁的运动周期为旋转盘的2倍，可实现旋转盘一个运动周期内的倍频。