一种频率可连续变化的调谐质量阻尼器结构的制作方法_2

文档序号:10125831阅读:来源:国知局
白,以下结合附图及实施 例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型,并不用于限定本实用新型。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所 涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028] 实施例一
[0029] 参照图1、图2,一种频率可连续变化的调谐质量阻尼器结构,包括主质量块11、导 向机构12、定刚度弹性支撑13、阻尼单元15和底座16,所述主质量块11和底座16共同构 成主支撑结构,所述导向机构12、定刚度弹性支撑13、阻尼单元15分别安装在所述主支撑 结构上,阻尼单元15和导向机构12分别安装在主质量块11与底座16之间,前者起吸收振 动能量的作用,后者起限制主质量块11运动方向的作用。另外,还包括位于所述主质量块 11和所述底座16之间的可调刚度弹性支撑14,所述可调刚度弹性支撑14包括弹性梁141、 滑动件142和紧固件,其中,所述弹性梁141的右端固定安装在所述底座16上,其左端穿过 所述滑动件142并且其上端面和/或下端面在调谐质量阻尼器振动时能与所述滑动件142 接触。因此,在初始没有振动时,即调谐质量阻尼器振动前,弹性梁141的上端面和下端面 可以是始终与弹性件142接触的,或者振动前弹性梁141的也可以是只有上端面始终接触, 而下端面与滑动件142保持尽量小的间隙,以不超过0. 1mm为宜,或者振动前弹性梁141的 还可以是只有下端面接触始终接触,而上端面与滑动件142保持尽量小的间隙,以不超过 0. 1mm为宜;或者振动前弹性梁141也可以是上端面与下端面均与滑动件142保持尽量小 的间隙,以不超过〇. 1mm为宜,反正要保证在调谐质量阻尼器振动时上端面和/或下端面要 能与滑动件142接触。
[0030] 所述滑动件142位置可调整地安装在所述主支撑结构上并可沿所述弹性梁141的 纵向滑动,所述紧固件用于在所述滑动件142滑动到设定位置后将滑动件142固定在所述 主支撑结构上。优选地,所述底座16包括基座161、弹性梁连接座162和阻尼单元下连接板 163,所述弹性梁连接座162安装在所述基座161上,所述阻尼单元下连接板163用于连接 阻尼单元15的下端。
[0031] 本实施例的定刚度弹性支撑13和可调刚度弹性支撑14以并联的方式固定连接在 主质量块11与底座16之间。定刚度弹性支撑13起平衡主质量块11重力并提供一部分支 撑刚度的作用。可调刚度弹性支撑14由弹性梁141和滑动件142组成,如图所示,滑动件 142的右端至弹性梁连接座162的左端之距离是可调刚度弹性支撑14的有效长度,记其值 为L,则可调刚度弹性支撑14的垂向实际有效刚度为kb= 3EI/L 3。移动滑动件142的位 置意味着改变可调刚度弹性支撑14的有效长度L,也即改变弹性梁141实际贡献的支撑刚 度,由此可连续大范围调节系统的谐振频率,使之与所安装位置的结构振动频率精确一致, 从而达到最佳的吸振效果。
[0032] 优选地,所述导向机构12包括滑块122和导杆121,所述滑块122固定安装在所 述主质量块11上,所述导杆121竖直设置并且其下端固定安装在所述底座16上,所述滑块 122能沿所述导杆121的纵向滑动,以使所述主质量块11沿竖直方向移动。优选地,主质量 块11包括质量块主体111、滑块连接板112和阻尼单元上连接板113,所述滑块连接板112 和阻尼单元上连接板113均固定安装在所述滑块连接板112上,所述滑块122固定安装在 所述滑块连接板112上,所述阻尼单元上连接板113用于连接所述阻尼单元15的上端。
[0033] 优选地,所述定刚度弹性支撑13包括弹簧131,所述弹簧131穿装在所述导向机构 12上,其上端抵靠在所述主质量块11上,其下端抵靠在所述底座16上;
[0034] 所述主质量块11上设置有滑槽,所述滑槽呈T形,其包括宽度较大的第一滑槽和 宽度较小的第二滑槽,相应地,所述滑动件142整体呈T形,其包括能在第一滑槽内滑动的 第一滑动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部;所述紧固件为锁紧螺母143,其螺纹连 接在所述第二滑动部上并能将所述滑动件142锁定在所述主质量块11上。
[0035] 另外,也可以采用导轨与滑动件配合的方式,而紧固件也可以采用蝶形螺栓,在滑 动件上设置滑槽,则蝶形螺栓穿过滑槽后连接到主质量块上,也能使滑动件移动到合适位 置后利用蝶形螺母锁紧滑动件。
[0036] 优选地,所述调谐质量阻尼器工作时的最低振动频率设置为、最高振动频率设 置为f2、主质量块11质量设置为m、定刚度弹性支撑13和可调刚度弹性支撑14的数量均 设置为n,按照以下方法匹配定刚度弹性支撑13和可调刚度弹性支撑14的刚度:
[0037] 定刚度弹性支撑13中单个弹簧131的刚度ks不超过
,且单个弹簧 131的刚度ks满足0. 6k k 0. 8k 1;可调刚度弹性支撑14中单个弹性梁141的最低刚 度kbl满足kbl= k「ks、最高刚度kb2满足
,也即可调刚度弹性 支撑14中单个弹性梁141的最大有效长度L_满足
、最小有效长度 L_满足
,其中E和I分布为弹性梁141的杨氏模量和截面惯性矩。
[0038] 优选地,所述导向机构12和/或定刚度弹性支撑13的数量为多个,单个弹簧131 向下的可压缩行程不少于15_。
[0039] 优选地,所述可调刚度弹性支撑14的数量为多个并且这些可调刚度弹性支撑14 周向均匀布置。
[0040] 优选地,可调刚度弹性支撑14的数量为四个并且这些可调刚度弹性支撑14呈正 方形布置。
[0041] 优选地,所述阻尼单元15为活塞式阻尼单元、粘弹性材料阻尼单元、磁流变阻尼 单元或电磁式阻尼单元,阻尼单元15的总阻尼比以不低于0. 05、不高于0. 15。
[0042] 在本实施例中,定刚度弹性支撑13和可调刚度弹性支撑14按照并联的方式连接 在主质量块11与底座16之间,此时定刚度弹性支撑13的弹簧131没有压在弹性梁141的 上端面上,二者之间是分离的。
[0043] 导向机构12、定刚度弹性支撑13、可调刚度弹性支撑14各优选为四组;阻尼单元 15的个数选择为一个,布置在调谐质量阻尼器的中心,其上端与主质量块11上的阻尼单元 上连接板113铰接,其下端与底座16上的阻尼单元下连接板163铰接。导向机构12中的导 杆121固定连接在底座16中的基座161上,滑块122固定连接在主质量块11中的滑块连 接板112上。因四组定刚度弹性支撑13和可调刚度弹性支撑14的刚度总和为调谐质量阻 尼器的总支撑刚度,故定刚度弹性支撑13的具体结构选用刚度相对较小的弹簧131,可调 刚度弹性支撑14的具体结构中选择刚度相对较小的弹性梁141。为节约空间和装拆方便, 每一组导向机构12均置于定刚度弹性支撑13的弹簧131内部。可调刚度弹性支撑14中 的弹性梁141的一端固定连接在底座16上,另一端穿过滑动件142并可相对于滑动件1
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