一种频率可连续变化的调谐质量阻尼器结构的制作方法_3

文档序号:10125831阅读:来源:国知局
42 沿纵向自由滑动。滑动件142可在主质量块11中的滑槽内沿与弹性梁141的纵向平行的 方向自由滑动,滑动件142通过锁紧螺母143固定在主质量块11上。底座16中的弹性梁 连接座162、阻尼单元下连接板163均固定连接在基座161上。
[0044] 本实施例中,调节系统谐振频率的方法如下:如果要降低系统的谐振频率,则松开 锁紧螺母143,移动滑动件142使其远离弹性梁141与底座16固定连接的一端,再拧紧锁紧 螺母143,则可调刚度弹性支撑14的实际支撑刚度减小,系统谐振频率降低;如果要提高系 统的谐振频率,则只需将滑动件142向靠近弹性梁141与底座16固定连接的一端移动合适 的距离即可。为了达到较好的调频效果,将各个可调刚度弹性支撑14按照相同的方法和幅 度进行调节即可。
[0045] 实施例二
[0046] 参照图3、图4,一种频率可连续变化的调谐质量阻尼器结构,包括主质量块21、导 向机构22、定刚度弹性支撑23、阻尼单元25和底座26,所述主质量块21和底座26共同构 成主支撑结构,所述导向机构22、定刚度弹性支撑23、阻尼单元25分别安装在所述主支撑 结构上,阻尼单元25和导向机构22分别安装在主质量块21与底座26之间,前者起吸收振 动能量的作用,后者起限制主质量块21运动方向的作用。另外,还包括位于所述主质量块 21和所述底座26之间的可调刚度弹性支撑24,所述可调刚度弹性支撑24包括弹性梁241、 滑动件242和紧固件,其中,所述弹性梁241的右端固定安装在所述底座26上,其左端穿过 所述滑动件242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242 接触。因此,在初始没有振动时,即在调谐质量阻尼器振动前,弹性梁241的上端面和下端 面可以是始终与弹性件242接触的,或者振动前弹性梁241的也可以是只有上端面始终接 触,而下端面与滑动件242保持尽量小的间隙,以不超过0. 1mm为宜,或者振动前弹性梁241 的还可以是只有下端面接触始终接触,而上端面与滑动件242保持尽量小的间隙,以不超 过0. 1mm为宜;或者振动前弹性梁241也可以是上端面与下端面均与滑动件242保持尽量 小的间隙,以不超过〇. 1mm为宜,反正最终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242接触。所述滑动件242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241的纵向滑动,所述紧固件用于在所述滑动件242滑动到设定位置后将滑 动件242固定在所述主支撑结构上。优选地,所述底座26包括基座261、弹性梁连接座262 和阻尼单元下连接板263,所述弹性梁连接座262安装在所述基座261上,所述阻尼单元下 连接板263用于连接阻尼单元25的下端。
[0047] 本实施例的定刚度弹性支撑23和可调刚度弹性支撑24以串联的方式固定连接在 主质量块21与底座26之间,此时定刚度弹性支撑23的弹簧231压在弹性梁241的上端面 上。定刚度弹性支撑23起平衡主质量块21重力并提供一部分支撑刚度的作用。如图所示, 滑动件242的右端至弹性梁连接座262的左端之距离是可调刚度弹性支撑24的有效长度, 记其值为L,则可调刚度弹性支撑24的垂向实际有效刚度为kb= 3EI/L3。移动滑动件242 的位置意味着改变可调刚度弹性支撑24的有效长度L,也即改变弹性梁241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。
[0048] 优选地,所述导向机构22包括滑块222和导杆221,所述滑块222固定安装在所 述主质量块21上,所述导杆221竖直设置并且其下端固定安装在所述底座26上,所述滑块 222能沿所述导杆221的纵向滑动,以使所述主质量块21沿竖直方向移动。优选地,主质量 块21包括质量块主体211、滑块连接板212和阻尼单元上连接板213,所述滑块连接板212 和阻尼单元上连接板213均固定安装在所述滑块连接板212上,所述滑块222固定安装在 所述滑块连接板212上,所述阻尼单元上连接板213用于连接所述阻尼单元25的上端。
[0049] 优选地,所述定刚度弹性支撑23包括弹簧231,所述弹簧231穿装在所述导向机构 22上,其上端抵靠在所述主质量块21上,其下端抵靠在所述底座26上;
[0050] 所述底座26上设置有滑槽,所述滑槽呈倒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242整体呈倒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243,其螺纹连 接在所述第二滑动部上并能将所述滑动件242锁定在所述主质量块21上。
[0051] 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。
[0052] 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21质量设置为m、定刚度弹性支撑23和可调刚度弹性支撑24的数量均 设置为n,按照以下方法匹配定刚度弹性支撑23和可调刚度弹性支撑24的刚度:
[0053] 定刚度弹性支撑23中单个弹簧231的刚度ks不低于
,且单个弹簧 231的刚度ks满足1. 5k k 2k 2;可调刚度弹性支撑24中单个弹性梁241的最高刚度 kb2满足kb2= V(l/k2-l/ks),可调刚度弹性支撑24中单个弹性梁241的最低刚度kbl满足 kbl= lAl/k fl/ks),也即可调刚度弹性支撑24中单个弹性梁241的最大有效长度L_满
*最小有效长度L_满足,其中E和I分布为弹 性梁241的杨氏模量和截面惯性矩。
[0054] 优选地,所述导向机构22和/或定刚度弹性支撑23的数量为多个,单个弹簧231 向下的可压缩行程不少于15mm。
[0055] 优选地,所述可调刚度弹性支撑24的数量为多个并且这些可调刚度弹性支撑24 周向均匀布置。
[0056] 优选地,可调刚度弹性支撑24的数量为四个并且这些可调刚度弹性支撑24呈正 方形布置。
[0057] 优选地,所述阻尼单元25为活塞式阻尼单元25、粘弹性材料阻尼单元25、磁流变 阻尼单元25或电磁式阻尼单元25,阻尼单元25的总阻尼比以不低于0. 05、不高于0. 15。
[0058] 在本实施例中,定刚度弹性支撑23和可调刚度弹性支撑24按照串联的方式连接 在主质量块21与底座26之间。导向机构22、定刚度弹性支撑23、可调刚度弹性支撑24各 四组,且沿圆周方向对称均布;阻尼单元25的个数为一个,布置在调谐质量阻尼器的中心, 其上端与主质量块21中的阻尼单元上连接板213铰接,其下端与底座26中的阻尼单元下 连接板163铰接。导向机构22中的导杆221固定连接在底座26中的基座261上,滑块222 固定连接在主质量块21中的滑块连
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