本發(fā)明涉及精密儀器與設(shè)備的振動隔振領(lǐng)域,特指一種具有三階固有頻率的組合式減振器。
背景技術(shù):
電子設(shè)備在運輸過程中,不僅會承受頻率范圍較寬的隨機激勵,而且還會發(fā)生一定量的大沖擊現(xiàn)象?,F(xiàn)有的廣泛使用的阻尼器主要有橡膠隔振器、金屬隔振器、鋼絲繩隔振器和無諧振峰阻尼式隔振器,但這些隔振器在安裝好隔振物體后,雖然系統(tǒng)的固有頻率不會發(fā)生顯著的改變,即通常根據(jù)路面情況選擇大剛度或小剛度隔振器。因此,為了更好地保護精密電子設(shè)備,實現(xiàn)隨機和沖擊共同隔振,設(shè)計一種具有三階固有頻率的組合式減振器具有重要的實用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種能夠根據(jù)外界激勵信號、實現(xiàn)系統(tǒng)固有頻率顯著變化的具有三階固有頻率的組合式減振器。
為了解決上述問題,本發(fā)明提出的解決方案為:一種具有三階固有頻率的組合式減振器,包括可以裝設(shè)隔振設(shè)備的設(shè)備平臺、連接所述設(shè)備平臺與施壓板的隔振桿、裝設(shè)于所述施壓板上方的上碟簧、裝設(shè)于所述施壓板下方的下碟簧、裝設(shè)于所述下碟簧底部的自由滾動板、裝設(shè)有直線軸承的軸承板、裝設(shè)有橡膠圓柱的固定板、連接所述軸承板與所述固定板的隔振本體、裝設(shè)于所述自由滾動板與所述固定板之間的金屬螺旋彈簧。
本發(fā)明的所述隔振本體為橫截面為圓環(huán)的空心圓柱體;所述自由滾動板的四周設(shè)有一組滾珠,所述滾珠可沿著所述隔振本體的內(nèi)表面滾動;所述金屬螺旋彈簧裝設(shè)于所述橡膠圓柱的外部;所述隔振桿穿過所述直線軸承。
所述上碟簧與所述下碟簧均為金屬蝶形彈簧,具有完全相同的剛度力學(xué)曲線;所述下碟簧的剛度曲線為兩個斜線組成,其中第二段斜線的斜率為第一段斜線斜率的20-30倍。
所述下碟簧剛度曲線的轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的力等于所述隔振設(shè)備的重力;所述金屬螺旋彈簧的剛度為所述下碟簧最大剛度的三分之一;所述橡膠圓柱與所述金屬螺旋彈簧不接觸,無摩擦。
本發(fā)明的所述橡膠圓柱的剛度為所述金屬螺旋彈簧剛度的5-7倍;裝設(shè)隔振設(shè)備后,整個系統(tǒng)的初始固有頻率為2-3Hz,所述下碟簧的變形小于S1,即處于所述第二斜線階段;所述自由滾動板向下位移在S1-S2范圍內(nèi),系統(tǒng)的固有頻率為fn2=8Hz;所述自由滾動板向下位移在S2-S3范圍內(nèi),系統(tǒng)的固有頻率為fn3=20Hz。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器,設(shè)有上碟簧和下碟簧,使得系統(tǒng)在小變形情況下具有極小的固有頻率,能夠有效實現(xiàn)低頻信號的隔振。
(2)本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器,還設(shè)有金屬螺旋彈簧和橡膠圓柱,使得系統(tǒng)在中等變形和大變形下,具有中等和更高的固有頻率,能夠?qū)崿F(xiàn)隨機激勵和大沖擊隔振。由此可知,本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,能夠針對外界的激勵頻率信號自動實現(xiàn)固有頻率切換,從而具有更優(yōu)越的隔振效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器的剛度性能曲線圖。
圖2是本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器的頻率特性曲線圖。
圖3是本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中,1—隔振設(shè)備;2—設(shè)備平臺;3—隔振桿;4—軸承板;5—直線軸承;6—施壓板;7—上碟簧;8—自由滾動板;81—滾珠;9—下碟簧;10—金屬螺旋彈簧;11—橡膠圓柱;12—固定板。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
參見圖3所示,本發(fā)明的一種具有三階固有頻率的組合式減振器,它包括可以裝設(shè)隔振設(shè)備1的設(shè)備平臺2、連接設(shè)備平臺2與施壓板6的隔振桿3、裝設(shè)于施壓板6上方的上碟簧7、裝設(shè)于施壓板6下方的下碟簧9、裝設(shè)于下碟簧9底部的自由滾動板8、裝設(shè)有直線軸承41的軸承板4、裝設(shè)有橡膠圓柱11的固定板12、連接軸承板4與固定板12的隔振本體5、裝設(shè)于自由滾動板8與固定板12之間的金屬螺旋彈簧10.
結(jié)合圖1、圖2和圖3,隔振本體5為橫截面為圓環(huán)的空心圓柱體;自由滾動板8的四周設(shè)有一組滾珠,滾珠可沿著隔振本體5的內(nèi)表面滾動;金屬螺旋彈簧10裝設(shè)于橡膠圓柱11的外部;隔振桿3穿過直線軸承41;上碟簧7與下碟簧9均為金屬蝶形彈簧,具有完全相同的剛度力學(xué)曲線。
結(jié)合圖1、圖2和圖3,下碟簧9的剛度曲線為兩個斜線組成,其中第二段斜線的斜率為第一段斜線斜率的20-30倍;下碟簧9剛度曲線的轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的力等于隔振設(shè)備1的重力;金屬螺旋彈簧10的剛度為下碟簧9最大剛度的三分之一;橡膠圓柱11與金屬螺旋彈簧10不接觸,無摩擦。
結(jié)合圖1、圖2和圖3,橡膠圓柱11的剛度為金屬螺旋彈簧10剛度的5-7倍;裝設(shè)隔振設(shè)備1后,整個系統(tǒng)的初始固有頻率為2-3Hz,下碟簧9的變形小于S1,即處于第二斜線階段;自由滾動板8向下位移在S1-S2范圍內(nèi),系統(tǒng)的固有頻率為fn2=8Hz;自由滾動板8向下位移在S2-S3范圍內(nèi),系統(tǒng)的固有頻率為fn3=20Hz。