一種智能鋼絲繩隔振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能鋼絲繩隔振器，包括相對(duì)設(shè)置的上端板和下端板以及設(shè)置在所述上端板和所述下端板之間的鋼絲繩，還包括設(shè)置在所述上端板和所述下端板之間的工作缸，所述工作缸的大腔和小腔連通，其內(nèi)裝有磁流變液，線圈纏繞在所述工作缸的外表面，上加速度傳感器和下加速度傳感器分別設(shè)置在所述上端板和所述下端板上，還包括信號(hào)線與所述線圈及連接加速度傳感器的單片機(jī)控制器。本發(fā)明可以根據(jù)外界載荷的變化，通過(guò)快速的改變電流實(shí)現(xiàn)改變工作缸內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而改變鋼絲繩隔振器的阻尼，能有效的提高鋼絲繩隔振器的隔振性能，該智能鋼絲繩隔振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小。
【專利說(shuō)明】一種智能鋼絲繩隔振器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能鋼絲繩隔振器，尤其涉及一種磁流變技術(shù)的智能鋼絲繩隔振 器，減少外界環(huán)境對(duì)設(shè)備的沖擊振動(dòng)影響，屬于減振降噪【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼絲繩隔振器是二十世紀(jì)七十年代出現(xiàn)的新型被動(dòng)式隔振器，它由多股不銹鋼鋼 絲擰結(jié)成的彈簧繞在上下支承板而成，支承板上有安裝孔，可減緩任意方向的振動(dòng)與沖擊。 它具有大變形軟化、寬頻隔振、高阻尼比、大振動(dòng)空間、耐腐蝕、耐高低溫等優(yōu)點(diǎn)，隔振器彈 簧的等效剛度隨變形的增加迅速減小，具有強(qiáng)非線性特性，可產(chǎn)生較好的緩沖效果。隔振器 靠鋼絲繩股間摩擦力產(chǎn)生的阻尼，隨外界激振頻率的變化而改變。在共振頻率附近，可產(chǎn)生 較大的阻尼，有效地抑制共振。隨著激振頻率遠(yuǎn)離共振點(diǎn)，阻尼迅速降低，具有較好的隔振 效果。其隔振效果主要取決于其非線性遲滯特性。
[0003] 鋼絲繩隔振器被廣泛用于儀器、儀表、控制箱等的振動(dòng)沖擊隔離方面，一些原本采 用橡膠隔振器的場(chǎng)合都被鋼絲繩隔振器所替代。
[0004] 鋼絲繩隔振器的不足之處在于，其是一種被動(dòng)阻尼器，不能適應(yīng)外界復(fù)雜激勵(lì)條 件的變化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷，提供一種智能鋼絲繩隔振 器，特別是提供一種半主動(dòng)智能鋼絲繩隔振器，能根據(jù)外界環(huán)境振動(dòng)情況，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)鋼 絲繩隔振器的阻尼，以達(dá)到最佳的隔振效果，進(jìn)而提高其抗振動(dòng)和抗沖擊性能。主要用于適 應(yīng)復(fù)雜的外界激勵(lì)情況，如海洋平臺(tái)受波浪的激勵(lì)而產(chǎn)生的振動(dòng)等等。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案是：
[0007] -種智能鋼絲繩隔振器，包括相對(duì)設(shè)置的上端板和下端板以及設(shè)置在所述上端板 和所述下端板之間的鋼絲繩，其特征在于：還包括設(shè)置在所述上端板和所述下端板之間的 其內(nèi)裝有磁流變液的工作缸，所述工作缸的外表面纏繞有線圈，所述上端板和所述下端板 上分別設(shè)置有上加速度傳感器和下加速度傳感器，所述線圈、連接加速度傳感器和加速度 傳感器采用信號(hào)線分別連接單片機(jī)控制器。
[0008] 上述所述的上端板和下端板之間的間距為30?300mm。
[0009] 上述所述的鋼絲繩的材質(zhì)為不銹鋼，直徑為1?30mm，鋼絲繩在上下端板之間螺 旋纏繞10?100圈。
[0010] 上述所述的工作缸由缸體、活塞桿和活塞構(gòu)成，其中活塞桿與上端板連接，缸體底 部與所述下端板連接，工作缸的高度為20?250mm，直徑為30?200mm。
[0011] 上述所述的磁流變液的體積V大于缸體容積V1減去活塞的體積V2、活塞桿的伸入 工作缸的最大體積V 3，即VM1-V2-V3，但小于缸體容積V1減去活塞的體積V 2，即V〈Vi-V2。
[0012] 上述所述的線圈的導(dǎo)線直徑為0. 2?I. 5mm，阻數(shù)為100?5000圈。
[0013] 上述所述的活塞的直徑等于所述缸體內(nèi)徑的80%?90%。
[0014] 本發(fā)明通過(guò)單片機(jī)控制器給缸體表面纏繞的線圈輸送給定的電流，不同的電流通 過(guò)線圈在工作缸內(nèi)形成不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化將使得缸體內(nèi)的磁流變液產(chǎn)生不 同的阻尼，進(jìn)而使得隔振器的阻尼可控制，即所述的半主動(dòng)智能鋼絲繩隔振器。上加速度傳 感器和下加速度傳感器分別設(shè)置在所述上端板和所述下端板上，分別通過(guò)信號(hào)線與單片機(jī) 控制器連接。上加速度傳感器和下加速度傳感器分別用于測(cè)量智能鋼絲繩隔振器上、下端 板的加速度信號(hào)，加速度信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳送給單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器根據(jù)上、下端 板的加速度信號(hào)和事先設(shè)定的相對(duì)控制算法計(jì)算輸出到線圈的控制電流。
[0015] 工作原理：
[0016] 本發(fā)明的智能鋼絲繩隔振器的剛度特性為：所述鋼絲繩的彎曲剛度；所述上端板 和所述下端板的彎曲剛度。對(duì)于寬頻域隔振系統(tǒng)，所述鋼絲繩的彎曲剛度主要影響系統(tǒng)的 低頻特性，而所述上端板和所述下端板的彎曲剛度主要影響系統(tǒng)的高頻特性。上述智能鋼 絲繩隔振器的阻尼效應(yīng)為：存在于所述鋼絲繩的多股絞合鋼絲間的干摩擦阻尼，這種阻尼 所耗散的能量集中在低頻部分，能有效地抑制主峰值振動(dòng)響應(yīng)；金屬上端板和下端板內(nèi)部 的結(jié)構(gòu)阻尼，數(shù)值很小，對(duì)高頻段的次峰值響應(yīng)有一定的影響；磁流變液在磁場(chǎng)作用下表現(xiàn) 出的可控制阻尼，可以根據(jù)上下端板的加速度信號(hào)和相對(duì)控制算法對(duì)系統(tǒng)阻尼進(jìn)行控制。 [0017] 上加速度傳感器和下加速度傳感器將采集到振動(dòng)信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，單片 機(jī)控制器按事先設(shè)置好的相對(duì)控制算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理后輸出相應(yīng)的電流信號(hào)給所 述線圈，實(shí)現(xiàn)改變工作缸內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而改變磁流變液的阻尼特性，即所述的智能鋼絲 繩隔振器的阻尼智能控制。 「00181 其中相對(duì)捽制筧法采用捽制策略為：

【權(quán)利要求】
1. 一種智能鋼絲繩隔振器，包括相對(duì)設(shè)置的上端板（2)和下端板（1)以及設(shè)置在所述 上端板（2)和所述下端板（1)之間的鋼絲繩（3)，其特征在于：還包括設(shè)置在所述上端板 (2)和所述下端板⑴之間的其內(nèi)裝有磁流變液（12)的工作缸（10)，所述工作缸（10)的 外表面纏繞有線圈（4)，所述上端板（2)和所述下端板（1)上分別設(shè)置有上加速度傳感器 (5)和下加速度傳感器（6)，所述線圈（4)、連接加速度傳感器（5)和加速度傳感器（6)采用 信號(hào)線分別連接單片機(jī)控制器（7)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的上端板（2)和下 端板⑴之間的間距為30?300mm。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的鋼絲繩（3)的材 質(zhì)為不銹鋼，直徑為1?30mm，鋼絲繩（3)在上下端板之間螺旋纏繞10?100圈。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的工作缸（10)由缸 體（11)、活塞桿（8)和活塞（9)構(gòu)成，其中活塞桿（8)與上端板（2)連接，缸體（11)底部與 所述下端板（1)連接，工作缸（10)的高度為20?250mm，直徑為30?200mm。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的磁流變液（12)的 體積V大于缸體（11)容積％減去活塞（9)的體積V2、活塞桿（8)的伸入工作缸（10)的最 大體積V3，即，但小于缸體（11)容積Vi減去活塞（9)的體積V2，即Va，。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的線圈（4)的導(dǎo)線 直徑為0? 2?1. 5_，匝數(shù)為100?5000圈。
7. 如權(quán)利要求4或5所述的一種智能鋼絲繩隔振器，其特征在于：所述的活塞（9)的 直徑等于所述缸體（11)內(nèi)徑的80%?90%。
【文檔編號(hào)】F16F9/32GK104405819SQ201410681648
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】夏兆旺, 魏守貝, 李新英, 溫華兵, 方媛媛 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)