本發(fā)明涉及減振技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器。
背景技術(shù):
機(jī)械裝置在工作過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),當(dāng)振動(dòng)過大時(shí),振動(dòng)力一方面會(huì)作用于機(jī)械裝置本身,影響機(jī)械裝置自身的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn);另一方面會(huì)作用于地面基礎(chǔ),影響地基的使用壽命和周圍的工作環(huán)境。傳統(tǒng)的彈簧阻尼吸振器阻尼效果差,減振效果低;橡膠阻尼吸振器固有頻率較高,減振效果不明顯;而彈簧-液壓阻尼吸振器雖能起到較好的減振效果,但制造復(fù)雜,液壓阻尼器需經(jīng)常保養(yǎng)維護(hù);現(xiàn)代化阻尼器如:電磁阻尼器、氣壓阻尼器和滑軌阻尼器與雙層隔振系統(tǒng)的結(jié)合都存在造價(jià)過高、制造復(fù)雜和精度要求高等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器,解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中阻尼吸振器阻尼效果差,減振效果低、造價(jià)過高的技術(shù)問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器包括:第一支撐裝置;若干第一彈性裝置,第一端與所述第一支撐裝置連接;隔振裝置,第一端與所述若干第一彈性裝置的第二端連接,所述隔振裝置上開設(shè)有若干通孔,所述通孔內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料;若干第二彈性裝置,第一端與所述隔振裝置的第二端連接;第二支撐裝置,與所述若干第二彈性裝置的第二端連接,所述第二支撐裝置與所述第一支撐裝置以所述隔振裝置的中心線為對(duì)稱軸相對(duì)稱;電磁裝置,設(shè)置在所述隔振裝置上;封閉裝置,與所述通孔兩端活動(dòng)連接。
進(jìn)一步地,所述第一支撐裝置包括:基板,與所述若干第一彈性裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述第一彈性裝置包括:彈簧,第一端與所述第一支撐裝置連接,第二端與所述隔振裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述隔振裝置包括:電磁顆粒隔振體,第一端與所述第一彈性裝置的第二端連接,第二端與所述第二彈性裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述電磁裝置包括:電磁線圈,設(shè)置在所述隔振裝置上。
基于相同的發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振方法包括以下步驟:將隔振裝置的第一端通過若干第一彈性裝置與第一支撐裝置連接,第二端通過若干第二彈性裝置與第二支撐裝置連接;在所述隔振裝置上開設(shè)有若干通孔,所述通孔內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料;將封閉裝置設(shè)置在所述通孔的兩端;將電磁裝置纏繞在所述隔振裝置上;當(dāng)所述第一支撐裝置或所述第二支撐裝置受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過所述第一彈性裝置或所述第二彈性裝置傳遞到所述隔振裝置,使所述隔振裝置振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量,同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng);當(dāng)所述電磁裝置有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),所述顆粒阻尼材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在所述顆粒阻尼材料內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)。
進(jìn)一步地,所述第一支撐裝置包括:基板,與所述若干第一彈性裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述第一彈性裝置包括:彈簧,第一端與所述第一支撐裝置連接,第二端與所述隔振裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述隔振裝置包括:電磁顆粒隔振體,第一端與所述第一彈性裝置的第二端連接,第二端與所述第二彈性裝置的第一端連接。
進(jìn)一步地,所述電磁裝置包括:電磁線圈,設(shè)置在所述隔振裝置上。
本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案,至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
將隔振裝置的第一端通過若干第一彈性裝置與第一支撐裝置連接,第二端通過若干第二彈性裝置與第二支撐裝置連接,在隔振裝置上開設(shè)有若干通孔,通孔內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料,將封閉裝置設(shè)置在通孔的兩端,將電磁裝置纏繞在所述隔振裝置上,當(dāng)?shù)谝恢窝b置或第二支撐裝置受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過第一彈性裝置或第二彈性裝置傳遞到隔振裝置,使隔振裝置振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量,同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng),當(dāng)所述電磁裝置有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),所述顆粒阻尼材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在所述顆粒阻尼材料內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、重量小、成本低,通過電磁顆粒阻尼效應(yīng)起到抑制振動(dòng)的作用使最終傳遞到第一彈性裝置或第二彈性裝置的振動(dòng)力大大減小,減振效果好,通孔中的顆粒阻尼材料的粒徑及填充率可調(diào)、電磁裝置的導(dǎo)線直徑及層數(shù)和通電電流可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器的左視圖;
圖3為本發(fā)明半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器的實(shí)驗(yàn)示意圖;
圖4為本發(fā)明半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器的實(shí)驗(yàn)的一階共振峰擬合阻尼比示意圖;
圖5為本發(fā)明半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器的實(shí)驗(yàn)的二階共振峰擬合阻尼比示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1-2,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振器包括:第一支撐裝置1、若干第一彈性裝置2、隔振裝置3、若干第二彈性裝置4、第二支撐裝置5、電磁裝置6及封閉裝置7。
所述若干第一彈性裝置2第一端與所述第一支撐裝置1連接。
所述隔振裝置3第一端與所述若干第一彈性裝置2的第二端連接,所述隔振裝置3上開設(shè)有若干通孔3-2,所述通孔內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料8。
所述若干第二彈性裝置4第一端與所述隔振裝置3的第二端連接。
所述第二支撐裝置5,與所述若干第二彈性裝置4的第二端連接,所述第二支撐裝置5與所述第一支撐裝置1以所述隔振裝置3的中心線為對(duì)稱軸相對(duì)稱。
所述電磁裝置6設(shè)置在所述隔振裝置3上。
所述封閉裝置7與所述通孔8兩端活動(dòng)連接。
本申請(qǐng)具體實(shí)施方式將隔振裝置的第一端通過若干第一彈性裝置與第一支撐裝置連接,第二端通過若干第二彈性裝置與第二支撐裝置連接,在隔振裝置上開設(shè)有若干通孔,通孔內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料,將封閉裝置設(shè)置在通孔的兩端,將電磁裝置纏繞在所述隔振裝置上,當(dāng)?shù)谝恢窝b置或第二支撐裝置受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過第一彈性裝置或第二彈性裝置傳遞到隔振裝置,使隔振裝置振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量,同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng),當(dāng)所述電磁裝置有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),所述顆粒阻尼材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在所述顆粒阻尼材料內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、重量小、成本低,通過電磁顆粒阻尼效應(yīng)起到抑制振動(dòng)的作用使最終傳遞到第一彈性裝置或第二彈性裝置的振動(dòng)力大大減小,減振效果好,通孔中的顆粒阻尼材料的粒徑及填充率可調(diào)、電磁裝置的導(dǎo)線直徑及層數(shù)和通電電流可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。
詳細(xì)介紹第一支撐裝置的結(jié)構(gòu)。
所述第一支撐裝置包括:基板1-1。
所述基板1-1與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述基板1-1通過螺栓與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述基板1-1可通過其它方式如軸銷等與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接。
詳細(xì)介紹第一彈性裝置的結(jié)構(gòu)。
所述第一彈性裝置包括:彈簧2-1。
所述彈簧2-1第一端與所述第一支撐裝置1固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第一端通過螺栓與所述第一支撐裝置1固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第一端可通過其它方式如軸銷等與所述第一支撐裝置1固定連接。所述彈簧2-1第二端與所述隔振裝置3的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第二端通過螺栓與所述隔振裝置3的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第二端可通過其它方式如軸銷等與所述隔振裝置3的第一端固定連接。
所述彈簧2-1的數(shù)目為4-16根,所述彈簧2-1長度為所述隔振裝置3高度的60ˉ80%,由于彈簧2-1廉價(jià)易得和易安裝拆卸,故本申請(qǐng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和成本低的特點(diǎn)。
詳細(xì)介紹隔振裝置的結(jié)構(gòu)。
所述隔振裝置包括:電磁顆粒隔振體3-1。
所述電磁顆粒隔振體3-1第一端與所述第一彈性裝置2的第二端連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第一端通過螺栓與所述第一彈性裝置2的第二端連接,在其它實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第一端可通過其它方式如軸銷等與所述第一彈性裝置2的第二端連接。所述電磁顆粒隔振體3-1第二端與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第二端通過螺栓與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第二端可通過其它方式如軸銷等與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接。
所述電磁顆粒隔振體3-1內(nèi)開設(shè)有若干通孔3-2,所述電磁顆粒隔振體3-2沿水平方向均勻地開有n排通孔,沿豎直方向均勻地開有m個(gè)通孔,其中,n≤m,n為1-10的自然數(shù),m為1-10的自然數(shù),所述通孔3-2總?cè)莘e為所述電磁顆粒隔振體3-1體積的50-75%;每個(gè)通孔3-2的孔徑相同,每個(gè)通孔3-2內(nèi)填充有顆粒阻尼材料8,每個(gè)通孔3-2內(nèi)填充的所述顆粒阻尼材料8的體積為所述通孔3-2容積的30-85%,所述顆粒阻尼材料8的體積相同,通過所述通孔3-2中的顆粒阻尼材料的粒徑及填充率可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。由于所述電磁顆粒隔振體3-1上開有通孔3-2,減輕了電磁顆粒隔振體3-1的質(zhì)量。故本申請(qǐng)的質(zhì)量小。
所述顆粒阻尼材料8的形狀為球體,所述球體的直徑為0.2~5mm;顆粒阻尼材料8的材質(zhì)為鋼、鉛、銅和鋁中的一種。
詳細(xì)介紹電磁裝置的結(jié)構(gòu)。
所述電磁裝置包括:電磁線圈6-1。
所述電磁線圈6-1設(shè)置在所述隔振裝置3上。所述電磁線圈6-1導(dǎo)線的直徑為所述隔振裝置3高度的0.1%-0.3%,電磁線圈6-1導(dǎo)線的層數(shù)為1-12圈,電磁線圈6-1導(dǎo)線每匝之間的間距是導(dǎo)線直徑的1-3倍。所述電磁線圈6-1導(dǎo)線通電電流為0.5a-2a,電磁線圈6-1的導(dǎo)線直徑及層數(shù)和通電電流可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。
詳細(xì)介紹封閉裝置的結(jié)構(gòu)。
所述封閉機(jī)構(gòu)包括:螺塞7-1。
所述螺塞7-1與所述通孔3-2兩端活動(dòng)連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述螺塞7-1通過螺紋與所述通孔3-2兩端活動(dòng)連接。所述螺塞7-1的螺紋段長度為所述通孔3-2長度的5%、10%、15%和20%中的一種螺紋段長度,所述螺塞7-1的長度可調(diào),且所述螺塞7-1可選擇性的與若干通孔3-2中的一部分活動(dòng)連接,因此,可以通過螺塞7-1來調(diào)節(jié)所述隔振裝置3的質(zhì)量,進(jìn)而可以調(diào)節(jié)所述第一支撐裝置1和所述隔振裝置3的質(zhì)量比,以改變裝置的固有頻率,達(dá)到提高減振效果的目的。
基于相同的發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種半主動(dòng)式電磁顆粒阻尼吸振方法包括以下步驟:
步驟1,將隔振裝置3的第一端通過若干第一彈性裝置2與第一支撐裝置1連接,第二端通過若干第二彈性裝置4與第二支撐裝置5連接。
步驟2,在所述隔振裝置3上開設(shè)有若干通孔3-2,所述通孔3-2內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料8。
步驟3,將封閉裝置7設(shè)置在所述通孔3-2的兩端。
步驟4,將電磁裝置6纏繞在所述隔振裝置3上。
步驟5,當(dāng)所述第一支撐裝置1或所述第二支撐裝置5受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過所述第一彈性裝置2或所述第二彈性裝置4傳遞到所述隔振裝置3,使所述隔振裝置3振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量,同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料8產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng)。
步驟6,當(dāng)所述電磁裝置6有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),所述顆粒阻尼材料8內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在所述顆粒阻尼材料8內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)。
詳細(xì)介紹第一支撐裝置的結(jié)構(gòu)。
所述第一支撐裝置包括:基板1-1。
所述基板1-1與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述基板1-1通過螺栓與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述基板1-1可通過其它方式如軸銷等與所述若干第一彈性裝置2的第一端固定連接。
詳細(xì)介紹第一彈性裝置的結(jié)構(gòu)。
所述第一彈性裝置包括:彈簧2-1。
所述彈簧2-1第一端與所述第一支撐裝置1固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第一端通過螺栓與所述第一支撐裝置1固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第一端可通過其它方式如軸銷等與所述第一支撐裝置1固定連接。所述彈簧2-1第二端與所述隔振裝置3的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第二端通過螺栓與所述隔振裝置3的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述彈簧2-1第二端可通過其它方式如軸銷等與所述隔振裝置3的第一端固定連接。
所述彈簧2-1的數(shù)目為4-16根,所述彈簧2-1長度為所述隔振裝置3高度的60ˉ80%,由于彈簧2-1廉價(jià)易得和易安裝拆卸,故本申請(qǐng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和成本低的特點(diǎn)。
詳細(xì)介紹隔振裝置的結(jié)構(gòu)。
所述隔振裝置包括:電磁顆粒隔振體3-1。
所述電磁顆粒隔振體3-1第一端與所述第一彈性裝置2的第二端連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第一端通過螺栓與所述第一彈性裝置2的第二端連接,在其它實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第一端可通過其它方式如軸銷等與所述第一彈性裝置2的第二端連接。所述電磁顆粒隔振體3-1第二端與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第二端通過螺栓與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接,在其它實(shí)施方式中,所述電磁顆粒隔振體3-1第二端可通過其它方式如軸銷等與所述第二彈性裝置4的第一端固定連接。
所述電磁顆粒隔振體3-1內(nèi)開設(shè)有若干通孔3-2,所述電磁顆粒隔振體3-2沿水平方向均勻地開有n排通孔,沿豎直方向均勻地開有m個(gè)通孔,其中,n≤m,n為1-10的自然數(shù),m為1-10的自然數(shù),所述通孔3-2總?cè)莘e為所述電磁顆粒隔振體3-1體積的50-75%;每個(gè)通孔3-2的孔徑相同,每個(gè)通孔3-2內(nèi)填充有顆粒阻尼材料8,每個(gè)通孔3-2內(nèi)填充的所述顆粒阻尼材料8的體積為所述通孔3-2容積的30-85%,所述顆粒阻尼材料8的體積相同,通過所述通孔3-2中的顆粒阻尼材料的粒徑及填充率可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。由于所述電磁顆粒隔振體3-1上開有通孔3-2,減輕了電磁顆粒隔振體3-1的質(zhì)量。故本申請(qǐng)的質(zhì)量小。
所述顆粒阻尼材料8的形狀為球體,所述球體的直徑為0.2~5mm;顆粒阻尼材料8的材質(zhì)為鋼、鉛、銅和鋁中的一種。
詳細(xì)介紹電磁裝置的結(jié)構(gòu)。
所述電磁裝置包括:電磁線圈6-1。
所述電磁線圈6-1設(shè)置在所述隔振裝置3上。所述電磁線圈6-1導(dǎo)線的直徑為所述隔振裝置3高度的0.1%-0.3%,電磁線圈6-1導(dǎo)線的層數(shù)為1-12圈,電磁線圈6-1導(dǎo)線每匝之間的間距是導(dǎo)線直徑的1-3倍。所述電磁線圈6-1導(dǎo)線通電電流為0.5a-2a,電磁線圈6-1的導(dǎo)線直徑及層數(shù)和通電電流可調(diào),因此減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。
詳細(xì)介紹封閉裝置的結(jié)構(gòu)。
所述封閉機(jī)構(gòu)包括:螺塞7-1。
所述螺塞7-1與所述通孔3-2兩端活動(dòng)連接。具體地,在本實(shí)施方式中,所述螺塞7-1通過螺紋與所述通孔3-2兩端活動(dòng)連接。所述螺塞7-1的螺紋段長度為所述通孔3-2長度的5%、10%、15%和20%中的一種螺紋段長度,所述螺塞7-1的長度可調(diào),且所述螺塞7-1可選擇性的與若干通孔3-2中的一部分活動(dòng)連接,因此,可以通過螺塞7-1來調(diào)節(jié)所述隔振裝置3的質(zhì)量,進(jìn)而可以調(diào)節(jié)所述第一支撐裝置1和所述隔振裝置3的質(zhì)量比,以改變裝置的固有頻率,達(dá)到提高減振效果的目的。
為了更清楚本發(fā)明實(shí)施例,下面從本發(fā)明實(shí)施例的使用方法上予以介紹。
將電磁顆粒隔振體3-1的第一端通過若干第一彈性裝置2的彈簧2-1與第一支撐裝置1的基板1-1連接,第二端通過若干第二彈性裝置4的彈簧與第二支撐裝置5的基板連接。在電磁顆粒隔振體3-1上開設(shè)有若干通孔3-2,通孔3-2內(nèi)放置有若干顆粒阻尼材料8。將封閉裝置7設(shè)置在通孔3-2的兩端。將電磁線圈6-1纏繞在電磁顆粒隔振體3-1上。
當(dāng)?shù)谝恢窝b置1的基板1-1或第二支撐裝置5的基板受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過第一彈性裝置2的彈簧2-1或第二彈性裝置4傳遞到電磁顆粒隔振體3-1,使電磁顆粒隔振體3-1振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量,同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料8產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng)。
當(dāng)所述電磁線圈6-1有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),顆粒阻尼材料8內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在所述顆粒阻尼材料8內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)。
下面是對(duì)使用方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
表1結(jié)構(gòu)參數(shù)表
參見圖3及表1,實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試系統(tǒng)為比利時(shí)lms公司的振動(dòng)分析測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng),本次實(shí)驗(yàn)主要使用了mimofrftesting和mimosweep&steppedsinetesting兩個(gè)模塊,一個(gè)加速度傳感器,一個(gè)帶力傳感器的阻抗頭,放大器為南京佛能科技實(shí)業(yè)有限公司的hea-200c功率放大器,激振器為南京航空航天大學(xué)振動(dòng)工程研究所研制的hev-200激振器,激勵(lì)信號(hào)通過功率放大器放大后輸入到激振器中,通過激振桿和激振頭施加于系統(tǒng)的下層質(zhì)量塊。加速度傳感器測(cè)量系統(tǒng)上層質(zhì)量塊的加速度響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)過程中主要使用了兩個(gè)通道,分別輸入上層基板的加速度信號(hào)和下層基板的力信號(hào)。
無電磁顆粒阻尼(普通)吸振器阻尼比變化
電磁顆粒阻尼吸振器阻尼比變化
當(dāng)激勵(lì)電壓較小時(shí),普通吸振器的阻尼比與電磁顆粒阻尼吸振器相差不大,但隨著激勵(lì)電壓的提高,前者的阻尼比增加較快,當(dāng)激勵(lì)電壓達(dá)到2.9v時(shí),兩個(gè)裝置的阻尼比均達(dá)到最大值,且阻尼比的差值也達(dá)到了最大值,說明此時(shí)電磁顆粒阻尼在裝置中已發(fā)揮出最大的效果。即2.9v時(shí),裝置中的電磁顆粒阻尼已經(jīng)充分發(fā)生作用。當(dāng)電壓增加到3.3v時(shí),兩個(gè)裝置的阻尼比均出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。觀察實(shí)驗(yàn)裝置,發(fā)現(xiàn)裝置出現(xiàn)了一定的橫向擺動(dòng),由此可知電壓達(dá)到一定值時(shí),裝置的橫向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致彈簧不能完全發(fā)揮隔振效能,進(jìn)而導(dǎo)致阻尼比的下降。
觀察二階共振峰阻尼比,普通吸振器在激勵(lì)電壓從0.1v到1.3v增加的過程中,裝置的阻尼比變化不大,說明普通吸振器對(duì)微小激勵(lì)作用不明顯,起不到明顯的隔振效果。而電磁顆粒阻尼吸振器在0.5v電壓激勵(lì)下,阻尼比達(dá)到0.327%,已經(jīng)具有明顯的隔振效果,故加入顆粒阻尼和電磁阻尼可顯著的增加隔振裝置的隔振頻帶,尤其對(duì)微小振動(dòng),具有良好的隔振效果。
結(jié)論:加入電磁顆粒阻尼后的吸振器的一階和二階共振峰阻尼比均較大幅度的增加,1.兩種裝置阻尼比的最大差值出現(xiàn)在激勵(lì)電壓2.9v時(shí),一階共振峰阻尼比由1.9%增加到2.602%,差值達(dá)到了0.702%。2.兩種裝置阻尼比的最大增大率出現(xiàn)在激勵(lì)電壓0.1v時(shí),一階共振峰阻尼比由0.154%增加到0.587%,增大率達(dá)到了381%。說明了加入電磁顆粒阻尼后的裝置大大提高了其減振效果。
綜上所述,本具體實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)方案相比具有如下積極效果:
本具體實(shí)施方式中的隔振塊6開有通孔8,減輕了電磁顆粒隔振體3的質(zhì)量。故本具體實(shí)施方式質(zhì)量小。
本具體實(shí)施方式在電磁顆粒隔振體3-1的上表面和第一支撐裝置1的基板1-1間裝有4-16根第二彈性裝置2的彈簧2-2,在電磁顆粒隔振體3-1的下表面和第二支撐裝置5的基板間對(duì)稱地裝有第二彈性裝置4的彈簧,彈簧廉價(jià)易得和易安裝拆卸。故本具體實(shí)施方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和成本低的特點(diǎn)。
本具體實(shí)施方式的電磁顆粒隔振體3-1中的通孔3-2的兩端通過螺紋與螺塞7-1固定連接,以調(diào)節(jié)第一支撐裝置1的基板1-1和電磁顆粒隔振體3-1的質(zhì)量比,以改變裝置的固有頻率,達(dá)到提高減振效果的目的。通孔3-2中填充有顆粒阻尼材料8,當(dāng)?shù)谝恢窝b置1或第二支撐裝置5受到外界振動(dòng)力輸入時(shí),振動(dòng)力會(huì)通過第一彈性裝置2的彈簧2-1或第二彈性裝置4的彈簧傳遞到電磁顆粒隔振體3-1,使電磁顆粒隔振體3-1振動(dòng)損耗機(jī)械振動(dòng)的能量的同時(shí)還會(huì)帶動(dòng)顆粒阻尼材料8產(chǎn)生碰撞和摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能和聲能,產(chǎn)生阻尼效應(yīng)。同時(shí)當(dāng)電磁線圈6-1有直流電通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),顆粒阻尼材料8內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在顆粒內(nèi)閉合,發(fā)生電渦流效應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)。電磁顆粒阻尼效應(yīng)起到抑制振動(dòng)的作用使最終傳遞到第一支撐裝置1或第二支撐裝置5的振動(dòng)力大大減??;又通孔3-2中的顆粒阻尼材料8的粒徑及填充率可調(diào)和電磁線圈6-1的導(dǎo)線直徑、層數(shù)和通電電流可調(diào),因此裝置的減振效果易調(diào)控,可半主動(dòng)式控制。故本發(fā)明具有提高減振效果、減振效果易調(diào)控和可半主動(dòng)式控制的特點(diǎn)。
因此,本具體實(shí)施方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、質(zhì)量小、成本低、減振效果好和減振效果易調(diào)控的特點(diǎn)。
最后所應(yīng)說明的是,以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。