一种频率可调式动力减振器制造技术

本发明专利技术公开了一种频率可调式动力减振器，包括前端连接架、后端连接架、轨道、滑块调节机构、质量环、两个阻尼机构、两根杠杆和两个弹簧机构，轨道与悬臂振动件的轴线平行，轨道两端分别与前端连接架和后端连接架固连，前端连接架和后端连接架设置在悬臂振动件上，前端连接架位于悬臂振动件的自由端，两根杠杆设置在悬臂振动件两侧，且与悬臂振动件的轴线平行，杠杆一端通过弹簧机构与前端连接架连接，另一端与套在悬臂振动件上的质量环连接，滑块调节机构顶部设置在轨道上，两侧分别与阻尼机构连接，两个阻尼机构分别套在两个杠杆上。本发明专利技术针对不同固有频率的悬臂振动件进行调节，减小其自由端的振动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械振动领域，具体涉及一种频率可调式动力减振器。
技术介绍
悬臂振动件指火炮身管、镗床上的镗杆、路灯杆、旗杆等，甚至超高层建筑在某种程度上也可以看做是悬臂振动件。为了解决火炮发射时身管的振动问题，美国的安德鲁(Andrew Littlefield)和埃里克(Eric Kathe)等人在2000年前后提出了一种炮口减振器。这种减振器利用几根均匀分布在火炮悬臂振动件周围的连接杆，一端固定在炮口，另一端与可在火炮悬臂振动件周围振动的重环固定，圆棒视作悬臂梁，作为弹簧和阻尼器工作。但这种减振器的减振频率无法根据悬臂振动件进行调节，这样对于不同的悬臂振动件，减振器的减振频率无法与悬臂振动件的固有频率一致，减振效果无法达到最好。为了解决镗杆在深孔加工时的振动问题，日本的背户一登提出了一种内藏式的、弹簧刚度可调的动力减振器。镗杆采用等截面中空圆筒，内部安装有由圆截面的悬臂梁弹簧、弹簧前端的质量块和在其周围封入的硅油组成的动力减振器。这种减振器虽然可以进行弹簧刚度的调节，但是硅油所产生的阻尼无法通过计算得到，必须通过实验选择合适的硅油作为阻尼。综上所述，在悬臂振动件上安装减振器是减小其振动的一种简便的解决方案，而完全固定的机械式减振器无法适应不同固有频率的悬臂振动件，使用液体产生阻尼的减振器计算复杂，需要通过不断实验得到比较好的结果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种频率可调式动力减振器，针对不同固有频率的悬臂振动件进行调节，减小其自由端的振动。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种频率可调式动力减振器，包括前端连接架、后端连接架、轨道、滑块调节机构、质量环、两个阻尼机构、两根杠杆和两个弹簧机构，轨道与悬臂振动件的轴线平行，轨道两端分别与前端连接架和后端连接架固连，前端连接架和后端连接架设置在悬臂振动件上，前端连接架位
于悬臂振动件的自由端，两根杠杆设置在悬臂振动件两侧，且与悬臂振动件的轴线平行，杠杆一端通过弹簧机构与前端连接架连接，另一端与套在悬臂振动件上的质量环连接，滑块调节机构顶部设置在轨道上，两侧分别与阻尼机构连接，两个阻尼机构分别套在两个杠杆上。所述滑块调节机构包括第一杠杆架、第二杠杆架、第一滑块和第二滑块，第一杠杆架、第二杠杆架均为U形，平行设置，开口朝向均轨道，第一杠杆架的横梁通过第一滑块与轨道连接，第二杠杆架的横梁通过第二滑块与轨道连接。所述阻尼机构包括滑套和旋转阻尼器，滑套设置在杠杆，旋转阻尼器设置在悬臂振动件侧面，固定在滑套上，旋转阻尼器位于第一杠杆架和第二杠杆架之间，且分别与第一杠杆架和第二杠杆架固连。所述弹簧机构包括第一弹簧、第二弹簧、杠杆弹簧限位块、第一弹簧限位块和第二弹簧限位块，杠杆弹簧限位块套在杠杆的一端，且杠杆弹簧限位块位于第一弹簧限位块和第二弹簧限位块之间，杠杆弹簧限位块和第一弹簧限位块之间设有第一弹簧，杠杆弹簧限位块和第二弹簧限位块之间设有第二弹簧，第一弹簧限位块、前端连接架和第二弹簧限位块通过螺纹连接件连接。所述第一弹簧位于第一弹簧限位块的一端，第一弹簧限位块另一端通过螺纹连接件与前端连接架连接；第二弹簧位于第二弹簧限位块的一端，第二弹簧限位块的另一端通过螺纹连接件与前端连接架连接。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：采用滑块调节机构和两个阻尼机构组成一个整体，可以沿轨道滑动，而两根杠杆相对于轨道的位置不变，则相当于改变了作用在质量环上的弹簧的刚度，也即是改变了减振器的固有频率。减振器的固有频率能够连续调节就可以与悬臂振动件的固有频率相匹配，达到最佳减振效果。附图说明图1为本专利技术的频率可调式动力减振器的整体结构示意图。图2为不安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的长度为800mm的身管炮口竖直方向位移-时间曲线图。图3为安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的长度为800mm的身管炮口竖直方向位移-时间曲线图。图4为不安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的长度为900mm的身管炮口竖直方向位移-时间曲线图。图5为安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的长度为900mm的身管炮口竖直方向位移-时间曲线图。图6为不安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的路灯杆自由端水平方向位移-时间曲线图。图7为安装本专利技术的频率可调式动力减振器时的路灯杆自由端水平方向位移-时间曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，一种频率可调式动力减振器，包括前端连接架9、后端连接架2、轨道4、滑块调节机构、质量环20、两个阻尼机构、两根杠杆19和两个弹簧机构。轨道4与悬臂振动件的轴线平行，轨道4两端分别与前端连接架9和后端连接架2固连，前端连接架9和后端连接架2平行设置在悬臂振动件上，且前端连接架9和后端连接架2与悬臂振动件的轴线垂直，前端连接架9位于悬臂振动件的自由端，两根杠杆19设置在悬臂振动件两侧，且与悬臂振动件的轴线平行。杠杆19一端通过弹簧机构与前端连接架9连接，另一端与套在悬臂振动件上的质量环20连接，滑块调节机构顶部设置在轨道4上，两侧分别与阻尼机构连接，两个阻尼机构分别套在两个杠杆19上。质量环20的作用是当悬臂振动件振动时一同振动，产生反作用力抑制悬臂振动件的振动，以达到减振的目的。所述滑块调节机构包括第一杠杆架5、第二杠杆架7、第一滑块6和第二滑块8，第一杠杆架5、第二杠杆架7均为U形，平行设置，开口朝向均轨道4，第一杠杆架5的横梁通过第一滑块6与轨道4连接，第二杠杆架7的横梁通过第二滑块8与轨道4连接。所述阻尼机构包括滑套17和旋转阻尼器18，滑套17设置在杠杆19，可沿杠杆19滑动，旋转阻尼器18设置在悬臂振动件侧面，固定在滑套17上，旋转阻尼器18位于第一杠杆架5和第二杠杆架7的之间，且分别与第一杠杆架5和第二杠杆架7固连。两个阻尼机构和滑块调节机构固连后，可整体移动，对频率
进行调节。所述弹簧机构包括第一弹簧13、第二弹簧15、杠杆弹簧限位块14、第一弹簧限位块12和第二弹簧限位块16，杠杆弹簧限位块14套在杠杆19的一端，且杠杆弹簧限位块14位于第一弹簧限位块12和第二弹簧限位块16之间，杠杆弹簧限位块14和第一弹簧限位块12之间设有第一弹簧13，杠杆弹簧限位块14和第二弹簧限位块16之间设有第二弹簧15，第一弹簧限位块12、前端连接架9和第二弹簧限位块16通过螺纹连接件连接。所述第一弹簧13位于第一弹簧限位块12的一端，第一弹簧限位块12另一端通过螺纹连接件与前端连接架9连接；第二弹簧15位于第二弹簧限位块16的一端，第二弹簧限位块16的另一端通过螺纹连接件与前端连接架9连接。前端连接架9和后端连接架2均可开合，便于固定在悬臂振动件上，其形状与悬臂振动件的形状匹配。工作原理：减振器通过改变杠杆中支点(相当于滑套17与旋转阻尼器18)的位置，改变L1(支点到质量环20的距离)与L2(支点到杠杆弹簧限位块14的距离)的长度，进而改变在质量环20处的等效刚度。设四根根弹簧的刚度均为k，忽略杠杆的质量，则相当作用于质量环20的弹簧的刚度为keq。其中keq=4k(L2L1)2]]>悬臂振动件所需要控制的那一阶振动的固有频率Ωn及悬臂振动件在自由端处的等效质量M可以通过实验或理论计算得到，则根据动力减振器的最优设计公式可知keq=本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率可调式动力减振器，其特征在于：包括前端连接架（9）、后端连接架（2）、轨道（4）、滑块调节机构、质量环（20）、两个阻尼机构、两根杠杆（19）和两个弹簧机构，轨道（4）与悬臂振动件的轴线平行，轨道（4）两端分别与前端连接架（9）和后端连接架（2）固连，前端连接架（9）和后端连接架（2）设置在悬臂振动件上，前端连接架（9）位于悬臂振动件的自由端，两根杠杆（19）设置在悬臂振动件两侧，且与悬臂振动件的轴线平行，杠杆（19）一端通过弹簧机构与前端连接架（9）连接，另一端与套在悬臂振动件上的质量环（20）连接，滑块调节机构顶部设置在轨道（4）上，两侧分别与阻尼机构连接，两个阻尼机构分别套在两个杠杆（19）上。

【技术特征摘要】
1.一种频率可调式动力减振器，其特征在于：包括前端连接架（9）、后端连接架（2）、轨道（4）、滑块调节机构、质量环（20）、两个阻尼机构、两根杠杆（19）和两个弹簧机构，轨道（4）与悬臂振动件的轴线平行，轨道（4）两端分别与前端连接架（9）和后端连接架（2）固连，前端连接架（9）和后端连接架（2）设置在悬臂振动件上，前端连接架（9）位于悬臂振动件的自由端，两根杠杆（19）设置在悬臂振动件两侧，且与悬臂振动件的轴线平行，杠杆（19）一端通过弹簧机构与前端连接架（9）连接，另一端与套在悬臂振动件上的质量环（20）连接，滑块调节机构顶部设置在轨道（4）上，两侧分别与阻尼机构连接，两个阻尼机构分别套在两个杠杆（19）上。2.根据权利要求1所述的频率可调式动力减振器，其特征在于：所述滑块调节机构包括第一杠杆架（5）、第二杠杆架（7）、第一滑块（6）和第二滑块（8），第一杠杆架（5）、第二杠杆架（7）均为U形，平行设置，开口朝向均轨道（4），第一杠杆架（5）的横梁通过第一滑块（6）与轨道（4）连接，第二杠杆架（7）的横梁通过第二滑块（8）与轨道（4）连接。3.根据权利要求2所述的频率可调式动力减振器，其特征在于：所述阻尼机构包括滑套（17）和旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：江智伟，葛建立，杨国来，李荣，赵致富，林智文，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32