惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，应用于模型斜拉索减振试验，属于振动抑制领域。其包括滚珠丝杠副、止推滚珠轴承、圆筒状质量块、粘性阻尼器部件、阻尼器外壳、底座、角度调整装置、连接件。整个惯性质量阻尼器由连接件连接模型拉索和螺杆，当模型拉索振动时，带动螺杆上下平动，转化为滚珠螺母和固定于滚珠螺母上的圆筒状质量块旋转，产生负刚度特性。粘性阻尼器部件为剪切式粘性阻尼器，依靠插板在粘性阻尼液中上下往复运动，产生粘滞力来耗能。模型斜拉索减振试验中，可方便的装卸圆筒状质量块和更改粘性阻尼液的种类来设计工况，用以验证惯性质量阻尼器参数对减振试验的影响。

【技术实现步骤摘要】
惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器
本技术属于振动抑制领域，具体是一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，应用于模型拉索减振试验研究。
技术介绍
外置式阻尼器是斜拉索振动控制工程应用较广的一种方式，但是对于长斜拉索而言，外置式阻尼器的安装高度太高，不利于安装与维修，对景观影响较大且无法提供足够的阻尼。在半主动控制的研究过程中，已有学者指出负刚度特性有益于控制效果。本技术通过机械构造，即滚珠丝杠副，将螺杆的上下平动转化为圆筒状质量块的高速旋转，产生极大的惯性质量，实现所需要的负刚度特性。公开文献《LuL,DuanY-F,SpencerBFJr,LuX,ZhouY.Inertialmassdamperformitigatingcablevibration.StructControlHealthMonit.2017；e1986》中，理论计算并证明了该类型的阻尼器可获得数倍于传统粘性阻尼器的耗能能力，但未见公开文献报道试验情况。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，可在试验过程中，快速调整惯性质量和阻尼系数，方便进行多工况的模型拉索减振试验，用以验证惯性质量阻尼器的减振效果。本技术为一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，包括：连接件、滚珠螺杆、止推滚珠轴承、圆筒状质量块、滚珠螺母、阻尼器外壳、粘性阻尼液体、插板、角度调整装置、底座，其特征是：阻尼器分为上部分的惯质器部件和下部分的粘性阻尼器部件；惯质器部件包括：滚珠螺杆、滚珠螺母、止推滚珠轴承、圆筒状质量块。粘性阻尼器部件包括：粘性阻尼液体、插板；当滚珠螺杆上下平动时，滚珠螺母因受两端止推滚珠轴承的限制，进行高速旋转，带动固定之上的圆筒状质量块旋转，产生负刚度；同时，插板在粘性阻尼液体里往复运动，产生粘滞力，消耗耗能。为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：进一步的，阻尼器通过连接件与模型拉索固定，模型拉索的振动导致滚珠螺杆的上下平动。进一步的，圆筒状质量块的外半径根据试验要求选择，内半径与滚珠螺母的下半部分外半径相同，两者通过滚珠螺母上半部分法兰盘的孔洞进行连接。进一步的，阻尼器通过角度调整装置中的夹头及螺栓固定惯质器部件和粘性阻尼器部件。进一步的，角度调整装置可进行旋转，使得阻尼器与拉索垂直，角度确定后，通过螺母固定该角度。进一步的，圆筒状质量块的内、外半径和高度决定惯性质量参数的大小，粘性阻尼液体的粘度系数、插板的面积、插板和外壳的距离决定阻尼系数的大小。进一步的，阻尼器外壳在滚珠螺母处非完全封闭，用以方便更换圆筒状质量块。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术惯性质量、阻尼系数可调式惯性质量阻尼器立面图。图中标号：1-连接件、2-滚珠螺杆、3-止推滚珠轴承、4-圆筒状质量块、5-滚珠螺母、6-阻尼器外壳、7-粘性阻尼液体、8-插板、9-角度调整装置、10-底座。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。第一实施例一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，包括：连接件(1)、滚珠螺杆(2)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)、滚珠螺母(5)、阻尼器外壳(6)、粘性阻尼液体(7)、插板(8)、角度调整装置(9)、底座(10)，阻尼器分为上部分的惯质器部件和下部分的粘性阻尼器部件；惯质器部件包括：滚珠螺杆(2)、滚珠螺母(5)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)。粘性阻尼器部件包括：粘性阻尼液体(7)、插板(8)；当滚珠螺杆(2)上下平动时，滚珠螺母(5)因受两端止推滚珠轴承(3)的限制，进行高速旋转，带动固定之上的圆筒状质量块(4)旋转，产生负刚度；同时，插板在粘性阻尼液体(7)里往复运动，产生粘滞力，消耗耗能。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，阻尼器通过连接件(1)与模型拉索固定，模型拉索的振动导致滚珠螺杆(2)的上下平动。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，圆筒状质量块(4)的外半径根据试验要求选择，内半径与滚珠螺母(5)的下半部分外半径相同，两者通过滚珠螺母(5)上半部分法兰盘的孔洞进行连接。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，阻尼器通过角度调整装置(9)中的夹头及螺栓固定惯质器部件和粘性阻尼器部件。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，角度调整装置(9)可进行旋转，使得阻尼器与拉索垂直，角度确定后，通过螺母(11)固定该角度。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，圆筒状质量块(4)的内、外半径和高度决定惯性质量参数的大小，粘性阻尼液体(7)的粘度系数、插板(8)的面积、插板(8)和外壳(6)的距离决定阻尼系数的大小。该惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，阻尼器外壳(6)在滚珠螺母(5)处非完全封闭，用以方便更换圆筒状质量块(4)。本技术的实施例的中心思想在于提供一种惯性质量、阻尼系数可调式惯性质量阻尼器，方便地通过更换圆筒状质量块改变惯性质量，改变粘性阻尼液体的种类等改变阻尼系数。据此，可以进行多工况的惯质阻尼器-模型斜拉索的减振试验。作为优选，粘性阻尼液体选用甲基硅油。本实施例的工作流程是：根据试验要求的工况，选择圆筒状质量块和粘性阻尼液体，并将圆筒状质量块固定于滚珠螺母，将粘性阻尼液体倒入外壳下部的容器内。连接件连接的模型拉索发生振动，带动滚珠螺杆上下平动，由于滚珠螺母上下方向由止推滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，包括：连接件(1)、滚珠螺杆(2)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)、滚珠螺母(5)、阻尼器外壳(6)、粘性阻尼液体(7)、插板(8)、角度调整装置(9)、底座(10)，其特征在于：阻尼器分为上部分的惯质器部件和下部分的粘性阻尼器部件；惯质器部件包括：滚珠螺杆(2)、滚珠螺母(5)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)；粘性阻尼器部件包括：粘性阻尼液体(7)、插板(8)；当滚珠螺杆(2)上下平动时，滚珠螺母(5)因受两端止推滚珠轴承(3)的限制，进行高速旋转，带动固定之上的圆筒状质量块(4)旋转，产生负刚度；同时，插板在粘性阻尼液体(7)里往复运动，产生粘滞力，消耗耗能。

【技术特征摘要】
1.一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，包括：连接件(1)、滚珠螺杆(2)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)、滚珠螺母(5)、阻尼器外壳(6)、粘性阻尼液体(7)、插板(8)、角度调整装置(9)、底座(10)，其特征在于：阻尼器分为上部分的惯质器部件和下部分的粘性阻尼器部件；惯质器部件包括：滚珠螺杆(2)、滚珠螺母(5)、止推滚珠轴承(3)、圆筒状质量块(4)；粘性阻尼器部件包括：粘性阻尼液体(7)、插板(8)；当滚珠螺杆(2)上下平动时，滚珠螺母(5)因受两端止推滚珠轴承(3)的限制，进行高速旋转，带动固定之上的圆筒状质量块(4)旋转，产生负刚度；同时，插板在粘性阻尼液体(7)里往复运动，产生粘滞力，消耗耗能。2.根据权利要求1所述的一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，其特征在于：阻尼器通过连接件(1)与模型拉索固定，模型拉索的振动导致滚珠螺杆(2)的上下平动。3.根据权利要求1所述的一种惯性质量、阻尼系数可调的惯性质量阻尼器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：段元锋，莫凯程，章红梅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33