本发明专利技术涉及一种宽带阻尼型隔振系统，由弹性隔振器与颗粒阻尼器连接复合而成；所述颗粒阻尼器可位于所述弹性隔振器的体内，亦可位于与支承或与被控对象之间；将所述宽带阻尼型隔振系统设置在支承与被控对象之间，在所述颗粒间由所述被控对象的重力或所述支承与所述被控对象间施加预紧力产生的接触压应力或在此基础上对于所述宽带阻尼型隔振系统中的颗粒阻尼器中的颗粒施加电场或磁场，被控对象相对于所述支承振动时，使所述宽带阻尼型隔振系统中的颗粒阻尼器中处于紧密接触状态下的颗粒间出现相对摩擦运动，从而在０．１～５０００Ｈｚ宽带范围内以及至少在一个自由度方向上消耗所述被控对象的振动能量，使其不会因为振动而发生滑移或游走。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种宽带阻尼型隔振系统；尤其是将现有弹性隔振器与颗粒阻尼器有机地结 合起来，利用现有弹性隔振器的高弹性和其大变形量的优点，弥补现有高填充率(大于等于 80%)颗粒阻尼器弹性差和变形量有限的缺点，利用现有高填充率颗粒阻尼器的宽频带范围内 与激励相关的大阻尼的优势，弥补现有弹性隔振器阻尼过小的缺点的一种隔振系统。
技术介绍
物体振动的有害方面日益弓l起了人们的高度重视。虽然发动机隔振技术日新月异，但客车和工程机械的发动机在工作或怠速时的振动往往 弓l起车箱或驾使室的震动，从而使乘客或驾驶员的舒适性变差，甚者常常疲劳驾驶。其次， 行驶过程中路面的激励通过车体输入到发动机，使其动力输出单元承受冲击载荷作用，引起 疲劳断裂等。这些都已经引起了学者们的高度关注(吕振华和上官文斌的"基于液-固耦合有 限元仿真液压悬置集总参数模型动态分析"，《机械强度》，2004，第26巻第1期；范让林和 吕振华的"三代液阻悬置非线性动特性的试验研究及其参数识别方法"，《机械工程学报》，第 42巻第5期；上官文斌的"液压悬置惯性通道阻尼特性的实验分析与计算分析"，《振动工程 学报》，第19巻第3期；史文库和蔡俊的"主动控制式电磁液压悬置隔振性能石开究"，《噪声 与振动控制》，2006年第3期......)。振动压路机在工作过程中利用振动能量对于地基实施压实，振动的利用禾fr振动的防护显 得尤为分重要。该激励使驾驶室里驾驶人员的工作条件恶化，工作耐力显著下降。能做到振、 地不振人十分困难，甚者经过几小时的工作，驾驶人员头昏眼花。显然，优良的隔振技术需 求迫切。国外已经将磁流变技术应用于保护驾驶员。随着国家相关强制法规的出台，驾驶人 员们的工作环境将会改善。移动式柴油发电机、空压机等往往由于振动而在工作场所游走(Walking Machine)。离心设备由于离心力的作用振动剧烈，不得不常常监视其动平衡问题(《流体机械》，'2001 年第29巻第6鄉或釆用动力吸振器(《食品工业禾根》Vol. 21， No. 2， 2000)。更为普遍的是近几年来在批量走入家庭的家用滚桶洗衣机，由于其节能和环保的要求， 越来越轻而薄，甩干速度越来越高，从而出现了世界难题只要匀布不成，尤其在高速甩干过程中的大偏心量下，滚桶洗衣机在厨房或卫生间頃陡、跳转、游走，甚者拉断水管和电源 线而跳舞。该问题已经引起了学者和制造商们的重视(郑毅等"洗衣机振动过程的计,模 拟研究"，《《振动、测试与诊断》，第21巻第3期，2001年9月》。虽然有利用各种平衡技术的滚桶洗衣机专利文献(Si卿le Non-regenertive Deceleration Control of Permanent Magnetic Synchronous Motor for Vibration Control in Drum-type Washer/Dryer, IEEJ Trans. IA，Vol. 125， No. 7,2005 by Yashio Tomigashi等 Modeling, Design and Control of a Portable Washing Machine during the Spinning Cycle ， Proc. Of the 2001 IEEE/ASME Int. Conf. On Advanced Intelligent Mechatronics Systems, 8—11， July 2001， Como， Italy, pp. 899—904， by Evangelos Papadopoulos and Iakovos P邵adimitriou,陈忠和郑时雄的"环状液体平衡器的平衡理论及其应用分析"，《振动、测试 与诊断》，第21巻第4期，2001年12月)，但仍存在普遍应用的技术经济学瓶颈。而且，当 洗衣量本来就不大时，匀布程序可能没用，这就是为什么洗少量衣物时反而振动量变大的原 因。综上所述，有必要在发动机与车体间、运动设备上与可移动设备和仪器间、惯性平台与 支承如地面间、柴油发电机与支承体如地面间、空压机与支承体如地面间、滚桶洗衣机与支 承体如地面间设置合适的隔振器，尤其是能够直接支承并能够隔振的阻尼型隔振器。虽然采用现有隔振技术可以有效回避控制对象的共振峰值，在隔振区实现有效隔振，但 固有峰值处的传递率过大，通过共振频率时十分危险。如在固有频率处，金属弹簧隔振器的 传递率大于50陪，只能在大于频率比1.414的隔振区有良好效果；在固有频率处，橡胶隔振 器的传递率为6-10陪，大阻尼粘弹性材料的传递率为3-4陪；在固有频率处，钢丝绳隔振器 的传递率为3陪，而且面临永久变形、疲劳断裂和击穿问题；性能优良的库仑摩擦隔振器可 以没有固有峰，但容易滑脱和不稳定。显然，现有隔振技术难于满足工程和生活应用。利用阻尼技术可以有效地减振，利用得当效果明显；摩擦阻尼的适应频率宽，尤其是颗粒摩擦阻尼器被称为宽带阻尼器，有的甚至工作在几至几千赫兹，这是大多数阻尼器所无法胜任的，从而应用广泛。如李伟等的"豆包阻尼器"(《航空学报》，1999年3月)、VikramK. Kinra和Bryan Witt的Investigating Particle Impact Damping As a Means of Fatigue Reduction (9th Joint FAA/DoD/NASA Aging Aircraft Conference) 、 Bryce L. Fowler等的 Design Methodology for Particle Damping (Smart Structures and Materials: Damping and Isolation Newport Beach ， CA， March 2001)、河南机电高等专科学校李，的"基于摩擦 耗能机理的惯性平台三向隔振器"(《噪声与振动控制》，1997年8月)和"颗粒阻尼隔振器" (机械，1998年第25巻增刊)、曰本专禾U JP2001355672 (Particle Vibration—Isolating Damper)、美国专利US6260676 Bl (Magnetic Particle Damper Apparatus)、 US6547049(Particle Vibration Damper)、US6802405 B2(Friction Vibration Damper)、US2006/0180420 Al (Vibration D卿er)禾口 US20070012530 Al (Bearing Damper Having Dispersed Friction Damping Elements)。其中，李伟等的"豆包阻尼器"虽然也有弹性约束，但其弹性材料的刚度太小，从而不能够承受被控对象的重力作用或与之相应的预紧力，并且不能用于支承被控X寸象；其次，采 用小刚度的目的是，允许"豆包阻尼器"的工作过程中发生颗粒间碰撞，实施碰撞能量的交 换。这是因为碰撞能量交换与摩擦能量交换处于同一数量级，颗粒间的碰撞与摩擦同等重要； 同时，该论文中，像其它颗粒阻尼器一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽带阻尼型隔振系统，涉及弹性隔振器和颗粒阻尼器，其特征在于：所述宽带阻尼型隔振系统（３）是由弹性隔振器（５）与颗粒阻尼器（１０）复合而成；所述弹性隔振器（５）与所述颗粒阻尼器（１０）相互连接；所述弹性隔振器（５）包括各种橡胶、塑料、橡塑复合、各种纤维材料或以上混合制成的高弹性体，或者以上分别或多种混合后与金属复合而成的高弹性体，其主要作用是在外加负载作用下提供弹性变形，起到调节系统固有频率的目的；所述颗粒阻尼器（１０）包含密闭的腔体（８０）和填充于该腔体中的颗粒（１００），其主要作用是利用所述颗粒间的相互摩擦作用，在宽频带范围内给振动系统提供摩擦阻尼，抑制共振峰；所述颗粒阻尼器（１０）的密闭腔体（８０）完全属于或完全接触所述弹性隔振器（５）或者所述颗粒阻尼器（１０）的密闭腔体（８０）部分属于或部分接触所述弹性隔振器（５）；所述颗粒阻尼器（１０）的密闭腔体（８０）完全属于或完全接触所述弹性隔振器（５）时，所述颗粒阻尼器（１０）位于所述弹性隔振器（５）的体内；所述颗粒阻尼器的密闭腔体（８０）部分属于或部分接触所述弹性隔振器（５）时，所述颗粒阻尼器（１０）位于所述弹性隔振器（５）与支承（４０）或与被控对象（２０）之间，或者位于其所述弹性隔振器（５）的侧面；实际使用中，将所述宽带阻尼型隔振系统（３）设置在支承（４０）与被控对象（２０）之间，利用被控对象（２０）的重力或在所述支承（４０）与所述被控对象（２０）之间施加预紧力，使所述宽带阻尼型隔振系统中所述弹性隔振器（５）的高弹性体弹性变形，致使所述颗粒阻尼器（１０）弹性壳体受压后弹性变形，其中颗粒间的接触压应力增加而处于紧密接触状态；或者在所述颗粒间由所述被控对象（２０）的重力或所述支承（４０）与所述被控对象（２０）间施加预紧力产生的接触压应力基础上，对于所述宽带阻尼型隔振系统中的颗粒阻尼器（１０）中的颗粒（１００）施加电场或磁场，从而使其接触应力与电场或磁场作用应力迭加；当所述被控对象（２０）相对于所述支承（４０）振动时，使所述宽带阻尼型隔振系统中的颗粒阻尼器（１０）中处于紧密接触状态下的颗粒（１００）间出现相对摩擦运动，从而在０．１～５０００Ｈｚ宽带范围内以及至少在一个自由度方向上消耗所述被控对象（２０）的振动能量，抑制所述被控对象（２０）的共振峰值，从而使所述支承（４０）所受的支承力保持稳定，以及使被控对象（２０）不会因为振动而发生滑移或游走；当所述支承（４０）...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕崇耀，
申请(专利权)人：吕崇耀，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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