一种惯质可变的双曲柄惯容器制造技术

本申请涉及结构振动控制技术领域，提出了一种惯质可变的双曲柄惯容器，包括支撑框架(1)、飞轮(4)、曲柄(5)、连杆(6)、传动杆(7)、平动杆(8)和平动杆支撑架；飞轮有多个，曲柄有两个。本申请平动杆在直线轴承的约束下做平动运动，平动杆通过传动杆带动连杆运动，连杆带动曲柄旋转，进而带动连接在曲柄上的飞轮转动，由于平动杆的平动运动与曲柄的转动运动是非线性的，进而实现惯容器的表观质量与两端点的相对加速度的非线性关系，实现惯容器的惯质可变。且该惯容器可以通过调节曲柄等参数实现不同的惯质变化特性，参数的调节在实物装置中可方便实现。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及结构振动控制，具体涉及一种惯质可变的双曲柄惯容器。

技术介绍

1、惯容是一种两端点的加速度相关型惯性单元，质量增效作用是其主要特点。附加惯容系统的减振结构具有与传统的利用附加质量的减振系统(如调谐质量阻尼器)相似甚至更为高效的减振效果，而由于惯容系统的质量增效效果，其物理质量可远小于其表观质量，解决了传统的利用调谐作用的减振系统的附加质量限制问题。

2、典型的常见惯容装置的惯容系数通常是一个恒定值，处于线性控制领域，其只能在有限的有效频带内进行结构的振动控制。线性减隔振系统的有效控制频带较窄，当结构的固有频率因损伤或性能退化发生改变，或者外部激励频率超出控制频带范围时，线性减隔振系统可能不再具有振动抑制作用。而惯质可调节的非线性惯容已被证明可以在极宽的激振频率下抑制结构振动。

3、现有的惯质可变的非线性惯容的实现方式较多基于几何非线性的布置方式，如将经典惯容布置在结构运动的垂直方向，实现结构的相对加速度与惯容两端点的相对加速度的非线性关系。这种通过几何布置间接实现惯容可变的方式，通常需要额外附加连接装置，且连接装置较复杂。因此，通过装置创新直接实现惯质可变的惯容是必要的。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本申请提供了一种惯质可变的双曲柄惯容器，安装在结构中起到非线性调节惯质的作用。本申请利用双曲柄装置，实现结构的水平运动与飞轮的旋转运动之间的非线性关系，进而实现惯质可变，对结构实现宽频控制。

2、本申请技术方案如下：

<p>3、一种惯质可变的双曲柄惯容器，包括支撑框架1、飞轮4、曲柄5、连杆6、传动杆7、平动杆8和平动杆支撑架；

4、所述飞轮4有多个，所述曲柄5有两个；

5、所述飞轮4连接在曲柄5上，所述曲柄5底部限位在支撑框架1上转动，两个曲柄5的顶端分别连接在连杆6的两端，所述连杆6连接传动杆7，所述传动杆7连接平动杆8，所述平动杆支撑架固定在支撑框架1上，所述平动杆8由平动杆支撑架支撑。

6、进一步的，所述平动杆支撑架包括直线轴承9和支撑板10，支撑板10固定在支撑框架1上，直线轴承9固定在支撑板10底部，所述直线轴承9用于安装平动杆8，所述平动杆8在直线轴承9的约束下做滑动运动。

7、进一步的，所述曲柄5与连杆6之间采用铰接，所述连杆6与传动杆7之间采用铰接，所述传动杆7与平动杆8之间采用铰接。

8、进一步的，所述曲柄5，设置有两个圆柱形活动轴，分别为直轴501和中心轴502；所述直轴501设置于曲柄5底部，用于将曲柄5底部限位在支撑框架1上活动；所述中心轴502设置于曲柄5顶部，用于将曲柄5顶部与连杆6连接。

9、进一步的，所述飞轮4的中心与直轴501共轴，且通过滚子轴承3连接；飞轮4另一边缘处设有孔洞，该孔洞中心与中心轴502共轴。

10、本申请关键技术点：

11、(1)基于双曲柄四杆机构的运动形式，利用平动杆和传动杆将结构的平动传递给双曲柄四杆机构，将结构的平动转化为曲柄的转动。通过将飞轮连接在曲柄上，将飞轮的转动与曲柄的转动联系在一起，进而带动飞轮转动。基于双曲柄四杆机构的非线性运动传动，实现惯容器的表观质量与两端点的相对加速度的非线性关系，实现惯容器的惯质可变。

12、(2)双曲柄四杆机构的运动形式可改变，可以通过调节曲柄、连杆的长度参数，以及两固定孔之间的距离参数，实现类似曲柄摇杆四杆机构的运动形式，根据工程需求，改变惯质的调节特性，实现惯质的自适应调节。

13、与现有技术相比，本申请具有如下优点和有益效果：

14、(1)本申请通过平动杆穿过直线轴承，沿着直线轴承的方向做平动运动，平动杆通过传动杆带动连杆运动，连杆带动曲柄旋转，进而带动连接在曲柄上的飞轮转动，由于平动杆的平动运动与曲柄的转动运动是非线性的，进而实现惯容器的表观质量与两端点的相对加速度的非线性关系，实现惯容器的惯质可变。

15、(2)本申请利用双曲柄四杆机构与平动杆的运动传递，将平动运动转换为曲柄的转动，进而实现飞轮的转动，实现质量放大。且该惯容器可以通过调节曲柄等参数实现不同的惯质变化特性，参数的调节在实物装置中可方便实现。

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【技术保护点】

1.一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，包括支撑框架(1)、飞轮(4)、曲柄(5)、连杆(6)、传动杆(7)、平动杆(8)和平动杆支撑架；

2.如权利要求1所述的一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，

3.如权利要求1所述的一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，

4.如权利要求1所述的一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，

5.如权利要求4所述的一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，

【技术特征摘要】

1.一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，包括支撑框架(1)、飞轮(4)、曲柄(5)、连杆(6)、传动杆(7)、平动杆(8)和平动杆支撑架；

2.如权利要求1所述的一种惯质可变的双曲柄惯容器，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松涛，张文静，谢丽宇，刘江，苏克龙，周雷军，
申请(专利权)人：上海秋元华林建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：