一种用于结构振动控制的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于结构振动控制的装置，其包括：两个质体（１０、２０），每个质体绕着转轴（１２、２２）被可旋转地安装，其中着两个转轴在同一方向上延伸，并且每个质体的重心和对应的转轴（１２、２２）之间存在一段距离（ｒ１、ｒ２）；驱动器，该驱动器使每个质体（１０、２０）进行环行旋转运动；至少一个感应器（４０），其测量结构（３０）的运动与加速度；以及控制器，其基于测得的运动和加速度，控制至少一个下述变量：至少一个质体（１０、２０）的旋转运动的转动角（φ↓［１］、φ↓［２］）；一质体（１０）的转轴（１２）与另一质体（２０）的转轴（２２）之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于结构振动控制的装置 房屋建筑、陆地与水上交通工具、航空器与航天器，以及其他机器、装置或者设备，以下被统称为结构(structures),会因动态作用力 (dynamically acting forces )而导致振动，其中该动态作用力会削弱 可操作性、耐久性以及结构和操作的稳定性。作为结构设计的一部分， 需要分析这种振动的可能性和影响力。如果必要的话，经过采取适当 的方式，该振动将得到抑制或受到限制。 一种可能的方法是加固结构， 然而，这种方法需要更多的材料、产生更大的重量、以及导致更高的 成本。被动式或主动式控制系统可以是一种明智且经济的选择，这种系 统把附加力(additional forces )引入系统来抵消振动，以此降低振动 产生的冲击。就 一 种 一皮称为主动式机械减振器(active mechanical damper)而言,通常通过寿甫助质量块(auxiliary masses )的牙多动或力口 速来产生上述附加力。在该定向(targeted)的控制动作下，那些辅助 质量块的移动或加速作为操作变量，这些操作变量必须是根据系统的 参数、测得的结构运动、以及或许是根据测得的环境条件(闭环控制 closed-loop control)通过计算和调整而得到。这些类型的结构早已被 用在地震区的高层建筑上。(参见文献Housner, G.W.; Bergmann， L.A.; Caughey， T.K.; Chassiakos, A.G.; Claus, R.O.; Masri, S.F.; Skelton， R.E.; Soong, T.T.; Spencer, B.F.; Yao, J.T.P. "Structural Control: Past, Present, andFuture，，(《结构控制过去、现在、和将来》)，Journal of Engineering Mechanics (《机械工程杂志》),9 (123), 1997, 897-971 )人们对振动控制装置有众多需求，在某些程度上，这些需求会抵 消设计结果。 一方面，这些由控制系统产生的力需要能尽量依据时间 和空间来调节。另一方面，为了实现更好的操作性、安全性以及更低 的建造成本，设计原理应该尽可能简单。其它标准包括极其完备的闭5环控制，以及最低限度的合理的能源需求。一种减小支撑结构振动的装置，包括一对被枢转地安装的质体(mass body),这对质体被设置在一根轴的相对的两侧上，从文献 WO 2005/116340 Al中可获知这种设置的技术方案。根据一个控制单 元的说明， 一驱动器移动所述质体，使它们按预设的角度在与所述轴 相垂直的平面内转动，其中所述控制单元能对测得的所述支撑结构的 位置和/或运动数值做出反应。从文献WO 2006/029851A中可知一种用于降低振动运动的减振 装置，其中， 一对质体附加在一装配好的可旋转的梁的两端，并被设 置在该梁转轴的相对的两侧上，其中，该梁的旋转运动可以预设，或 者，受到促动器的主动控制或受到弹簧和/或减振元件(damping elements)的被动控制。由此，所述两个质体的相对设置根据该梁预 先决定。从日本专利文献06147258 A的摘要中得知一种减振装置，其包 括一个具有内齿槽(internal cogging)的齿4仑和一个具有外齿槽 (external cogging )的第二齿轮，其中所述内齿槽与所述外齿槽相啮 合。所述第二齿轮的直径为上述外齿轮直径的一半，并且该第二齿轮 在其周边上装配有一重块(weight)。该第二齿轮通过设置在中央的 杆在该外齿轮内做旋转运动。从日本专利文献2000120764 A的摘要中得知另 一种减振装置， 其具有两个相对的可转动碟，其中，这两个碟还装配有偏心设置的较 小的碟。所述较小的碟偏心地支撑着一重块。通过调整该较小的碟相 对于该较大的碟的角位(angular position),所述重块和转轴之间的距离 可调节。本专利技术的任务是提供一种用于结构振动控制的装置，与现有装置 相比较，其能以更平衡、更好的方法来满足现有需求。本任务是通过一种用于结构振动控制的装置来完成的，这种装置 具有权利要求1所述的特征。优选实施例作为从属权利的主题。根据本专利技术用于结构振动控制的装置，其具有-两个质体，每个质体绕着转轴被可旋转地安装，其中所述两个 转轴在同一方向上延伸，并且每个所述质体的重心和对应的转轴之间存在一段距离；-驱动器，所述驱动器使每个所述质体进行环行旋转运动(circulation rotation motion);-至少一个感应器，用于测量结构的运动或加速度；以及-控制器，所述控制器基于测得的所述结构的运动或加速度，控 制至少一个下述变量陽至少一个质体的i走转运动的转动角(rotational angle ); - 一所述质体的转轴与另 一所述质体的转轴之间的距离。新创词"双失衡转动体"(do^/e ""6a/a"ce rator)在此处被用 于描述根据本专利技术的装置。质体的重心和对应的转轴之间的距离使得每个质体产生 一 失衡 状态。两4艮转轴在同一方向上延伸，例如，它们互相平^"。所述转轴 能互相分开或被设置在一起，例如，它们重合。每个质体的旋转方向 在初始阶段是任意的。两个质体进行环行旋转运动(circulating rotational motion )。 由于向心力(centripetal forces)的存在，于是每个 产生失纟耔状态的质体对其转轴产生一临时脉动力(fluctuating force )。因此，由所述两个质体产生的合力取决于所述装置的构造，其中， 所述合力由所述用于振动控制的装置所施加。具体而言，起决定性作 用的因素包括所述两个质体的质量大小、旋转速度、两个旋转运动 (具有数值上相等的速度)之间的相位关系(phase relation)、以及 一所述质体的转轴与另一所述质体的转轴之间的距离。由此，上述脉 动力基本上是固定或可变的。通过控制器能实现一个定向的合力作用 结果，以便控制，尤其是降低与所述装置相连结构的振动，其中所述 控制器是基于权利要求1的描述根据本专利技术的多个可应用变化例中的 至少一个而得到的。通过适当的控制，能产生一个扭矩作用和一个力 的作用，其中，该扭矩作用发生在所述转轴的方向上(例如， 一个在 所述轴方向上的扭矩)，所述力的作用垂直于所述转轴的方向。所述运动和力的作用随时间的变换取决于上述脉动变量，并可以通过根据 本专利技术的装置和控制器的构造以多种途径预设。通过所述两个质体的 环行旋转运动，并且当所述旋转速度为恒定时，能产生周期力和扭矩(periodic forces and torques ),其中，所述驱动器^f又须保持所述两个 质体的旋转运动。因此，所述装置尤其节能。在旋转速度不为恒定的 情况下，也能产生非周期扭矩作用和力的作用。在本专利技术的一个优选实施例中，提供了 一种用于测量环境条件的 感应器。该环境条件可以是，例如，风速或地面加速度，如在地震条 件下。必要时，也能使用多个感应器，它们可以测量不同的环境条件。 具备了所述装置的控制器有利于充分利用本装置，其中该控制器能考 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于结构（３０）振动控制的装置，具有：　－两个质体（１０、２０），每个质体绕着转轴（１２、２２）被可旋转地安装，其中所述两个转轴在同一方向上延伸，并且每个所述质体的重心和对应的转轴（１２、２２）之间存在一段距离（ｒ１、ｒ２）；　 　－驱动器，所述驱动器使每个所述质体（１０、２０）进行环行旋转运动；　－至少一个感应器（４０），所述感应器（４０）测量结构（３０）的运动或加速度；以及　－控制器（５０），所述控制器（５０）基于测得的所述结构的运动或加速度控制至 少一个下述变量：　－至少一个质体（１０、２０）的旋转运动的转动角（φ↓［１］、φ↓［２］）；　－一所述质体（１０）的转轴（１２）与另一所述质体（２０）的转轴（２２）之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌韦斯达洛斯克，
申请(专利权)人：索列丹斯弗莱西奈公司，
类型：发明
国别省市：FR[]