一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，包括吸振器本体，吸振器本体包括与待减振结构件固定连接的连接支座，连接支座上固定安装有箱体，箱体内部设有质量块，质量块两端分别设有非线性弹簧一和非线性弹簧二，非线性弹簧一和非线性弹簧二的一端均与质量块固定连接，非线性弹簧一和非线性弹簧二的另一端均与箱体的内壁固定连接；箱体上部设有碰撞调节装置一，箱体下部设有碰撞调节装置二，碰撞调节装置一下端和碰撞调节装置二上端均穿过箱体，碰撞调节装置一和碰撞调节装置二均与质量块之间有间隙，碰撞调节装置二与待减振结构件之间有间隙。本实用新型专利技术结构设计合理、使用方便且吸振效果好，使用成本低，应用范围广。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种吸振装置，尤其是涉及一种用于抑制各种机械设备结构件振动的通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器。
技术介绍
振动是各种机械设备在运转过程中不可避免地产生的一种运动形式。振动会导致机械设备结构件过早产生疲劳破坏，使结构件的运动发生失常，定位不准确，以及产生噪音等问题。因此，对于结构件的振动抑制成为一种有效提高设备运动精度、使用寿命和降低噪音的方式。而目前，对于结构件振动的抑制通常是采用三种方式，即主动控制、被动控制和主被动联合控制。其中，主动控制就是预先分析目标偏离的可能性，并拟订和采取各项预防性措施，以使计划目标得以实现，主动控制是一种前馈控制，其具有控制精度高和反应灵敏等特点，但是控制结构复杂，成本高，频域范围窄，且必须提供能源，因此使其应用范围受到一定的限制；被动控制是从计划的实际输出中发现偏差，通过对产生偏差原因的分析，研究制定纠偏措施，以使偏差得以纠正，恢复到原来的计划状态，或虽然不能恢复到计划状态但可以减少偏差的严重程度，被动控制是一种事中控制和事后控制，其具有结构简单、无需能量源和成本低的特点，但是控制范围窄，作用效果差；主被动联合控制就是利用主动控制和被动控制各自的优点，互相弥补各自的不足，实现目标的精确控制。综上，主动控制是针对目标的偏差分析，提供一定的矫正量，被动控制是对目标产生的偏差进行纠正，提高系统的反应灵敏性，主被动联合控制是结合主动控制与被动控制的优点综合进行作用，其减振效果良好，但结构复杂，成本高，且需要能量源，因此使其应用范围也受到了限制。在为了提高振动控制的精度和设备运行的稳定性，且在能源供应不便利的情况下，被动控制应用较为广泛，尤其是多用于对野外作业设备的振动抑制上。另外，从节约能源的角度出发，也需要较好的被动控制减振装置。被动控制减振装置是利用结构件自身运动产生的能量带动被动控制减振装置，使被动控制减振装置发生运动，吸收和消耗结构件振动产生的能量，实现快速耗能，以降低结构件的振幅，提高运动精度，降低结构件相互之间的运动磨损，提高其疲劳强度。但是，由于常规的被动控制减振装置往往在运动过程中产生较大的噪音，对作业环境产生污染，且常规的被动控制减振装置往往都是以线性振动控制为主，因此其使用的频带范围窄，只对几个有效的频率点能进行振动控制，无法实现较宽频域范围的吸振减振，且吸振效果不理想。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其结构简单、设计合理、使用操作方便且吸振效果好，能有效解决现有技术中采用主动控制、被动控制和主被动联合控制三种控制方式均不理想的问题，可快速有效降低结构件产生的振动，同时无需外部任何能源供给，减振效率高，应用范围广。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于包括吸振器本体，所述吸振器本体包括与待减振结构件固定连接的连接支座，所述连接支座上固定安装有箱体，所述箱体内部设置有质量块， 所述质量块两端分别设置有非线性弹簧一和非线性弹簧二，所述非线性弹簧一和非线性弹簧二的一端均与质量块固定连接，所述非线性弹簧一和非线性弹簧二的另一端均与箱体的内壁固定连接；所述箱体上部设置有碰撞调节装置一，所述箱体下部设置有碰撞调节装置二，所述碰撞调节装置一的下端和碰撞调节装置二的上端均穿过箱体且位于箱体内，所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二分别设于质量块的上下两侧，所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二均与质量块之间有间隙，所述碰撞调节装置二与待减振结构件之间有间隙。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述非线性弹簧一设于质量块上端，所述非线性弹簧二设于质量块下端，所述箱体内部设置有依次穿过非线性弹簧二、质量块和非线性弹簧一的导柱，所述导柱上端与箱体顶部固定连接， 所述导柱下端与箱体底部固定连接，所述质量块与导柱滑动连接。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二的数量均为两个，两个所述碰撞调节装置一对称设于非线性弹簧一的左右两侧，两个所述碰撞调节装置二对称设于非线性弹簧二的左右两侧。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二的数量均为一个，所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二斜对称设于质量块的上下两侧。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述非线性弹簧一设于质量块左端，所述非线性弹簧二设于质量块右端。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二对称设于质量块的上下两侧。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述箱体为密封箱体，所述箱体内部设置有流体，所述质量块浸入流体中。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述箱体上端设置有凸耳，所述凸耳的数量为两个，两个所述凸耳分别设于箱体的左右两侧，所述凸耳上设置有螺栓孔，所述凸耳与箱体固定连接。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述吸振器本体的数量至少为两个，每相邻两个所述吸振器本体之间通过凸耳和螺栓顺次固定连接。上述的一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二的结构相同，所述碰撞调节装置一和碰撞调节装置二均包括设于箱体内部的固定板和设于箱体外部的手柄，所述手柄与固定板之间设置有连接杆， 所述连接杆一端与手柄固定连接，所述连接杆另一端穿过箱体且与固定板固定连接，所述固定板与质量块之间有间隙，所述连接杆上设置有用于对其限位的防松螺母，所述防松螺母设于箱体外部。本技术与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理，本技术同时利用非线性能量转移和碰撞耗能作用来实现对待减振结构件的吸振减振，吸振效果好，减振效率高。2、使用操作方便，使用时，首先通过螺栓将连接支座与待减振结构件固定连接，然后调整碰撞调节装置一和碰撞调节装置二的高度，使得固定板与质量块之间有间隙，再通过防松螺母将连接杆与箱体锁紧即可。3、本技术能有效解决现有技术中采用主动控制、被动控制和主被动联合控制三种控制方式均不理想的问题，且可快速有效降低结构件产生的振动。4、由于本技术的减振器箱体安装在待减振结构件上，质量块采用非线性弹簧与箱体连接，因此振动产生的能量可通过非线性弹簧转移到质量块上，使质量块产生运动， 且在非线形弹簧的作用下，质量块上的振动能量有很少部分传回到待减振结构件上，实现大部分能量的转移，同时质量块在运动过程中与调节装置的固定板发生碰撞，实现碰撞耗能。另外，箱体中的流体在箱体的振动下会产生晃动，也可以起到吸收能量的作用，并且质量块运动和碰撞过程中带动流体运动，产生能量消耗，同时流体可以吸收碰撞产生的噪声和冲击波，在多重作用下，使得待减振结构件产生的振动幅度快速衰减下来。5、本技术无需外部任何能源供给，使用成本低。6、本技术不需要复杂的主动控制系统就可以实现对待减振结构件的减振，提高了对待减振结构件的疲劳寿命。7、应用范围广，由于本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种通过非线性能量转移与碰撞耗能作用的吸振器，其特征在于：包括吸振器本体，所述吸振器本体包括与待减振结构件（９）固定连接的连接支座（６），所述连接支座（６）上固定安装有箱体（４），所述箱体（４）内部设置有质量块（７），所述质量块（７）两端分别设置有非线性弹簧一（３－１）和非线性弹簧二（３－２），所述非线性弹簧一（３－１）和非线性弹簧二（３－２）的一端均与质量块（７）固定连接，所述非线性弹簧一（３－１）和非线性弹簧二（３－２）的另一端均与箱体（４）的内壁固定连接；所述箱体（４）上部设置有碰撞调节装置一（２－１），所述箱体（４）下部设置有碰撞调节装置二（２－２），所述碰撞调节装置一（２－１）的下端和碰撞调节装置二（２－２）的上端均穿过箱体（４）且位于箱体（４）内，所述碰撞调节装置一（２－１）和碰撞调节装置二（２－２）分别设于质量块（７）的上下两侧，所述碰撞调节装置一（２－１）和碰撞调节装置二（２－２）均与质量块（７）之间有间隙，所述碰撞调节装置二（２－２）与待减振结构件（９）之间有间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：成建联，徐信芯，李兆凯，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：87