一種頻率可連續(xù)變化的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于隔振技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種阻尼器結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是近年來(lái)被廣泛采用的一種被動(dòng)型減振裝置，由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單、 使用時(shí)無(wú)需外部能量輸入、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)的微振動(dòng)控制和機(jī) 械設(shè)備減隔振等領(lǐng)域。
[0003] 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器由質(zhì)量塊、彈簧和阻尼系統(tǒng)三部分組成。通過(guò)將調(diào)諧質(zhì)量阻尼器 的自振頻率調(diào)至被控結(jié)構(gòu)頻率附近，以改變被控結(jié)構(gòu)的共振特性，從而將被控結(jié)構(gòu)上的振 動(dòng)能量轉(zhuǎn)移到調(diào)諧質(zhì)量阻尼器上，然后通過(guò)阻尼單元將轉(zhuǎn)移的能量耗散掉，以達(dá)到減小被 控結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。
[0004] 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器只有在最優(yōu)設(shè)計(jì)頻率附近才能達(dá)到最佳的減振效果，然而，由于 工程振動(dòng)、施工誤差等因素的影響，被控結(jié)構(gòu)的實(shí)際固有頻率不可避免的與設(shè)計(jì)值出現(xiàn)偏 差，這將導(dǎo)致被動(dòng)調(diào)諧類阻尼單元減振效果明顯下降甚至失效。
[0005] 現(xiàn)有的被動(dòng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器往往是通過(guò)增減鋼板的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)質(zhì)量或調(diào)整彈簧 有效圈數(shù)以調(diào)整剛度，其調(diào)頻范圍十分有限（不超過(guò)± 15% )，并且大部分不可連續(xù)精確調(diào) 節(jié)、難以適應(yīng)不同振動(dòng)頻率需要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器產(chǎn)品的諧振頻率不可調(diào)節(jié)或者說(shuō)不可連續(xù)精確調(diào)節(jié)、難 以適應(yīng)不同振動(dòng)頻率需要的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種諧振頻率可連續(xù)調(diào)節(jié)的調(diào)諧質(zhì)量 阻尼器裝置，它可在不改變或更換產(chǎn)品的任何零部件的前提下，大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的諧 振頻率，使之與所安裝位置實(shí)際結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率精確一致，從而達(dá)到最佳的吸振效果。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種頻率可連續(xù)變化的調(diào)諧質(zhì)量阻尼 器結(jié)構(gòu)，包括主質(zhì)量塊、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、定剛度彈性支撐、阻尼單元和底座，所述主質(zhì)量塊和底座 共同構(gòu)成主支撐結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、定剛度彈性支撐、阻尼單元分別安裝在所述主支撐結(jié) 構(gòu)上，其特征在于，
[0008] 還包括位于所述主質(zhì)量塊和所述底座之間的可調(diào)剛度彈性支撐，所述可調(diào)剛度彈 性支撐包括彈性梁、滑動(dòng)件和緊固件，其中，所述彈性梁水平設(shè)置，所述彈性梁的右端固定 安裝在所述底座上，其左端穿過(guò)所述滑動(dòng)件并且其上端面和/或下端面在調(diào)諧質(zhì)量阻尼器 振動(dòng)時(shí)能與所述滑動(dòng)件接觸，所述滑動(dòng)件位置可調(diào)整地安裝在所述主支撐結(jié)構(gòu)上并可沿所 述彈性梁的縱向滑動(dòng)，所述緊固件用于在所述滑動(dòng)件滑動(dòng)到設(shè)定位置后將滑動(dòng)件固定在所 述主支撐結(jié)構(gòu)上。
[0009] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滑塊和導(dǎo)桿，所述滑塊固定安裝在所述主質(zhì)量塊上，所 述導(dǎo)桿豎直設(shè)置并且其下端固定安裝在所述底座上，所述滑塊能沿所述導(dǎo)桿的縱向滑動(dòng)， 以使所述主質(zhì)量塊沿豎直方向移動(dòng)。
[0010] 優(yōu)選地，所述定剛度彈性支撐包括彈簧，所述彈簧穿裝在所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，其上端 抵靠在所述主質(zhì)量塊上，其下端抵靠在所述底座上；
[0011] 所述主質(zhì)量塊上設(shè)置有滑槽，所述滑槽呈T形，其包括寬度較大的第一滑槽和寬 度較小的第二滑槽，相應(yīng)地，所述滑動(dòng)件整體呈T形，其包括能在第一滑槽內(nèi)滑動(dòng)的第一滑 動(dòng)部和能在第二滑槽內(nèi)滑動(dòng)的第二滑動(dòng)部；所述緊固件為鎖緊螺母，其螺紋連接在所述第 二滑動(dòng)部上并能將所述滑動(dòng)件鎖定在所述主質(zhì)量塊上。
[0012] 優(yōu)選地，所述調(diào)諧質(zhì)量阻尼器工作時(shí)的最低振動(dòng)頻率設(shè)置為、最高振動(dòng)頻率設(shè) 置為f2、主質(zhì)量塊質(zhì)量設(shè)置為m、定剛度彈性支撐和可調(diào)剛度彈性支撐的數(shù)量均設(shè)置為n，按 照以下方法匹配定剛度彈性支撐和可調(diào)剛度彈性支撐的剛度：
[0013] 定剛度彈性支撐中單個(gè)彈簧的剛度ks不超過(guò)
I:且單個(gè)彈簧的 剛度ks滿足0.6k K 0.8k 1;可調(diào)剛度彈性支撐中單個(gè)彈性梁的最低剛度kbl滿 足kbl = k「ks、最高剛度kb2滿足
也即可調(diào)剛度彈性支撐 中單個(gè)彈性梁的最大有效長(zhǎng)度
、最小有效長(zhǎng)度1^_滿足
其中E和I分布為彈性梁的楊氏模量和截面慣性矩。
[0014] 優(yōu)選地，所述定剛度彈性支撐包括彈簧，所述彈簧穿裝在所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，其上端 抵靠在所述主質(zhì)量塊上，其下端抵靠在所述橫梁左端的上端面上；
[0015] 所述底座上設(shè)置有滑槽，所述滑槽呈倒T形，其包括寬度較大的第一滑槽和寬度 較小的第二滑槽，相應(yīng)地，所述滑動(dòng)件整體呈倒T形，其包括能在第一滑槽內(nèi)滑動(dòng)的第一滑 動(dòng)部和能在第二滑槽內(nèi)滑動(dòng)的第二滑動(dòng)部；所述緊固件為鎖緊螺母，其螺紋連接在所述第 二滑動(dòng)部上并能將所述滑動(dòng)件鎖定在所述主質(zhì)量塊上。
[0016] 優(yōu)選地，所述調(diào)諧質(zhì)量阻尼器工作時(shí)的最低振動(dòng)頻率設(shè)置為、最高振動(dòng)頻率設(shè) 置為f2、主質(zhì)量塊質(zhì)量設(shè)置為m、定剛度彈性支撐和可調(diào)剛度彈性支撐的數(shù)量均設(shè)置為n，按 照以下方法匹配定剛度彈性支撐和可調(diào)剛度彈性支撐的剛度：
[0017] 定剛度彈性支撐中單個(gè)彈簧的剛度ks不低于卜=4;r:"?/〗 :/~且單個(gè)彈簧的剛度 ks滿足1. 5k2< K 2k2;可調(diào)剛度彈性支撐中單個(gè)彈性梁的最高剛度kb2滿足kb2= 1八1/ k2_l/ks)，可調(diào)剛度彈性支撐中單個(gè)彈性梁的最低剛度kbl滿足k bl= lAl/k「1/10，也即 可調(diào)剛度彈性支撐中單個(gè)彈性梁的最大有效長(zhǎng)度L_滿足_
、最小有效 長(zhǎng)度L_滿足
>其中E和I分布為彈性梁的楊氏模量和截面慣性矩。
[0018] 優(yōu)選地，所述彈簧向下的可壓縮行程不少于15mm。
[0019] 優(yōu)選地，所述可調(diào)剛度彈性支撐的數(shù)量為多個(gè)并且這些可調(diào)剛度彈性支撐周向均 勻布置。
[0020] 優(yōu)選地，可調(diào)剛度彈性支撐的數(shù)量為四個(gè)并且這些可調(diào)剛度彈性支撐呈正方形布 置。
[0021] 優(yōu)選地，所述阻尼單元為活塞式阻尼單元、粘彈性材料阻尼單元、磁流變阻尼單元 或電磁式阻尼單元，阻尼單元的總阻尼比以不低于0. 05、不高于0. 15。
[0022] 總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下 列有益效果：
[0023] 1)本實(shí)用新型可以在不更換主質(zhì)量塊或彈性支撐結(jié)構(gòu)零部件的前提下，連續(xù)地調(diào) 節(jié)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的支撐剛度，使調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的諧振頻率與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的 振動(dòng)頻率精確一致，從而提高系統(tǒng)的共振效果；
[0024] 2)本實(shí)用新型可在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)支撐剛度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，從而保證同一型號(hào)的 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器產(chǎn)品可以用于不同振動(dòng)頻率的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的減振需求，亦可用于振動(dòng)頻率時(shí) 變的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)減振。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1和圖2均為本實(shí)用新型實(shí)施例一的剖視圖，其中，圖1為圖2中沿A-A線的剖 視圖，圖2為圖1中沿B-B線的階梯剖視圖；
[0026] 圖3和圖4均為本實(shí)用新型實(shí)施例二的剖視圖，其中，圖3為圖4中沿C-C線的剖 視圖，圖4為圖3中沿D-D線的階梯剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明