本實用新型涉及阻尼合金減振裝置領(lǐng)域，尤其涉及的是一種帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置。
背景技術(shù)：
伴隨工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，由發(fā)動機和氣動設(shè)備等原因引起的振動和噪聲問題越來越突出。振幅小于400微米的工業(yè)振動會激發(fā)機械結(jié)構(gòu)和電子控制儀器系統(tǒng)眾多的共振峰，使機械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞失效和動態(tài)失穩(wěn)，并降低電子控制儀器的精度，甚至于發(fā)生故障。以往的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，工業(yè)領(lǐng)域中約有三分之一的事故或者故障與振動有關(guān)。由此可見，必須從減振降噪問題的根本出發(fā)，尋找有效的解決辦法來降低振動的危害。
目前國際上并沒有針對阻尼合金設(shè)計的有效阻尼裝置。而現(xiàn)有技術(shù)中對阻尼合金的使用都是做成簡單的結(jié)構(gòu)件，例如墊片，套環(huán)，軸承等。還沒有報道過對阻尼合金進行有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計，做成多級減振結(jié)構(gòu)的阻尼裝置來進行振動的有效衰減。
因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進和發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，可有效衰減工業(yè)振動。
本實用新型的技術(shù)方案如下：一種帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，包括：一減振臂、一第一重力臂、一第二重力臂、一第一減振彈簧、第二減振彈簧和第三減振彈簧；所述減振臂采用鐵基阻尼合金做成，減振臂呈L型結(jié)構(gòu)，其垂直邊連接在振動源之上，第一重力臂和第二重力臂的上端部分別活動連接在減振臂的水平邊上，第一減振彈簧水平連接在第一重力臂和第二重力臂之間，第二減振彈簧水平連接在第二重力臂和減振臂的垂直邊之間，第三減振彈簧水平連接在第一重力臂和減振臂的垂直邊之間，所述第一減振彈簧、第二減振彈簧和第三減振彈簧均采用錳基阻尼合金做成。
所述的帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，其中：所述振動源與減振臂之間通過緊固件方式相連接。
所述的帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，其中：所述第一重力臂的上端部鉸鏈連接在減振臂水平邊的端部。
所述的帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，其中：所述第二重力臂的上端部鉸鏈連接在減振臂水平邊的中部。
所述的帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，其中：所述第一重力臂和第二重力臂均采用鑄鐵條制成。
所述的帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，其中：所述振動源為一基座，用于通過螺栓與鐵路的路基、或者輸油管的管道、或者海洋石油平臺的鐵架的振動部位相連接。
本實用新型所提供的一種帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置，由于采用了由鐵基阻尼合金做成的L型減振臂、以及三個由錳基阻尼合金做成的減振彈簧，利用減振臂受迫變形引發(fā)的內(nèi)部磁疇壁運動產(chǎn)生一級減振，結(jié)合三個減振彈簧受迫變形引發(fā)的內(nèi)部孿晶界面滑動產(chǎn)生二級減振，有效地衰減了工業(yè)振動。
附圖說明
圖1是本實用新型帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式和實施例加以詳細說明，所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的具體實施方式。
阻尼合金是一種具有高阻尼性能的金屬材料，由于其具有金屬材料的力學(xué)性能，包括優(yōu)良的彈性性能（屈服強度280MPa，斷裂強度360MPa）和塑形性能（延伸率35%），因而可以作為結(jié)構(gòu)件的材料使用；同時，又具有高阻尼的特性，阻尼系數(shù)SDC可以達到40%以上。
但是，在各種重要振動問題突出的場合，能有效的使用阻尼合金并得到令人滿意的效果，需要結(jié)合使用的具體環(huán)境和材料本身的性能來進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，例如，鐵軌、輸油管道、海洋石油平臺等場合。因而，阻尼合金的高效使用在國際上和國內(nèi)目前仍然是一項研究中的課題。
如圖1所示，圖1是本實用新型帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置包括一減振臂320、一第一重力臂330、一第二重力臂340、一第一減振彈簧350、第二減振彈簧360和一第三減振彈簧370；所述減振臂320采用鐵基阻尼合金板做成，減振臂320呈L型結(jié)構(gòu)，其垂直邊321的下端部連接在振動源110之上，第一重力臂330和第二重力臂340的上端部分別活動連接在減振臂320的水平邊322上，第一減振彈簧350水平連接在第一重力臂330和第二重力臂340之間，第二減振彈簧360水平連接在第二重力臂340和減振臂320的垂直邊321之間，第三減振彈簧370水平連接在第一重力臂330和減振臂320的垂直邊321之間，所述第一減振彈簧350、第二減振彈簧360和第三減振彈簧370均采用錳基阻尼合金線狀物(或絲狀物)做成。
所述振動源110可以是一基座，通過螺栓與鐵路的路基、或者輸油管的管道、或者海洋石油平臺的鐵架的振動幅度較大部位相連接。
當(dāng)所述振動源110的振動傳遞到減振臂320之后，由于第一重力臂330和第二重力臂340兩部分具有較大的重量，限制了減振臂320的振動，導(dǎo)致減振臂320發(fā)生受迫變形，也就是說，由第一重力臂330和第二重力臂340構(gòu)成的重力系統(tǒng)對與其連接的減振臂320的振動產(chǎn)生了抑制，進而在減振臂320內(nèi)部形成阻尼減振條件，而減振臂320又是采用鐵基阻尼合金做成的，其垂直邊321和水平邊322受迫變形產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致其內(nèi)部磁疇壁開始運動，是對減振臂320進行的一級振動衰減的機制。這些受迫變形會在減振臂320內(nèi)部將部分振動的機械能轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)過一級振動衰減之后，所述振動源110的振動能量會降低30-40%。
所謂磁疇，是指鐵磁體材料在自發(fā)磁化的過程中為降低靜磁能而產(chǎn)生分化的方向各異的小型磁化區(qū)域，各個磁疇之間的交界面稱為磁疇壁(magnetic domain wall)。
當(dāng)所述振動源110的振動經(jīng)過減振臂320衰減后，通過與減振臂320活動連接的第一重力臂330和第二重力臂340的振動傳遞到三個減振彈簧(350、360和370)上時，由于三個減振彈簧(350、360和370)都不屬于剛性結(jié)構(gòu)件，其自身是可以在外力的作用下產(chǎn)生變形的，再加上這三個減振彈簧(350、360和370)又都是采用錳基阻尼合金做成的，其在外力導(dǎo)致的變形條件下，內(nèi)部孿晶界面開始滑動，是對這三個減振彈簧(350、360和370)進行的二級振動衰減的機制。這些受迫變形會在三個減振彈簧(350、360和370)內(nèi)部將部分振動的機械能轉(zhuǎn)換為熱能。經(jīng)過二級振動衰減之后，可將振動能量再降低40-60%。
所謂孿晶，是指兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面（即特定取向關(guān)系）構(gòu)成鏡面對稱的位向關(guān)系，這兩個晶體就稱為"孿晶"，兩個晶體之間的接觸界面叫做孿晶界面。
經(jīng)過上述兩級減振之后，可以將振幅小于400微米的工業(yè)振動的能量衰減掉85%以上。所述第一重力臂330和第二重力臂340均可優(yōu)先采用鑄鐵塊制成，以利用第一重力臂330和第二重力臂340自身的重量和擺動進行振動和振幅的進一步衰減。
在本實用新型帶彈簧的二級阻尼合金減振裝置的優(yōu)選實施方式中，具體的，圖示中所述減振臂320的長度與厚度之比控制在10-20之間，寬度隨著設(shè)計的減振體系進行相應(yīng)改變，所述第一重力臂330和第二重力臂340的長度與厚度之比也控制在10-20之間，寬度也隨著設(shè)計的減振體系進行相應(yīng)改變，以及三個減振彈簧(350、360和370)的線徑均控制在1-4mm之間，而且其表面部分要進行鍍鋅或鍍鉻處理，以避免活性較大的錳基阻尼合金在長時間使用期間被環(huán)境所腐蝕，這些具體數(shù)值的選擇要結(jié)合具體應(yīng)用場合進行確定，以達到最佳減振效果的優(yōu)化目的。
較好的是，所述振動源110與減振臂320之間通過緊固件方式相連接，所述第一重力臂330的上端部與減振臂320水平邊322的端部之間通過鉸鏈方式相連接，所述第二重力臂340的上端部與減振臂320水平邊322的中部之間也通過鉸鏈方式相連接。這樣的連接結(jié)構(gòu)更加簡單，適應(yīng)性強，生產(chǎn)成本低，便于工業(yè)化大生產(chǎn)和實際應(yīng)用。
應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不足以限制本實用新型的技術(shù)方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述說明加以增減、替換、變換或改進，而所有這些增減、替換、變換或改進后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。