[實用新型]設備安裝底座寬頻動力阻尼減振裝置

有效

• 申請號: 201320822016.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN203939918U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 王安斌;張用兵
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞橡塑科技有限公司
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

　　本實用新型屬于工業設備減振降噪技術領域，主要涉及一種設備底座寬頻動力阻尼減振裝置。

背景技術

動力減振器的基本原理是在所要減振的主振系統中加入一個“質量-彈簧”子系統。當附加的“質量-彈簧”子系統的固有頻率與主振系統的共振頻率重合時，“質量-彈簧”子系統與主振系統發生反相位諧振，子系統抵抗主系統振動，從而降低主振系統的振動幅值。

主振系統的原理圖如圖1：質量為????????????????????????????????????????????????，剛度為，在一個頻率為，幅值為的簡諧外力激勵下，系統做強迫振動，振動幅值A₀為：

?????????????????????????????????????????（1）

式中為振動系統的固有頻率；表示質量塊在非簡諧外力作用下發生的靜位移。

結合圖2，在主系統上附加一個動力減振器：

動力減振器的質量為，剛度為，則：

???????????（2）

???????????（3）

上式中，Ａ為主振動系統強迫振幅，Ｂ為動力減振器附件質量塊的強迫振動振幅。式中為動力減振器的固有頻率。如果激振力的頻率與減振器的頻率越接近，則主振動質量塊的振幅越小。

阻尼減振是利用結構阻尼或材料阻尼的阻尼特性吸收和消耗振動能量，例如用高阻尼鋼代替普通鋼制作設備底座等結構；在結構上貼敷粘彈性阻尼材料；采用復合型高阻尼結構材料制造結構。阻尼材料有金屬型和非金屬型，非金屬阻尼材料在工程中被廣泛應用，粘彈性阻尼材料是非金屬阻尼材料中最常用之一，其阻尼性能主要源于高分子聚合物得內耗，當交變的振動力作用于粘彈性聚合物時，聚合物內部產生拉壓變形、彎曲變形或剪切變形，因粘性特性其振動變形能量轉化成熱能而被耗散掉，降低系統的振動幅值。這種利用材料阻尼特性其振動變形能的消耗大小不僅取決結構阻尼大小，還取決于結構變形能的幅值及頻率，交變的頻率高，單位時間消耗的能量多，因而一般來說同樣阻尼條件下的阻尼作用對高頻振動效果更高。

在實際工程應用中，工業設備及安裝系統是由多個零部件組成的復雜系統，每個部件至少是一個多階振動模態連續構件，例如連續梁，其振動模態種類包括梁的拉壓模態、扭轉模態、彎曲模態等，對于每種振動形式可分一階、二階、。。。。。。等等，對于多階模態的復雜系統，結構的振動頻率響應范圍是寬頻多階模態的多峰值振動的疊加，主要振動能量包含多頻率響應分量。例如多缸壓縮機安裝底座，底座由不規則截面梁及安裝連接件和支撐等組成復雜多階模態系統，其結構在設備運行外力激勵下產生的振動是個復雜的寬頻多峰響應的疊加，如果采用單一的“質量-彈簧”子系統方式對設備復雜的多峰振動控制則比較困難，尤其對于設備工作環境及安裝空間位置有限的情況下，這種缺點尤為突出，另一方面，對于阻尼減振處理，因其減振效果取決于材料的阻尼損耗因子及其變形能的大小，對于低頻振動模態相對高頻模態往往減振效果較差甚至無效果。

發明內容

本實用新型基于多自由度系統振動理論和阻尼減振機理以及應用技術，提出一種應用于設備安裝底座的寬頻動力阻尼減振裝置，對主振系統能夠在有限的空間內實現低頻(0-1kHz)和高頻(1k-8kHz)寬頻率范圍的減振作用，從而有效地在寬頻(0-8kHz)范圍內實現設備的振動控制。

本發明實現其發明目的采取以下技術方案：

一種設備底座寬頻動力阻尼減振裝置，所述設備底座寬頻動力阻尼減振裝置是在所要減振的多階主振系統中加入一個多階振動模態的“質量-彈簧-阻尼”?子系統；多階振動模態的所述?“質量-彈簧-阻尼”?子系統由連續結構等效質量元件和彈性阻尼元件組成；所述連續結構等效質量元件具有多個振動模態，所述彈性阻尼元件具有多個振動模態；連續結構等效質量元件提供“質量-彈簧-阻尼”?子系統中的質量，由同時具備高阻尼及彈性的材料構成的彈性阻尼元件不僅提供“質量-彈簧-阻尼”?子系統中的彈簧功能，同時提供“質量-彈簧-阻尼”?子系統中的阻尼而形成多階振動模態的“質量-彈簧-阻尼”?子系統；連續結構等效質量元件和彈性阻尼單元提供與主振系統對應的多階振動模態頻率；所述“質量-彈簧-阻尼”子系統設置在多階主振系統中的底座支承梁內；為保證振動疲勞效果，所述的“質量-彈簧-阻尼”子系統與多階主振系統中的底座支承梁通過彈性阻尼單元形成一體，所述多階主振系統中的底座支承梁與連續結構等效質量元件通過彈性阻尼單元形成一體。