[發(fā)明專利]基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元及組合裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610038190.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105526294B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊斌堂;尤佳欣;高喆;王熙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F6/00
• 分類號(hào): F16F6/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

本發(fā)明提供了一種基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元及組合裝置與方法，當(dāng)基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元受到外激勵(lì)振動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生裝置通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)磁粒子所受磁場(chǎng)作用力的強(qiáng)弱，來(lái)驅(qū)使運(yùn)動(dòng)磁粒子保持在初始平衡位置，進(jìn)而改變基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元的系統(tǒng)剛度，使得基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元的吸振系統(tǒng)固有頻率與被隔振對(duì)象的振動(dòng)頻率一致,而實(shí)現(xiàn)可調(diào)動(dòng)力吸振效果。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的磁力，來(lái)調(diào)整運(yùn)動(dòng)磁粒子相對(duì)磁場(chǎng)發(fā)生裝置的相對(duì)位置(直線位置、擺動(dòng)角度或轉(zhuǎn)動(dòng)角度)合磁約束力，從而改變系統(tǒng)平、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，即可以此調(diào)節(jié)吸振單元的系統(tǒng)固有頻率，實(shí)現(xiàn)可控動(dòng)力吸振器、進(jìn)行對(duì)被控對(duì)象振動(dòng)的更有效抑制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主動(dòng)吸振器技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元及組合裝置與方法。

背景技術(shù)

振動(dòng)問(wèn)題是精密工程領(lǐng)域普遍存在的問(wèn)題，針對(duì)振動(dòng)減隔振理論和技術(shù)和器件研究也非常廣泛。由于動(dòng)力吸振器在不影響主振動(dòng)體(被控對(duì)象)任何結(jié)構(gòu)情況下通過(guò)表面吸附等方式安裝便可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制效果的方式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝使用非常便利，因此受到了普遍重視。

但是，動(dòng)力吸振器當(dāng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確定后，其減隔振的頻率就確定了，基于與被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)共振的吸振原理，當(dāng)被控制對(duì)象的振動(dòng)頻率發(fā)生變化，那么動(dòng)力吸振器吸振效果就會(huì)受到很大影響。因此，人們進(jìn)一步研制了可變動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)而可以調(diào)整動(dòng)力吸振器固有頻率，以匹配被控對(duì)象的振動(dòng)頻率變化而達(dá)到振動(dòng)的最佳主動(dòng)吸振效果。經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)：申請(qǐng)?zhí)枺?01320797303.1、申請(qǐng)日：2013-12-05，提出了一種頻率可調(diào)懸臂梁式吸振器專利，包括底座、懸臂梁、質(zhì)量圓盤(pán)，底座的下端固定在振動(dòng)設(shè)備上，底座的上端以及質(zhì)量圓盤(pán)上均設(shè)置通孔，通孔里均設(shè)置內(nèi)螺紋，懸臂梁上設(shè)置與通孔相配合的外螺紋，懸臂梁通過(guò)外螺紋安裝在底座和質(zhì)量圓盤(pán)的通孔里，底座的通孔兩端安裝固定螺母將底座與懸臂梁的位置固定，質(zhì)量圓盤(pán)的通孔兩端安裝調(diào)整螺母將質(zhì)量圓盤(pán)與懸臂梁的相對(duì)位置限定，且調(diào)整螺母可調(diào)，即質(zhì)量圓盤(pán)與懸臂梁的相對(duì)位置可調(diào)。該實(shí)用新型指出其吸振頻率可靈活調(diào)節(jié)，且可調(diào)節(jié)余地較大。零件易于加工和替換。與電磁式和電動(dòng)式可調(diào)諧吸振器相比，無(wú)電磁泄漏現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，易于安裝。

這種技術(shù)目的是實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)，但是其頻率可調(diào)是通過(guò)手工離線調(diào)整螺母實(shí)現(xiàn)質(zhì)量圓盤(pán)與懸臂梁的相對(duì)位置來(lái)達(dá)到改變吸振器固有頻率目的的。這種方式的缺點(diǎn)是其調(diào)整方式不能在被控對(duì)象工作是在線調(diào)整，并且每次調(diào)整后結(jié)構(gòu)便固定了，因而固有頻率確定，依然不能解決被控對(duì)象頻率時(shí)變情況下的吸振器最有頻率的對(duì)應(yīng)調(diào)整。另外，在密頻和多種頻率特征振動(dòng)問(wèn)題的抑制方面，目前的技術(shù)都無(wú)法解決。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元及組合裝置與方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元，包括運(yùn)動(dòng)磁粒子、用于產(chǎn)生磁場(chǎng)作用力的磁場(chǎng)發(fā)生裝置；

當(dāng)所述基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元未受到外激勵(lì)振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)磁粒子在磁場(chǎng)作用力的吸引或排斥作用下處于初始平衡位置；

當(dāng)所述基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元受到外激勵(lì)振動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生裝置通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)磁粒子所受磁場(chǎng)作用力的強(qiáng)弱，來(lái)驅(qū)使運(yùn)動(dòng)磁粒子保持在初始平衡位置，進(jìn)而改變所述基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元的系統(tǒng)剛度，使得所述基于磁激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)粒子吸振單元的吸振系統(tǒng)固有頻率與被隔振對(duì)象的振動(dòng)頻率經(jīng)磁場(chǎng)作用力調(diào)節(jié)趨于一致，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力吸振。

優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)磁粒子以如下任一種方式振動(dòng)：

-沿直線振動(dòng)；

-擺動(dòng)振動(dòng)；

-轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)；

-轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)疊加直線振動(dòng)；

-扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)磁粒子能夠在振動(dòng)偏移位置與初始平衡位置之間沿直線振動(dòng)；