[發明專利]一種可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置及其減振方法

在審

• 申請號: 201811229525.7
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109139773A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 白振國;沈琪;劉進;張峰
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: F16F9/30
• 分類號: F16F9/30;F16F9/32
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫力堅;聶啟新

本發明涉及一種可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置及其減振方法，包括懸臂桿及顆粒阻尼器組成的動力吸振系統，本發明結構簡單，使用方便，將懸臂桿與顆粒阻尼器組成動力吸振系統，可對振動設備的低頻振動線譜進行精確控制，適用性較強，適用于各種設備不同方向的振動抑制。本發明具有良好的非線性低頻阻尼性能，且其具有振動幅值越大，阻尼效果越好的特性。該動力吸振系統與設備共振時將具有較大的振動幅值，可充分利用顆粒阻尼的耗散機理，有效耗散低頻振動能量，降低振動設備低頻線譜振動。

技術領域

本發明涉及低頻減振及降噪領域，尤其涉及一種可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置及其減振方法。

背景技術

機械設備及結構的振動一方面影響設備工作狀態穩定性，如振動影響機床設備的切削精度等；另一方面對環境產生不良影響，因此民用和軍用設施都對振動噪聲提出了相應的限制標準。

抑制機械設備的振動響應是降低其振動噪聲危害最為直接有效的途徑。降低設備和結構振動響應的主要技術手段有敷貼粘彈性阻尼層、動力吸振和主動消振等手段。其中粘彈性阻尼層利用材料的阻尼特性，將振動結構的機械能轉化為熱能耗散，從而降低結構振動。但粘彈性阻尼層主要作用頻段為300Hz以上中高頻段，其低頻作用能力甚微，針對機械振動設備主要振動頻率集中在100Hz以下低頻段的問題，粘彈性阻尼層減振效果甚為有限。

針對設備低頻減振，較為有效的控制措施主要有振動主動控制系統和動力吸振器兩種方式。主動控制系統采用傳感器采集結構振動信號，通過一系列處理和反饋，通過作動器輸出一個反向作用力到結構，起到振動抵消的作用。該類裝置涉及到電、機械、芯片等系統，結構復雜，價格昂貴，使用環境受限。動力吸振器用于控制低頻線譜，但其振動降低量也取決于動力吸振器的低頻阻尼性能，將粘彈性阻尼作為動力吸振器阻尼，同樣也存在低頻阻尼性能不足的問題，所以常規動力吸振器往往也對低頻振動線譜作用效果有限。

發明內容

本申請人針對上述現有問題，進行了研究改進，提供一種可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置及其減振方法，本發明裝置具有制作方便、頻率可調、成本低廉的優點。

本發明所采用的技術方案如下：

一種可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置，包括與振動設備螺接的懸臂桿，所述懸臂桿未與振動設備連接的一端與帶有阻尼器顆粒的顆粒阻尼器螺接，所述顆粒阻尼器上開設用于填充阻尼器顆粒的阻尼器顆粒管狀孔，所述懸臂桿及顆粒阻尼器共同形成用于控制振動設備低頻振動線譜的動力吸振系統。

其進一步技術方案在于：

所述懸臂桿的兩端均設置外螺紋，于所述顆粒阻尼器與懸臂桿的連接處還開設螺紋孔，所述螺紋孔沿所述顆粒阻尼器的中軸線貫穿布置；

所述懸臂桿為帶有彈性的圓柱形桿體；

所述顆粒阻尼器以所述懸臂桿的中軸線為中心對稱。

利用可調頻的振動設備低頻線譜減振裝置進行減振的方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：根據振動設備的質量和振動量級，選取合適直徑的懸臂桿及合適大小的顆粒阻尼器；

第二步：將懸臂桿的一端與振動設備螺紋連接，所述懸臂桿的另一端與顆粒阻尼器的螺紋孔螺紋連接；

第三步：根據振動設備的低頻振動頻譜特性，在懸臂桿上旋進或旋出顆粒阻尼器并調整懸臂桿臂長，并通過公式計算減振裝置的作用頻率，所述公式為：

其中：E為懸臂桿楊氏模量，d為懸臂桿直徑，l為懸臂桿長度，m為顆粒阻尼器質量；

第四步：根據作用頻率調整顆粒阻尼器在懸臂桿上的位置并通過緊固件分別固定顆粒阻尼器；

所述懸臂桿采用彈簧鋼材料制成，所述顆粒阻尼器采用鋼材料制成；