CN113323983B - 一种具有防共振阻尼装置的结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有防共振阻尼装置的结构体，包括结构件，还包括用于防止所述结构件共振的防共振阻尼装置，结构件上设置有结构件连接结构，结构件被所述结构件连接结构分隔成结构件第一段和结构件第二段，防共振阻尼装置与所述结构件连接结构和其它结构部件相连，防共振阻尼装置具有在结构件朝相反反向振动时提供不同阻尼力的阻尼结构。本发明提供了一种可以降低结构件共振现象的具有防共振阻尼装置的结构体。

Description

一种具有防共振阻尼装置的结构体
技术领域
本发明涉及结构安全领域中的具有防共振阻尼装置的结构体。
背景技术
共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形，这些特定频率称之为共振频率。在共振频率下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。共振现象因为会产生较大的振，所以会对相应的结构体产生较大的损害，因此人类再起技术中利用或者视图避免共振现象。
在现实生活中共振现象较为普遍，比如说在桥梁领域，桥梁板与拉索相连，在遇到有风天气时，桥梁板也会容易出现振动幅度较大的共振问题，容易出现桥毁人亡的事故发生。现有技术中为降低结构件共振时产生的振动幅度，也尝试着在结构体上使用相应的阻尼结构，但是现有的阻尼结构，只是从一定程度上降低了结构体的振动幅度，无法消除物料本身的共振现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以减少结构件共振现象的具有防共振阻尼装置的结构体。
为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：
一种具有防共振阻尼装置的结构体，包括结构件，还包括用于防止所述结构件共振的防共振阻尼装置，结构件上设置有结构件连接结构，结构件被所述结构件连接结构分隔成结构件第一段和结构件第二段，防共振阻尼装置与所述结构件连接结构和其它结构部件相连，防共振阻尼装置具有在结构件朝相反反向振动时提供不同阻尼力的阻尼结构。
结构件第一段的长度小于结构件第二段的长度。
防共振阻尼装置包括第一连接件、第二连接件，阻尼结构连接于第一连接件与第二连接件之间。
所述阻尼结构包括具有扭矩传动端的齿轮传动机构及与所述齿轮传动机构相连的阻尼器，第二连接件与所述齿轮传动机构相连。
阻尼器与所述齿轮传动机构之间通过单向轴承相连以实现第一连接件、第二连接件朝向反方向相对转动时阻尼结构提供不同阻尼力。
防共振阻尼装置包括装置壳体，扭矩传动端设置有传动齿轮，第一连接件导向移动装配于所述装置壳体上，第一连接件上设置有与所述传动齿轮咬合传动的传动齿条。
第一连接件与所述扭矩传动端固定连接。
本发明的有益效果为：本发明中，防共振阻尼装置连接于结构件的结构件连接结构上，而结构件连接结构将结构件分隔成结构件第一段和结构件第二段，当结构件出现相反方向振动时，防共振阻尼装置的阻尼结构提供大小不同的阻尼力，当阻尼力较小时，结构件第一段和结构件第二段均参与振动，当阻尼力较大时，相当于防共振阻尼装置为结构件提供了一个振动支点，此时只有结构件第一段或结构件第二端参与振动，也就是说，结构件相反两个方向振动时，结构件自身参与振动的长度是不同的，因此结构件相反两个方向振动时，结构件自身的固有振动频率在发生变化，从而防止共振现象的产生。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是图1中防共振阻尼装置的中第一连接件与第二连接件的配合示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2中齿轮传动机构与阻尼器的配合示意图；
图5是本发明的实施例2中防共振阻尼装置的结构示意图；
图6是本发明的实施例3中防共振阻尼装置的结构示意图；
图7是图6的俯视图。
具体实施方式
一种具有防共振阻尼装置的结构体的实施例1如图1~4所示：本实施例中的结构体为桥梁结构体，桥梁结构体包括梁板21和拉索，拉索构成了结构件20，结构件20上设置有结构件连接结构，结构件被结构件连接结构分隔成结构件第一段20-1和结构件第二段20-2，结构件第一段20-1的长度小于结构件第二段20-2的长度。本实施例中的结构件连接结构包括固定于拉索上的连接套40，连接套上设置有铰接连接孔，结构体还包括用于防止结构件共振的防共振阻尼装置4，防共振阻尼装置4连接于结构件连接结构与梁板21之间。
在本实施例中，防共振阻尼装置包括装置壳体8、第一连接件3和第二连接件5，第一连接件3和第二连接件5均为刚性杆件，第一连接件3沿上下方向导向移动装配于装置壳体8上，第一连接件3上设置有第一连接结构，第二连接件5上设置有第二连接结构，第一连接结构2和第二连接结构6均为铰接连接结构，铰接连接结构包括铰接轴线沿左右方向延伸的铰接孔（或铰接轴），第二连接结构与梁板21相连，第一连接结构与结构件连接结构相连。
第一连接件3、第二连接件5之间设置有用于在结构件朝相反反向振动时提供不同阻尼力的阻尼结构，阻尼结构包括具有扭矩传动端的齿轮传动机构及与齿轮传动机构相连的阻尼器10，本实施例中的阻尼器包括阻尼器壳体及转动装配于阻尼器壳体中的转动件，阻尼器壳体上设置有用于与转动件摩擦配合的摩擦片，摩擦片与转动件摩擦配合从而使得阻尼器向外提供阻尼力，阻尼器的阻尼器壳体与装置壳体8相连，阻尼器10的阻尼器壳体与装置壳体8相连，齿轮传动机构为行星齿轮机构，其包括太阳轮13、齿圈9、咬合传动于太阳轮13与齿圈9之间的行星轮15及供行星轮安装的行星架14，第二连接件5与齿圈9固定连接，阻尼器10的转动件通过单向轴承12与太阳轮相连，通过单向轴承12的设置实现结构件振动时，阻尼结构输出不同的阻尼力。扭矩传动端为与行星架固定连接的传动轴结构11，扭矩传动端上设置有传动齿轮22，第一连接件3上设置有与传动齿轮22咬合传动的传动齿条23。
当拉索20向上振动时，第一连接件3随拉索向上振动，第一连接件带动齿轮传动机构转动，在该转动方向上，单向轴承12断开阻尼器10与齿轮传动机构之间的传动；当拉索20向下振动时，第一连接件3带动齿轮传动机构转动，在该转动方向上，阻尼器10通过单向轴承与齿轮传动机构联动，阻尼器提供阻尼力。从而实现结构件朝相反方向振动时，阻尼结构提供不同的阻尼力。
其使用如图1所示：在有风环境中，拉索向上振动，此时单向轴承断开阻尼器与齿轮传动机构之间的传动，整个阻尼结构提供较小的阻尼力，结构件第一段和结构件第二段均参与朝上方向的振动；当拉索向下振动时，阻尼器与齿轮传动机构连接，此时第一连接件、第二连接件之间的阻尼力较大，整个防共振阻尼装置类似于一个刚性结构件，结构件连接结构处形成了结构件的一个振动支点，此时只有结构件第二段参与朝下方向的振动，也就是说，结构件朝上振动、朝下振动过程中，结构件自身参与振动的有效长度不同，因此结构件自身固有的振动频率是不一致的，在一个周期内不能有效的形成一致的振动频率，因此就不容易形成共振现象，从而有效的降低拉索的振动幅度。
在本发明的其它实施例中：第一连接结构、第二连接结构的设置还可以是以下形式，即第一连接结构为固定结构，第二连接结构为铰接连接结构，或者第一连接结构为铰接连接结构，第二连接结构为固定结构，或者第二连接结构、第二连接结构均为固定结构，固定结构是指两个部件不能相对转动的连接结构，比如说可以是螺栓连接结构、并列布置的两个连接销式连接结构或焊接结构等；阻尼结构也可以不通过单向轴承方式，来实现第一连接件、第二连接件不同方向运动时提供不同的阻力，比如说，阻尼器与太阳轮之间通过离合器连接，在第二连接件相对第一连接件朝上摆动时，离合器断开，在第二连接件相对第一连接件朝下摆动时，离合器接合；当然还可以通过其它方式来调整阻尼结构实现阻力变化，比如说阻尼器包括与太阳轮常连的转动轮和用于与转动轮摩擦配合的摩擦片，摩擦片由电动推杆驱动而可以改变摩擦片与摩擦轮之间的压力，当第二连接件相对第一连接件朝上摆动时，减小摩擦片与摩擦轮之间的压力，当第二连接件相对第一连接件朝下摆动时，增加摩擦片与摩擦轮之间的压力，总的来说，只要阻力结构能够在第二连接件相对第一连接件朝相反方向摆动时，提供不同的阻力值即可；齿轮传动机构也可以不是行星齿轮机构，只要能够实现第二连接件与阻尼器、传动轴同时传力即可，比如说齿轮传动机构包括啮合传动的第一齿轮和第二齿轮，第二连接件上固定有与第二齿轮啮合传动的第三齿轮，三个齿轮的轴线并列布置，阻尼器与第二齿轮相连，第一连接件与第一齿轮相连，当然阻尼结构也可以不具有变速能力，比如说第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的齿数、直径相同。
一种具有防共振阻尼装置的结构体的实施例2如图5所示：实施例2与实施例1不同的是，本实施例中，提供了一种结构较为简单的防共振阻尼装置，第二连接件5为套状结构，第一连接件3导向移动装配于第二连接件的内孔中，阻尼结构为设置于第一连接于第二连接件之间的压簧41，当第一连接件随拉索朝上移动时，压簧不起作用，此时阻尼结构提供较小的阻尼力，当第一连接件随拉索朝向移动时，压簧被压缩，此时阻结构提供较大的阻尼力。
一种具有防共振阻尼装置的结构体的实施例3如图6~7所示：实施例3与实施例1不同的是，第一连接件3可相对第二连接件5转动，第一连接件3与第二连接件5之间的配合关系是，第一连接件与齿轮传动机构的传动轴结构11固定连接。

Claims (6)

1.一种具有防共振阻尼装置的结构体，包括结构件，其特征在于：还包括用于防止所述结构件共振的防共振阻尼装置，结构件上设置有结构件连接结构，结构件被所述结构件连接结构分隔成结构件第一段和结构件第二段，防共振阻尼装置与所述结构件连接结构和其它结构部件相连，防共振阻尼装置具有在结构件朝相反方向振动时提供不同阻尼力的阻尼结构，第一连接件和第二连接件均为刚性杆件，第一连接结构位于第一连接件远离第二连接件的一端，第二连接结构位于第二连接件远离第一连接件的一端，结构件朝上振动、朝下振动过程中，结构件自身参与振动的有效长度不同。
2.根据权利要求1所述的结构体，其特征在于：结构件第一段的长度小于结构件第二段的长度。
3.根据权利要求1所述的结构体，其特征在于：所述阻尼结构包括具有扭矩传动端的齿轮传动机构及与所述齿轮传动机构相连的阻尼器，第二连接件与所述齿轮传动机构相连。
4.根据权利要求3所述的结构体，其特征在于：阻尼器与所述齿轮传动机构之间通过单向轴承相连以实现第一连接件、第二连接件朝向反方向相对转动时阻尼结构提供不同阻尼力。
5.根据权利要求3所述的结构体，其特征在于：防共振阻尼装置包括装置壳体，扭矩传动端设置有传动齿轮，第一连接件导向移动装配于所述装置壳体上，第一连接件上设置有与所述传动齿轮咬合传动的传动齿条。
6.根据权利要求3所述的结构体，其特征在于：第一连接件与所述扭矩传动端固定连接。
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