CN114810895B - 一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，包括前盖、后盖、外壳、导轨和质量块，所述外壳通过连接件可拆卸的设置在前盖和后盖之间；所述导轨为直线型，导轨穿过各质量块的中心并与质量块滑动配合，导轨的两端分别与前盖、后盖相固定；所述质量块在导轨上间隔的至少设置有三个，质量块均为柱状，质量块的柱体侧面与外壳的内壁均布的对称设置有至少两组弹簧连接件，各弹簧连接件由定位台和凸柱构成，定位台具有内凹的空槽，凸柱的一端插入空槽中与定位台相转动连接，同组弹簧连接件的凸柱处于同一直线上并在凸柱之间固定套设有弹簧。本发明旨在提供一种能够拓宽非线性吸振器的有效使用范围，抑制有害分岔现象的吸振器。

Description

一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器

技术领域

本发明涉及吸振减震技术领域，尤其涉及一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器。

背景技术

当吸振器具备非线性特征时，在应用过程当中，过大的外激励会使整个振动系统发生分岔现象，从而产生长时间的稳定大幅振动，进而导致吸振器失效，这一问题使非线性吸振器仅能在一个较小的激励幅值范围内有效。因此，现亟需一种能够拓宽非线性吸振器的有效使用范围，抑制有害分岔现象的吸振器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够拓宽非线性吸振器的有效使用范围，抑制有害分岔现象的吸振器。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，包括前盖、后盖、外壳、导轨和质量块，所述外壳通过连接件可拆卸的设置在前盖和后盖之间；所述导轨为直线型，导轨穿过各质量块的中心并与质量块滑动配合，导轨的两端分别与前盖、后盖相固定；所述质量块在导轨上间隔的至少设置有三个，质量块均为柱状，质量块的柱体侧面与外壳的内壁均布的对称设置有至少两组弹簧连接件，设置在外壳内壁的弹簧连接件与外壳相固定，各弹簧连接件由定位台和凸柱构成，定位台具有内凹的空槽，凸柱的一端插入空槽中与定位台相转动连接，同组弹簧连接件的凸柱处于同一直线上并在凸柱之间固定套设有弹簧，所述质量块之间的间距具有长度差。

进一步的，所述质量块的两侧以及前盖、后盖的内端均固定设置有橡胶垫。

进一步的，所述质量块为圆柱或正棱柱。

进一步的，所述前盖和所述后盖由钛合金或铝合金构成。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中至少具有三个质量块来构成三个碰弹单元，且质量块之间的间距不相等，利用这一特性以期能够大幅拓宽吸振器的有效使用范围。碰弹单元可以破坏稳定大幅振动的稳定性，从而抑制有害分岔现象的发生，同时碰撞可以产生能耗，在外激励过大时进一步提升减振效果。使用过程中，随着外激励的增大，可对应增加碰撞的质量块数量和质量块之间的间距。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中质量块的结构示意图。

附图标记：

1-前盖，2-橡胶垫，3-质量块，4-弹簧连接件，5-弹簧，6-导轨，7-外壳，8-后盖，41-定位台，42-凸柱。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，包括前盖1、后盖8、外壳7、导轨6和质量块3，所述外壳7通过连接件可拆卸的设置在前盖1和后盖8之间；所述导轨6为直线型，导轨6穿过各质量块3的中心并与质量块3滑动配合，导轨6的两端分别与前盖1、后盖8相固定；所述质量块3在导轨6上间隔的至少设置有三个，质量块3均为柱状，质量块3的柱体侧面与外壳7的内壁均布的对称设置有至少两组弹簧连接件4，设置在外壳7内壁的弹簧连接件4与外壳7相固定，各弹簧连接件4由定位台41和凸柱42构成，定位台41具有内凹的空槽，凸柱42的一端插入空槽中与定位台41相转动连接，同组弹簧连接件4的凸柱42处于同一直线上并在凸柱42之间固定套设有弹簧5。

其中，所述质量块3之间的间距具有长度差，该方式能够大幅拓宽吸振器的有效使用范围。所述质量块3的两侧以及前盖1、后盖8的内端均固定设置有橡胶垫2，当质量块3之间发生碰撞或位于两侧的质量块3与前盖1、后盖8发生碰撞，橡胶垫3能够起到吸收振动能量并保护质量块3避免发生损坏。

其中，所述质量块3为圆柱或正棱柱。当质量块3为圆柱时，弹簧连接件4中的定位台41垂直于所在位置圆柱面的切线设置，便于凸柱42插入空槽后直接处于垂直于质量块3侧面的状态。当质量块3为正棱柱时，如正三棱柱或正四棱柱，弹簧连接件4可对应设置为三组或四组，弹簧连接件4在质量块3上设置时可直接利用棱柱的侧面，便于定位台41的设置，同时便于实现定位台41与质量块3进行一体化加工。

其中，所述前盖1和所述后盖8由钛合金或铝合金构成，钛合金或铝合金质量轻，强度高，便于使用且耐碰撞。

其中，所述外壳7由透明材质构成，便于从外部观察质量块3的运动情况。

本实施例中质量块3共设置有三个，左侧质量块3间距大于右侧质量块3间距，各质量块3与外壳7内壁之间对称设置有四组弹簧连接件4。由于外壳7内壁上的弹簧连接件4已与外壳7固定，当被减震结构的振动能量传递至吸振器后，三个质量块3能够沿导轨6进行往复滑动，并与质量块3和导轨6构成的摩擦副产生摩擦耗散能量。位于质量块3柱体侧面的四个弹簧5可产生纯立方非线性刚度，纯立方非线性刚度使吸振器具有宽频带吸振能力。当输入外激励较小时，三个质量块3在导轨6上作小幅滑动，此时三个质量块3的运动互不干扰，同步做往复运动，相当于3个纯非线性吸振器发挥减振作用。

当输入外激励渐渐增大时，三个质量块3的振幅也会增大，位于中间的质量块3开始与位于右侧的质量块3发生碰撞，由于左侧间距大于右侧间距，此时左侧质量块3并不会参与碰撞，相当于左侧质量块3为纯非线性吸振器，中部质量块3与右侧质量块3共同构成一组碰弹单元减振并兼具非线性吸振器的双重减振作用。碰撞效果能够消耗能量。

当输入外激励继续增大时，三个质量块3振幅继续增大，左侧质量块3开始与中间质量块3发生碰撞，此时左右两侧质量块均与中间质量块发生碰撞，进一步耗散能量，相当于左侧质量块3、中部质量块3和右侧质量块3共同构成两组碰弹单元减振并兼具非线性吸振器的双重减振作用。

当输入外激励进一步增大，左侧质量块3和右侧质量块3还会与前盖1、后盖8内侧的橡胶垫2发生碰撞，耗散能量的同时保证质量块不会因振幅过大而产生失效。

综上所述，随着外激励的增大，三个质量块3与前盖1、后盖8内侧的橡胶垫2依次发生碰撞，对输入能量分段进行减弱，从而保证本发明提供的吸振器可以在较大的激励幅值范围内均起到很好的减振效果。质量块3之间的间距差和质量块3的数量可根据被减振装置的振动特点决定，对应外激励的大小增减质量块的间距差和数量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，其特征在于：包括前盖(1)、后盖(8)、外壳(7)、导轨(6)和质量块(3)，所述外壳(7)通过连接件可拆卸的设置在前盖(1)和后盖(8)之间；所述导轨(6)为直线型，导轨(6)穿过各质量块(3)的中心并与质量块(3)滑动配合，导轨(6)的两端分别与前盖(1)、后盖(8)相固定；所述质量块(3)在导轨(6)上间隔的至少设置有三个，质量块(3)均为柱状，质量块(3)的柱体侧面与外壳(7)的内壁均布的对称设置有至少两组弹簧连接件(4)，设置在外壳(7)内壁的弹簧连接件(4)与外壳(7)相固定，各弹簧连接件(4)由定位台(41)和凸柱(42)构成，定位台(41)具有内凹的空槽，凸柱(42)的一端插入空槽中与定位台(41)相转动连接，同组弹簧连接件(4)的凸柱(42)处于同一直线上并在凸柱(42)之间固定套设有弹簧(5)，所述质量块(3)之间的间距具有长度差。

2.根据权利要求1所述的一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，其特征在于：所述质量块(3)的两侧以及前盖(1)、后盖(8)的内端均固定设置有橡胶垫(2)。

3.根据权利要求1所述的一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，其特征在于：所述质量块(3)为圆柱或正棱柱。

4.根据权利要求1所述的一种分段式碰弹强化型非光滑吸振器，其特征在于：所述前盖(1)和所述后盖(8)由钛合金或铝合金构成。