CN117345795A - 剪刀型放大式非线性消振器 - Google Patents
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Classifications
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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract
一种剪刀型放大式非线性消振器，由一个框架、两根侧面滑轨、两块侧面滑块、两块质量块、两个弹簧、一根滑竿、两根连杆、两块底部滑块和底部滑轨构成，本发明装置实现了对主系统振动能量的靶向转移，可以有效的减少主系统的振动，起到消振的效果。提高了现有非线性消振器的减振效率，并且可以通过调整放大比例适用于微振动环境下的减振。具有结构简单、结构可靠，低成本高效能，经久耐用的特点，本发明装置的运动空间确定，杜绝与其他机构产生碰撞干涉的可能。
Description
技术领域
本发明涉及机械消振，特别是一种剪刀型放大式非线性消振器。
背景技术
振动控制在诸如军事、航空航天、精密测量测控、能源运输等工程领域中具有非常重要的意义。线性吸振器是被动控制领域中最早也最为常见的一种振动抑制装置，然而其对工作频率非常敏感，工作频域外效率会快速下降；特别重要的是它会对原系统自由振动特性产生影响，改变原设计性能。作为改进，非线性消振器被应用于振动控制领域。非线性消振器可以实现振动隔离，并且对原系统的自由振动特性无影响。其原理是振动能量的靶向传递，主系统在振动时产生的能量由非线性隔振器吸收，并且不再传递回主系统。但是，非线性消振器的减振效率还有待提高。同时，在微振动环境下，利用非线性消振器减振还存在困难。
发明内容
本发明提出一种剪刀型放大式非线性消振器，本发明提高了现有非线性消振器的减振效率，并且可以通过调整放大比例适用于微振动环境下的减振。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种剪刀型放大式非线性消振器，其特点在于，由一个框架、两根侧面滑轨、两块侧面滑块、两块质量块、两个弹簧、一根滑竿、两根连杆、两块底部滑块和底部滑轨构成，所述的框架为长方形构成整个装置的外壳，在所述的框架内的两侧各向内固定设置所述的侧面滑轨，在所述的侧面滑轨上各设置一块侧面滑块，在所述的框架的内底上固定设置所述的底部滑轨，在所述的底部滑轨上设置两块所述的底部滑块，在所述的两块侧面滑块之间由所述的滑竿相连，所述的滑竿自左至右依次穿设所述的左弹簧、左质量块、右质量块、右弹簧，所述的质量块可随着侧面滑块一同运动，所述的弹簧的两端分别连接所述的侧面滑块和所述的质量块，所述的一根连杆的两端分别连接所述的右质量块和左底部滑块，另一根连杆的两端分别连接所述的左质量块和右底部滑块形成交叉结构，两根连杆的交叉处可以自由转动。
使用时，将本发明非线性消振器通过边框的螺丝孔固定到主系统上，通过连杆将主系统的振幅以一定比例放大后传递给非线性消振器的振子，通过增加非线性消振器振子的振动幅度，使得非线性消振器能够消耗更多的来自主系统的能量，从而实现比传统非线性消振器更有效的减振效果，并且可以通过调整连杆中部铰接位置调整振幅的放大比例，从而适用于微幅振动下的减振。
本发明具有的有益效果：
1、本发明相比于同质量比的传统NES，拥有更高的减振效率。
2、本发明可以适用于微振动环境下的减振，应用范围广。
3、本发明可作为一个整体安装于结构上，维护方便。
4、本发明使用被动控制策略，结构可靠，低成本高效能，经久耐用。
5、本发明运动空间确定，杜绝与其他机构产生碰撞干涉的可能。
附图说明
图1是本发明剪刀型放大式非线性消振器的结构示意图。
图中：1、框架；2、侧面滑轨；3、侧面滑块；4、质量块；5、弹簧；6、滑竿；7、连杆、8、底部滑块；9、底部滑轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例
如图1所示，图1是本发明剪刀型放大式非线性消振器的结构示意图。由图可见，本发明剪刀型放大式非线性消振器，包括一个框架1、两根侧面滑轨2、两块侧面滑块3、两块质量块4、两个弹簧5、一根滑竿6两根连杆7、两块底部滑块8和一根底部滑轨9，所述的框架1为长方形，构成整个装置的外壳，在所述的框架1内的两侧向内固定设置所述的侧面滑轨2，在所述的侧面滑轨2上各设置一块侧面滑块3，在所述的框架1的内底上固定设置所述的底部滑轨9，在所述的底部滑轨9上设置两块所述的底部滑块8，在所述的两块侧面滑块3之间由所述的滑竿6相连，所述的滑竿6自左至右依次穿设所述的左弹簧5、左质量块4、右质量块4、右弹簧5，所述的质量块4可随着侧面滑块3一同运动，所述的弹簧5的两端分别连接所述的侧面滑块3和所述的质量块4，一根连杆7的两端分别连接所述的右质量块4和左底部滑块8，另一根连杆7的两端分别连接所述的左质量块4和右底部滑块8形成交叉结构，两根连杆7的交叉处可以自由转动。
所述的框架1为整个结构的外壳，所有零件均安装在框架内部。所述的侧面滑轨2和底部滑轨9分别固定在框架的侧面内壁和底部内壁，所述的侧面滑块3和底部滑块8分别可在侧面滑轨2和底面滑轨9上滑动。所述的滑竿6固定在两个侧面滑块之间，所述的质量块4中间留有孔隙，套在所述的滑竿上可自由滑动。所述的弹簧5分别连接两个质量块和与其较近的侧面滑块3。所述的连杆7的两端分别连接质量块和底部滑块，两根连杆如图所示交叉连接，连杆两端和两根连杆交叉处均可自由转动。
本发明的工作原理：
将整个框架1固定在主系统上，侧面滑轨2和底部滑轨9均固定在框架1上，侧面滑块3和底部滑块8分别可在侧面滑轨2和底部滑轨9上自由滑动。当主系统传来振动时，所述的底部滑块8也将随着主系统一同振动。基于杠杆原理，振动产生的力传递到所述的质量块4上。由于滑竿6的存在，质量块4将沿着滑竿6方向滑动，同时底部滑块8也会滑动，带动着滑竿6和质量块4一同运动，从而实现将主系统的振动传递到质量块4上。当连接质量块4的弹簧5被拉伸或压缩时，会产生弹力以限制滑块4的运动。在振动过程中，质量块4的位移会因为杠杆原理被装置放大，从而更好地提高了减振效率以及应对微幅振动。
实验表明，本发明装置实现了对主系统振动能量的靶向转移，可以有效的减少主系统的振动，起到消振的效果。提高了现有非线性消振器的减振效率，并且可以通过调整放大比例适用于微振动环境下的减振。具有结构简单、结构可靠，低成本高效能，经久耐用的特点，本发明装置的运动空间确定，杜绝与其他机构产生碰撞干涉的可能。
Claims (1)
1.一种剪刀型放大式非线性消振器，其特征在于，包括框架(1)、两根侧面滑轨(2)、两块侧面滑块(3)、两块质量块(4)、两个弹簧(5)、一根滑竿(6)、两根连杆(7)、两块底部滑块(8)和底部滑轨(9)；
所述的框架(1)为长方形，构成整个装置的外壳，在所述的框架(1)内的两侧向内分别固定设置所述的侧面滑轨(2)，在所述的侧面滑轨(2)上各设置一块侧面滑块(3)，在所述的框架(1)的内底上固定设置所述的底部滑轨(9)，在所述的底部滑轨(9)上设置两块所述的底部滑块(8)，在所述的两块侧面滑块(3)之间由所述的滑竿(6)相连，所述的滑竿(6)自左至右依次穿设左弹簧(5)、左质量块(4)、右质量块(4)、右弹簧(5)，所述的质量块(4)随着侧面滑块(3)共同运动，所述的弹簧(5)的两端分别连接所述的侧面滑块(3)和所述的质量块(4)，一根连杆(7)的两端分别连接所述的右质量块(4)和左底部滑块(8)，另一根连杆(7)的两端分别连接所述的左质量块(4)和右底部滑块(8)形成交叉结构，两根连杆(7)的交叉处可以自由转动。
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Country Status (1)
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2023
- 2023-10-18 CN CN202311351421.4A patent/CN117345795A/zh active Pending
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