CN201554811U - 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，可应用于建筑结构减振控制及机车减振。包括有缸筒、摩擦环、滑动轴，缸筒在其中部开有竖缝，缸筒内径处处相等；摩擦环安装于缸筒开竖缝的部位且与竖缝中心对齐；竖缝沿缸筒长度方向的尺寸大于摩擦环的轴向长度尺寸，摩擦环外径稍大于缸筒内径；摩擦环具有可压缩性，缸筒具有可膨胀性；摩擦环和滑动轴的轴线重合连接为一个整体；摩擦环的两个端面朝向缸筒内壁的一侧设有圆弧倒角。本实用新型的阻尼器能够同时满足工程结构强振和弱振时的减振要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，可应用于建筑结构减振控制及机车减振。亦可用于制作航天、电子、化工、能源、仪表、医疗、卫生等领域的阻尼器。
背景技术
摩擦阻尼器是一类利用摩擦面的摩擦耗能消散振动能量的控制装置。常见的摩擦阻尼器的核心部位为具有一定预压力的一对或多对摩擦面，外力需要克服摩擦面之间的摩擦力才能驱使阻尼器的摩擦面发生相对运动。常规摩擦阻尼器的主要缺陷包括：
1).一般的建筑用摩擦阻尼器的摩擦面始终处于高预压应力状态，在这种长期高应力状态下摩擦面摩擦系数可能会发生变化，偏离预期设计的工作状态。
2).一般的摩擦阻尼器的预压力和摩擦面的属性都是不能自动发生改变的，因而其提供的摩擦阻力也通常保持不变，阻尼器的滞回曲线接近矩形。具有矩形滞回曲线的阻尼器在工程应用中，最为关键的问题是如何确定振动荷载的作用强度，因为此类阻尼器的最大摩擦阻力一旦确定就不能更改。比如在建筑结构的抗震和抗风设计中，如果按照强振作用下的情况设计摩擦阻尼器，则该阻尼器在弱振作用下根本不会滑动，而如果按弱振情况确定滑动摩擦力，则该阻尼器在强振作用下将因为出力吨位过小而达不到理想的减振效果。由于建筑结构面临的地震作用的强度是不能准确预测的，所以在建筑结构中采用此类摩擦阻尼器作为减振部件存在强振和弱振不能兼顾的问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有摩擦阻尼器的上述缺陷，提出了一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，当结构无振动行为时阻尼器各部件处于低应力状态，阻尼器工作时则提供随位移幅值增大而增加的阻尼力，该阻尼器能够同时满足工程结构强振和弱振时的减振要求。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，包括有缸筒、摩擦环、滑动轴，其特征在于：所述的缸筒在其中部开有竖缝，缸筒内径处处相等；摩擦环安装于缸筒开竖缝的部位且与竖缝沿轴线方向中心对齐；摩擦环外径大于缸筒内径；缸筒上的竖缝沿轴线方向的尺寸大于摩擦环的轴向长度尺寸；摩擦环具有可压缩性，缸筒具有可膨胀性，当摩擦环装入缸筒时将产生装配应力，摩擦环产生压缩，缸筒向外膨胀；由于竖缝的存在，缸筒开竖缝处对摩擦环的径向约束刚度减低，在缸筒开竖缝部位的内壁与摩擦环外壁的接触面上产生的装配应力将小于缸筒无竖缝部位与摩擦环外壁接触面上的装配应力；摩擦环和滑动轴的轴线重合连接为一个整体；摩擦环的两个端面朝向缸筒内壁的一侧设有圆弧倒角。
本实用新型提出的开缝式圆筒变摩擦阻尼器可获得如下有益效果：1)初始状态，阻尼器滑动轴不相对于缸筒滑动时，摩擦环位于缸筒开竖缝部位，摩擦环与缸筒的装配应力由开了缝的筒壁的径向约束产生。但由于开缝后的筒壁径向约束刚度远低于开缝前，因而此时摩擦环和缸筒之间的装配应力处于低水平阶段。
2)当阻尼器工作时，滑动轴将带动摩擦环逐渐离开缸筒竖缝区域，并挤入缸筒未开缝的部位，由于摩擦环的外径大于缸筒内径，缸筒未开缝部位的径向约束刚度远大于开缝处，摩擦环和缸筒体内都将产生较大的装配应力，同时在接触面上产生正应力和摩擦应力。滑动轴相对缸筒滑动幅度越大，摩擦环挤入缸筒未开缝部位的接触面越大，随之产生的接触面摩擦阻力也就随之增加；当滑动轴从最大位移处返回时，摩擦环与缸筒未开缝部位的接触面逐步减小，阻尼器提供的摩擦阻力也就随之减小。在这个过程中，阻尼器提供的阻尼力随滑动轴的位移增大而增加。
3)本实用新型提出的阻尼器提供变摩擦阻尼力。该阻尼器的阻尼力将随变形幅度的增加而增大，能够同时满足工程结构强振和弱振时的减振要求。
附图说明：
图1是本实用新型提出的开缝式圆筒变摩擦阻尼器的整体构造图；
图2是本实用新型提出的开缝式圆筒变摩擦阻尼器的a-a剖面图；
图3是本实用新型实施例1的摩擦环与缸筒初始接触位置和相对尺寸详图；
图4是本实用新型实施例1的滞回曲线；
图中：1、缸筒，2、摩擦环，3、滑动轴，4、缸筒上的竖缝，U、位移，F、力。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行进一步说明。
如图1-3所示，一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，包括有缸筒1、摩擦环2、滑动轴3，缸筒1在其中部开有竖缝4；摩擦环2安装于缸筒1开竖缝4的部位且与竖缝4中心对齐；竖缝4沿缸筒长度方向的尺寸大于摩擦环2的轴向长度尺寸；摩擦环2的外径稍大于缸筒1的内径；摩擦环2具有可压缩性，缸筒1具有可膨胀性；摩擦环2和滑动轴3的轴线重合连接为一个整体；摩擦环2的两个端面朝向缸筒1内壁的一侧设有圆弧倒角。
本实施例开缝式圆筒变摩擦阻尼器，能提供变摩擦阻尼力滞回曲线，图4所示为本实施例开缝式圆筒变摩擦阻尼器的滞回曲线。
以上是本实用新型的典型实施例，本实用新型的实施不限于此。
Claims (1)
1.一种开缝式圆筒变摩擦阻尼器，包括有缸筒(1)、摩擦环(2)、滑动轴(3)，其特征在于：所述的缸筒(1)在其中部开有竖缝(4)；摩擦环(2)安装于缸筒(1)开竖缝(4)的部位且与竖缝(4)沿轴线方向中心对齐；竖缝(4)沿缸筒长度方向的尺寸大于摩擦环(2)的轴向长度尺寸；摩擦环(2)的外径稍大于缸筒(1)的内径；摩擦环(2)具有可压缩性，缸筒(1)具有可膨胀性；摩擦环(2)和滑动轴(3)的轴线重合连接为一个整体；摩擦环(2)的两个端面朝向缸筒(1)内壁的一侧设有圆弧倒角。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2009201783624U CN201554811U (zh) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2009201783624U CN201554811U (zh) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201554811U true CN201554811U (zh) | 2010-08-18 |
Family
ID=42614493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2009201783624U Expired - Lifetime CN201554811U (zh) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN201554811U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101709755B (zh) * | 2009-11-20 | 2011-11-23 | 北京工业大学 | 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 |
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2009
- 2009-11-20 CN CN2009201783624U patent/CN201554811U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101709755B (zh) * | 2009-11-20 | 2011-11-23 | 北京工业大学 | 开缝式圆筒变摩擦阻尼器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20100818 Effective date of abandoning: 20091120 |