CN216279136U - 一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及温室减振领域，尤其涉及一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，包括箱体、设置在所述箱体内部上端的滑行系统、顶端与所述滑行系统连接的吊索、与所述吊索底部连接的球形减振器、若干个一端与所述球形减振器外壁连接另一端与所述箱体内壁连接的阻尼系统以及套在所述阻尼系统外周的弹簧组。本发明能通过通过吊索的摆动和齿轮在齿轨上的啮合行走的组合来增加球形减振器的有效行程，可提高减振性能，本发明的阻尼系统和弹簧组在多个方向上设置，抛弃传统TMD离散化的设计方式，当振动在较广的频率范围内时，也能保证有效的减振效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及温室减振领域，尤其涉及一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器。
背景技术
振动是一种周期性往复运动,任何一种机械都会产生振动,而机械振动产生的主要原因是旋转或往复运动部件的不平衡、磁力不平衡和部件的相互碰撞。当建筑物受到地震或大风等侵袭时，会产生振动现象，而在振动的影响下，其结构往往会遭到破坏，产生弯曲变形，长期的结构振动还会使墙体或承载部件出现疲劳裂纹，甚至会造成整体结构的垮塌，引发严重的工程事故，给人们的生产生活带来极大的危害。
调谐质量阻尼器(TMD)结构应用的现代思想最早来源于1909年Frahm研究的动力吸振器。它由一个小质量m和一个刚度为k的弹簧连接于弹簧刚度为K的主质量M的物体上。在外部简谐荷载作用下，可显示出当所连接的吸振器的固有频率被确定或调谐为激励频率时，主质量M能够保持完全静止。这种通过调整TMD系统与主体结构的质量比、频率比和TMD系统的阻尼比等参数，使系统能够吸收更多的振动能量，从而大大减轻主体结构的振动响应，这就是TMD吸振原理。
传统的TMD一般采用离散化设计，只针对某一固有频率或者较窄频率范围内有很好的减振效果，而当激励在一个较广的频率范围内时，TMD的减振效果不是很有效；其次由于特定的需要，如智能温室结构的实际共振频率与设计存在偏差，以及智能温室内部后期要加装各类仪器设备等因素的影响，使得智能温室结构的具体参数容易发生变化，会造成阻尼器的频率失调，进而使得减振效果不佳；除此之外，现有技术中有关应用于智能温室结构的TMD很少，并且减振效果不理想，稳定性差。
本发明就是在这样的背景下产生的。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于针对上述问题提供一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，包括箱体、设置在所述箱体内部上端的滑行系统、顶端与所述滑行系统连接的吊索、与所述吊索底部连接的球形减振器、若干个一端与所述球形减振器外壁连接另一端与所述箱体内壁连接的阻尼系统以及套在所述阻尼系统外周的弹簧组。
优选的，所述箱体为一体成型的六面体，其顶部无顶盖，所述箱体顶部每一条边均与一块钻孔垫板固定连接，所述钻孔垫板通过螺钉可固定于温室顶部，所述箱体顶部每条边两侧均设置有刚性支架。
优选的，所述滑行系统包括齿轨、齿轮和三角扣，所述齿轨设置在所述箱体内部上端，所述齿轮在齿轨上并与齿轨相啮合，所述三角扣的一个边贯穿所述齿轮的内孔并与所述齿轮一起沿着所述齿轨长度方向运动，所述三角扣底部与所述吊索固定连接，所述齿轨贯穿所述三角扣中间。
优选的，所述球形减振器为内部中空的球体结构，所述球形减振器包括设置在其顶部外壁的吊环、位于其空腔内的减振质量球，所述空腔内充满高粘度流体，所述减振质量球浸没在高粘度流体中并可在空腔内自由滚动，所述吊环上端与所述吊索相连接。
优选的，所述阻尼系统包括液压杆和位于所述液压杆两端的球铰钢支座，所述液压杆两端通过配套的球铰钢支座与球形减振器外壁中部以及所述箱体内壁相连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型包括箱体、设置在所述箱体内部上端的滑行系统、顶端与所述滑行系统连接的吊索、与所述吊索底部连接的球形减振器、若干个一端与所述球形减振器外壁连接另一端与所述箱体内壁连接的阻尼系统以及套在所述阻尼系统外周的弹簧组。箱体通过钻孔垫板和刚性支架与温室顶部相连接，钻孔垫板和刚性支架对装置起到了安全保护作用，可确保装置的有效性和稳定性；
本实用新型的球形减振器通过吊索与滑行系统相连，通过吊索的摆动和齿轮在齿轨上的啮合行走的组合来增加球形减振器的有效行程，可提高减振性能；
本实用新型的球形减振器外形为球体，内设空腔，空腔内充满高粘度流体，当球形减振器发生振动时，减振质量球可在高粘度流体中，沿着球形减振器的球体内壁自由滚动，不仅高粘度流体提供给减振质量球一定的阻力，起到了阻尼的作用，而且球体内壁给减振质量球一定的恢复刚度，达到了更好的减振效果；
本实用新型的阻尼系统和弹簧组在多个方向上设置，抛弃传统TMD离散化的设计方式，当振动在较广的频率范围内时，也能保证有效的减振效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构俯视图；
图2是本发明的整体结构剖视图；
图3是本发明的滑行系统的侧视图；
图4是本发明的阻尼系统和弹簧组主视图。
图中：1-箱体，2-滑行系统，3-吊索，4-球形减振器，5-阻尼系统，6-弹簧组，7-钻孔垫板，8-刚性支架，9-齿轨，10-齿轮，11-三角扣，12-吊环，13-空腔，14-减振质量球，15-液压杆，16-球铰钢支座，17-弹簧，18-环形垫板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，包括箱体1、设置在箱体1内部上端的滑行系统2、顶端与滑行系统2连接的吊索3、与吊索3底部连接的球形减振器4、六个一端与球形减振器4外壁连接另一端与箱体1内壁连接的阻尼系统5以及套在阻尼系统5外周的六个弹簧组6。箱体1为一体成型的六面体，其顶部无顶盖，箱体1顶部每一条边均与一块钻孔垫板7固定连接，钻孔垫板7通过螺钉可固定于温室顶部，箱体1顶部每条边两侧均设置有加固用的刚性支架8。
滑行系统2包括齿轨9、齿轮10和三角扣11，齿轨9设置在箱体1内部上端，齿轮10在齿轨9上并与齿轨9相啮合，三角扣11的一个边贯穿所述齿轮10的内孔并与齿轮10一起沿着齿轨9长度方向运动，三角扣11底部与所述吊索3固定连接，齿轨9贯穿三角扣11中间。
球形减振器4为内部中空的球体结构，球形减振器4包括设置在其顶部外壁的吊环12、位于其空腔13内的减振质量球14，空腔13内充满高粘度流体，减振质量球14浸没在高粘度流体中并可在空腔13内自由滚动，吊环12上端与吊索3相连接，
阻尼系统5包括液压杆15和位于液压杆15两端的球铰钢支座16，液压杆15两端通过配套的球铰钢支座16与球形减振器4外壁中部以及所述箱体1内壁相连接。
工作原理：
本实用新型的一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器为悬挂式的，箱体1通过钻孔垫板7和刚性支架8固定于智能温室顶部，齿轨9通过焊接固定于温室顶部，齿轮10位于齿轨9上方与其相啮合，在使用前，齿轮10处于齿轨9中心位置处，吊索3为竖直状态，球形减振器4位于箱体中心处，液压杆15处于半拉伸状态，弹簧17处于原长不受力状态，当温室结构受到地震或大风等自然灾害时会产生振动，此时该装置开始工作，根据温室结构的振动方向和频率，滑行系统2的齿轮10与齿轨9会进行啮合运动，从而通过吊索3带动球形减振器4运动，此时空腔13内的减振质量球14会发生沿着球形减振器4的球体内壁自由滚动，高粘度流体提供给减振质量球14一定的阻力，起到了阻尼的作用，而且球体内壁给减振质量球14一定的恢复刚度，达到了更好的减振效果，除此之外，在球形减振器4运动时其外部的阻尼系统5和弹簧组6也会发生拉伸或收缩运动来提供阻尼作用，而且在多个方向上设置阻尼系统和弹簧组，当振动在较广的频率范围内时，也能保证有效的减振效果。通过以上各部件的相互配合，使得球形减振器4的固有振动频率与主体结构所控振型频率谐振，来吸收主体结构受控振型的振动能量，从而达到抑制受控结构的振动效果。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，其特征在于：包括箱体(1)、设置在所述箱体(1)内部上端的滑行系统(2)、顶端与所述滑行系统(2)连接的吊索(3)、与所述吊索(3)底部连接的球形减振器(4)、若干个一端与所述球形减振器(4)外壁连接另一端与所述箱体(1)内壁连接的阻尼系统(5)以及套在所述阻尼系统(5)外周的弹簧组(6)。
2.根据权利要求1所述的用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述箱体(1)为一体成型的六面体，其顶部无顶盖，所述箱体(1)顶部每一条边均与一块钻孔垫板(7)固定连接，所述钻孔垫板(7)通过螺钉可固定于温室顶部，所述箱体(1)顶部每条边两侧均设置有刚性支架(8)。
3.根据权利要求1所述的用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述滑行系统(2)包括齿轨(9)、齿轮(10)和三角扣(11)，所述齿轨(9)设置在所述箱体(1)内部上端，所述齿轮(10)在齿轨(9)上并与齿轨(9)相啮合，所述三角扣(11)的一个边贯穿所述齿轮(10)的内孔并与所述齿轮(10)一起沿着所述齿轨(9)长度方向运动，所述三角扣(11)底部与所述吊索(3)固定连接，所述齿轨(9)贯穿所述三角扣(11)中间。
4.根据权利要求1所述的用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述球形减振器(4)为内部中空的球体结构，所述球形减振器(4)包括设置在其顶部外壁的吊环(12)、位于其空腔(13)内的减振质量球(14)，所述空腔(13)内充满高粘度流体，所述减振质量球(14)浸没在高粘度流体中并可在空腔(13)内自由滚动，所述吊环(12)上端与所述吊索(3)相连接。
5.根据权利要求1所述的用于智能温室结构减振的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述阻尼系统(5)包括液压杆(15)和位于所述液压杆(15)两端的球铰钢支座(16)，所述液压杆(15)两端通过配套的球铰钢支座(16)与球形减振器(4)外壁中部以及所述箱体(1)内壁相连接。
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