DE7607516U1 - Vibration absorber for damping broadband structure-borne sound vibrations - Google Patents
Vibration absorber for damping broadband structure-borne sound vibrationsInfo
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Description
Schwingungstilger zur Dämpfung von breitbandigen KörperschallschwingungenVibration absorber for damping broadband structure-borne sound vibrations
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungstilger zur Dämpfung von breitbandigen Körperschallschwingungen, bei dem mehrere Massen über Federelemente an der schwingungszudämpfenden Struktur befestigt sind, wobei die Größen der Massen und die Federkonstanten der Federelemente zum Erhalt einer breitbandigen Dämpfung auf die mechanische Impedanz der Struktur abgestimmt sind.The invention relates to a vibration damper for damping broadband structure-borne sound vibrations in which several masses via spring elements on the vibration damping Structure are attached, the sizes of the masses and the spring constants of the spring elements to obtain a broadband Damping are matched to the mechanical impedance of the structure.
Ein Einmassen-Schwingungstilger, auch dynamischer Schwingungsabsorber oder akustischer Egel genannt, ist im Prinzip ein Resonanzsystem, das auf einer schwingenden Struktur bzw. Masse angebracht wird und den Schwingungen der Struktur entgegenwirkt. Durch das Anbringen des Schwingungstilgers nimmt der Übertragungsfaktor in der Resonanzfrequenz stark ab. Mit wachsender Frequenzabweichung steigt der Übertragungsfaktor wieder an, was sich in zwei rechts und links auftretenden übertragungsmaxima äussert. Stimmt die Anregefrequenz mit der Resonanzfrequenz überein, so werden die Übertragungsspitzen nicht angeregt.A single-mass vibration absorber, also known as a dynamic vibration absorber or acoustic leech, is in principle a Resonance system that is attached to a vibrating structure or mass and counteracts the vibrations of the structure. By attaching the vibration damper, the transmission factor in the resonance frequency decreases sharply. With The transmission factor increases as the frequency deviation increases again, which manifests itself in two transmission maxima occurring on the right and left. Does the excitation frequency agree? corresponds to the resonance frequency, the transmission peaks are not excited.
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Der Abstand der übertragungsmaxima hängt von der Masse des
Tilgers ab. Für die praktische Anwendung ist es ausreichend,
wenn der Absolutbetrag der Massenimpedanz des Tilgers und
der Absolutbetrag der Strukturimpedanz gleich sind.The distance between the transmission maxima depends on the mass of the
Tilgers off. For practical use it is sufficient
if the absolute amount of the mass impedance of the absorber and
the absolute value of the structural impedance are the same.
Die Höhe der übertragungsspitzen hängt von der Masse und von
der Dämpfung des Absorbers ab, wobei durchdie Dämpfung die
Übertragungsspitzen am stärksten beeinflußt werden können,
aber auch die Dämpfung des Feder-Masse-Systems oder der Struktur wirkt sich auf die übertragungsspitzen aus.The height of the transmission peaks depends on the crowd and from
the attenuation of the absorber, whereby the attenuation
Transmission peaks can be influenced the most,
But the damping of the spring-mass system or the structure also affects the transmission peaks.
Das Prinzip eines Einmassen-Schwingungstilgers kann allgemein
nur dann wirksam angewendet werden, wenn die Schwingungen lediglich eine Hauptfrequenzkomponente enthalten. Ein Mehrmassen-Schwingungstilger
dagegen kann eine breitbandige Schwingungsdämpfung bewirken. Die einzelnen Tilgermassen und ihre Federelemente
werden so abgestimmt, daß sich ihre Ansprechfrequenzbereiche überdecken. Die Wirkung eines Mehrmassen-Schwingungs- ;
tilgers kann dadurch erhöht werden, daß die einzelnen Tilgermassen in mehreren Freiheitsgraden schwingen.The principle of a one-mass vibration absorber can be general
can only be used effectively if the vibrations contain only one main frequency component. A multi-mass vibration absorber, on the other hand, can cause broadband vibration damping. The individual damper masses and their spring elements are coordinated so that their response frequency ranges overlap. The effect of a multi-mass vibratory; tilgers can be increased by the fact that the individual damper masses oscillate in several degrees of freedom.
Aus der DT-OS 2 163 798 sind Schwingungstilger der eingangs j
genannten Art bekannt geworden, die nach dem Prinzip eines I Mehrmassen-Schwingungstilgers arbeiten und mit denen bei perio- j
dischen Erregerkräften gleichzeitig Grund- und Oberschwingungen
gedämpft werden können und die auch zur Reduzierung aperiodischer Schwingungen eingesetzt werden können. Dabei soll bei
minimalem Gewicht des Resonanzabsorbers eine günstige Massen- ; ausnutzung in dem interessierenden Frequenzbereich erhaltenFrom DT-OS 2 163 798 vibration absorbers of the type mentioned at the beginning have become known, which work according to the principle of a multi-mass vibration absorber and with which fundamental and harmonics at the same time with periodic excitation forces
can be damped and which can also be used to reduce aperiodic vibrations. In doing so,
minimum weight of the resonance absorber a favorable mass; utilization obtained in the frequency range of interest
werden. Verwirklicht wird der bekannte Absorber durch Schwing- !will. The well-known absorber is realized by vibration!
elemente, z.B. Stäbe, Saiten, Platten und dgl., bei denen durch { Formgebung, durch Zusatzmassen, durch Einkerbungen die Eigen- '
werte so eingestellt werden, daß möglichst viele Eigenfrequenzen in den interessierenden Frequenzbereich fallen. Nachteilig
bei den bekannten Konstruktionen ist, daß sie aufwendig undelements, such as rods, strings, plates and the like. In which by {shaping, by additional masses, by notches the eigenvalues are set so that as many natural frequencies as possible fall into the frequency range of interest. Disadvantageous
in the known constructions is that they are expensive and
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sperrig sind und die Ankopplung des Absorbers an die zu dämpfende Struktur in einem relativ großen Flächenbereich über ein die Schwingungselemente aufnehmendes Gehäuse erfolgen muß. Erwünscht ist, auch bei einem Mehrmassen-Schwingungsabsorber eine möglichst punktförwiige Ankopplung an die Struktur in dem Bereich zu ermöglichen, in dem die über einen weiten Frequenzbereich verteilten Schwingungen entstehen.are bulky and the coupling of the absorber to the structure to be damped over a relatively large surface area the vibration element receiving housing must take place. It is also desirable in the case of a multi-mass vibration absorber a point-wise coupling to the structure in the To enable a range in which the vibrations, which are distributed over a wide frequency range, arise.
Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungstilger der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er bei einfachem Aufbau für eine Massenfertigung geeignet ist und eine möglichst punktförmige Ankopplung an die schwingungszudämpfende Struktur ermöglicht. Dadurch sollen die Schwingungen möglichst sofort im Bereich ihrer Entstehung gedämpft werden.The invention is then based on the object of a vibration damper of the type mentioned so that it is suitable for mass production with a simple structure and a point-like coupling to the vibration damping Structure enables. This is intended to dampen the vibrations as soon as possible in the area of their origin.
Erfindungsgemäss wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Massen am Umfang eines säulenförmigen, das Federelement für alle Massen bildenden Gummikörpers befestigt sind. Ein solcher Schwingungstilger erfüllt alle an ihn gestellten Forderungen. Es ist eine kompakte und für die Massenfertigung geeignete Bauweise verwirklicht. Es ist auf einfache Weise eine Abstimmung des Federelementes durch Auswahl des Gummis und der Form und der Größe des säulenförmigen Gummikörpers möglich. Das Gummi erlaubt gleichzeitig eine optimale Dämpfung für das Federelement. Die am Umfang angeordneten Massen sind durch ihre Form und Größe sowie Wahl des Materiales (spezifisches Gewicht) ι variierbar, so daß auf einfache Weise eine Abstimmung für den jeweiligen Verwendungszweck möglich ist. Die Ausbildung des Federelementes als säulenförmiger Gummikörper erlaubt darüber | hinaus das Schwingen der Tilgermassen in mehreren Freiheitsgraden, so daß der Tilger relativ unabhängig von der Befestigungsorientierung gegenüber der Struktur ist. ! According to the invention it is proposed to solve this problem, that the masses are attached to the circumference of a columnar rubber body forming the spring element for all masses. A Such a vibration damper meets all the requirements placed on it. It is compact and suitable for mass production Realized construction. It is a simple way of tuning the spring element by selecting the rubber and the Shape and size of the columnar rubber body possible. The rubber also allows optimal cushioning for the Spring element. The masses arranged on the circumference are ι by their shape and size and choice of material (specific weight) variable, so that a vote for the respective purpose is possible in a simple manner. The training of the Spring element as a columnar rubber body allows about | in addition, the oscillation of the damper masses in several degrees of freedom, so that the damper is relatively independent of the mounting orientation with respect to the structure. !
Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Insbesondere die AusführungsformAppropriate refinements of the invention are set out in the subclaims marked. In particular the embodiment
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nach ünteranspruch 6 ermöglicht es trotz Anordnung eines einzigen säulenförmigen Gummikörpers als Federelement/ den einzelnen Massenkörpern eine unterschiedliche Charakteristik de's Federelementes zuzuordnen.after ünterclaim 6 it allows despite the arrangement of a single one columnar rubber body as a spring element / the individual mass bodies have a different characteristic of the spring element assign.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to FIG accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schwingungstilgers; 1 shows a perspective view of a first embodiment of a vibration damper according to the invention;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;Fig. 2 shows a second embodiment in perspective Opinion;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;3 shows a third embodiment in perspective Opinion;
Fig. 4 eine Ausführungsform entsprechend derjenigen nach Fig. 2 in einer gedachten anderen Anbringungslage gegenüber der Struktur;Fig. 4 shows an embodiment corresponding to that according to FIG. 2 in an imaginary different mounting position in relation to the structure; FIG.
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform in perspektivischer Ansicht.5 shows a further embodiment in perspective Opinion.
In sämtlichen Figuren ist durch einen Doppelpfeil die Hauptschwingungsrichtung der zu dämpfenden Schwingungsbewegung der Struktur angedeutet. Danach sollen die« Aus führungs formen nach Fig. 1, 2 und 3 im wesentlichen Schwingungen dämpfen, die in Richtung der Längsmittelachse des säulenförmigen Gummikörpers liegen und mit den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 Schwingungen, die quer zur Mittelachse des säulenförmigen Gummikörpers liegen. Ersichtlich ist kein grundsätzlicher konstruktiver Unterschied in der Ausbildung des Schwingungstilgers für die Dämpfung von Schwingungen in Richtung oder quer zur Richtung der Mittelachse des säulenförmigen Gummikörpers gegeben, was die relative Unabhängigkeit des erfindungsgemässen Schwingungstilgers von der Anbringungs-In all figures, the main direction of oscillation is indicated by a double arrow indicated the vibrational movement of the structure to be damped. After that, the «Embodiments should copy Fig. 1, 2 and 3 substantially dampen vibrations in the direction of the longitudinal center axis of the columnar rubber body lie and with the embodiments according to FIGS. 4 and 5 Vibrations that are transverse to the central axis of the columnar rubber body. Obvious is not a fundamental one constructive difference in the design of the vibration absorber for damping vibrations in the direction or given transversely to the direction of the central axis of the columnar rubber body, what the relative independence of the inventive Vibration absorber from the mounting
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orientierung an die Struktur zeigt.orientation to the structure shows.
Im folgenden sind in allen Figuren funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht gesondert erläutert. In the following, functionally identical parts are provided with the same reference symbols in all figures and are not explained separately.
Gemäss Fig. 1 sind um einen säulenförmigen Gummikörper 1 von im wesentlichen kreiszylindrischer Form Massenkörper 2 angeordnet, die als prismatische Ringsektoren ausgebildet sind. Diese sind auf geeignete Weise mit dem Gummikörper 1 fest verbunden. Der Gummikörper 1 trägt an seiner in Fig. 1 nicht sichtbaren Stirnseite einen Befestigungsteller 3, über welchen der Schwingungstilger an der schwingungszudämpfenden Struktur befestigt werden kann.According to FIG. 1, around a columnar rubber body 1 of substantially circular cylindrical shape mass body 2 arranged, which are designed as prismatic ring sectors. These are firmly connected to the rubber body 1 in a suitable manner. The rubber body 1 carries on its not visible in FIG. 1 Front side a fastening plate 3, via which the vibration damper is fastened to the structure to be vibration-damped can be.
Bei der Ausführung nach Fig. 2-5 ist in den säulenförmigen Gumraikörper 1 eine zylindrische Hülse 4 einvulkanisiert, über welche die Befestigung des Tilgers an der Struktur erfolgt. Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind die Massenkörper 5 quaderförmig ausgebildet, da es für bestimmte Anwendungsfälle zweckmässig ist, einen rechteckigen Umriss der Massenkörper des Tilgers zu haben. Aus den Fig. 1-3 ist an der Stelle 6 ersichtlich, daß der säulenförmige Gummikörper 1 eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform hat, so daß die einzelnen Massenkörper 2 bzw. 5 einen unterschiedlichen Abstand von der Mittellinie des Gummikörpers bzw. der Mittelachse der Hülse 4 haben.In the embodiment according to FIGS. 2-5, a cylindrical sleeve 4 is vulcanized into the columnar gumra body 1, over which is used to attach the absorber to the structure. In the embodiment according to FIG. 3, the mass bodies 5 are cuboid trained as it is useful for certain applications is to have a rectangular outline of the mass body of the absorber. From Figs. 1-3 it can be seen at point 6, that the columnar rubber body 1 has a cross-sectional shape deviating from the circular shape, so that the individual Mass bodies 2 and 5 have a different distance from the center line of the rubber body or the center axis of the sleeve 4 to have.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist die Form des Tilgers an den zur Verfügung stehenden Platz angepasst. Der säulenförmige Gummikörper 7 ist zu einem Halbzylinder (wenn keine Hülse 4 vorgesehen ist) bzw. zu einem Ringsegment mit eingelassener Hülse 4 zur Befestigung an der Struktur entartet.In the embodiment according to FIG. 5, the shape of the absorber is adapted to the space available. The columnar Rubber body 7 is a half cylinder (if no sleeve 4 is provided) or a ring segment with an embedded Sleeve 4 for attachment to the structure degenerate.
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Claims (8)
Stirnseiten mit einem auf der Struktur befestigbaren Befestigungs-· teller (3) verbunden ist.2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the columnar rubber body {1) on one of its
Front sides are connected to a fastening plate (3) that can be fastened to the structure.
Hülse (4) zur Aufnahme einer stabförmigen Struktur aufweist.3. vibration damper according to claim 1, characterized in that the columnar rubber body (1) is vulcanized
Has sleeve (4) for receiving a rod-shaped structure.
säulenförmigen Gummikörper (1) herum angeordnet sind.4. Vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the masses of prismatic bodies (2; 5) consist of approximately the same height around the
columnar rubber body (1) are arranged around.
gekennzeichnet, daß der säulenförmige Gummikörper (1) eine von
der Kreisform abweichende Querschnittsform hat, derart, daß6. Vibration damper according to one of claims 1-4, characterized
characterized in that the columnar rubber body (1) is one of
the circular shape has a different cross-sectional shape, such that
von Quadern (5) haben mit einer der Säulenumrißform angepassten konkaven Ausnehmung.8. Vibration damper according to one of claims 4-6, characterized in that the prismatic mass body has the shape
of cuboids (5) have a concave recess adapted to the shape of the column outline.
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications Before (1)
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Country Status (1)
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