[实用新型]多模态宽频调谐质量阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阻尼器，尤其涉及一种多模态宽频调谐质量阻尼器。

背景技术

随着机床向高速，高精度方向的发展，机床加工部位的振动问题成为影响机床精度和寿命的关键。由于机床自身结构的不同，机床主轴转速和刀具进给量的变化，致使振动出现于不同的频率上。传统的阻尼减振技术主要有两种方式：一是阻尼处理，该结构形式包括阻尼层1、约束层2，此时被控结构3主要是薄壁件，对于厚板及块状结构效果很小；另一种方式是集中质量调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper-TMD)，该种形式的阻尼器包括调谐质量层4和粘弹材料层5，由于其调谐频率一般都是单频率，因此只能在一个较窄的频率范围内控制振动与噪声。由于TMD调谐结构振动的单一性和敏感性，在较宽频率上控制结构的振动必须要设计多个TMD。在机床的加工部位安装多个TMD在工程上往往是不实际的，而且安装如此多的阻尼器也会改变原有部件的动态参数。

发明内容

本实用新型提供一种能够在较宽频率范围内控制被控结构的振动且结构简单、制作简便的多模态宽频调谐质量阻尼器。

本实用新型采用如下技术方案：

一种多模态宽频调谐质量阻尼器，包括弹性层和粘弹阻尼单元，且粘弹阻尼单元设在弹性层的下部，相邻两个粘弹阻尼单元之间留有间隙。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型可以在较宽频率范围内控制被控结构的振动。本实用新型可以在较宽频率范围内控制被控结构的振动，实用性很强。这是因为集中质量调谐质量阻尼器的阻尼作用取决于集中质量调谐质量阻尼器响应滞后于结构响应90°相差条件，结果由集中质量调谐质量阻尼器传输的弹性力变成粘滞力作用于结构。这是调谐质量阻尼器阻尼耗能最大。这个条件只有当集中质量调谐质量阻尼器的频率被调谐到结构受控频率而且外激励覆盖这个频率成分时才会发生。单自由度集中质量调谐质量阻尼器的频率只有一个，因此只能在这个共振频率附近较窄的频域较好的减振，本实用新型利用连续质量结构多模态的特性，即连续结构具有若干个共振频率，克服了传统调谐质量阻尼器控制频带过窄的问题，拓展了控制频带的宽度，增强了本实用新型的实用性。因此它能够在这若干个调谐频域上较好的减振。这样就达到了拓展调谐质量阻尼器调谐频域宽度的目的。

2、本实用新型结构简单、制作方便。本实用新型中的弹性层可以为环形和梁形，简化了本实用新型的结构形式，方便了制作。

附图说明

图1是阻尼处理的结构示意图。

图2是集中质量调谐质量阻尼器。

图3是本实用新型实施例1的结构示意图。

图4是图3的左视图。

图5是本实用新型实施例2的结构示意图。

图6是图5的A-A剖视图。

图7是安装本实用新型前后，结构振动响应的效果对比图。

具体实施方式

实施例1

一种多模态宽频调谐质量阻尼器，包括弹性层6和粘弹阻尼单元7，且粘弹阻尼单元7设在弹性层6的下部，相邻两个粘弹阻尼单元7之间留有间隙，粘弹阻尼单元7的侧面与弹性层6的底面垂直，弹性层6的弹性模量为8～220GPa，粘弹阻尼单元7是有机硅橡胶或者氯丁基橡胶。

在本实施例中，弹性层6是木(顺纹)，弹性模量为8～12GPa，粘弹阻尼单元7是氯丁基橡胶。

实施例2

一种多模态宽频调谐质量阻尼器，包括弹性层6和粘弹阻尼单元7，且粘弹阻尼单元7设在弹性层6的下部，相邻两个粘弹阻尼单元7之间留有间隙，弹性层6的弹性模量为8～220 GPa，粘弹阻尼单元7是有机硅橡胶或者氯丁基橡胶，弹性层6为环形，且粘弹阻尼单元7的侧面与其所在处的弹性层6的切面垂直，即粘弹阻尼单元7的侧面与弹性层6形成一条交线，通过该交线可以作弹性层6的一个切面，此时粘弹阻尼单元7的侧面便与该切面垂直，且粘弹阻尼单元7的底面内凹，并共同一圆柱面。

在本实施例中，弹性层6是铅，弹性模量为15～18GPa，粘弹阻尼单元7是有机硅橡胶。

实施例3

一种多模态宽频调谐质量阻尼器，包括弹性层6和粘弹阻尼单元7，且粘弹阻尼单元7设在弹性层6的下部，相邻两个粘弹阻尼单元7之间留有间隙，粘弹阻尼单元7的侧面与弹性层6的底面垂直，弹性层6的弹性模量为8～220GPa，粘弹阻尼单元7是有机硅橡胶或者氯丁基橡胶。

在本实施例中，弹性层6是混凝土，弹性模量为14.6～36GPa，粘弹阻尼单元7是氯丁基橡胶。

实施例4