磁懸浮減振方法
2023-05-28 23:00:51 1
專利名稱：磁懸浮減振方法
技術領域：
本發明磁懸浮減振方法涉及一種新的減振原理和技術，運用本發明技術設計生產的減振裝置，廣泛實用於國防、交通運輸、機械、建築等領域。
發明目的本發明的目的是向國家，社會提供一種新的減振原理和方法，特別是國防軍事領域，為核潛艇、柴電潛艇、艦船的減振降噪、靜音技術方面得到提升，為提高飛彈運輸、發射、通訊、指揮等裝備車輛的機動能力和保障能力提供技術支持，為提高火炮、槍械射擊精度提供保障。在民用方面，為交通運載工具提供減振功能新技術，如客車乘客座椅，轎車全車座椅減振，地鐵軌道減振等，提高舒適性、健康性、安全性、可靠性。建議本發明局限應用於國防軍事裝備領域，為提高裝備能力，新產品開發提供技術選擇。
背景技術：
本發明提出以前，現有減振技術有兩大類，一類是使用具有減振性能的材料如塑料泡沫、橡膠、彈簧等。另一類為減振裝置，通過減振裝置來達到減振目的，其技術和方法有機械式減振和空氣減振。機械式減振是通過彈簧，阻尼器的作用使振動強度得到衰減，空氣減振是以空氣為減振媒介達到減振目的。這兩種方式是現世界上主要減振原理和技術，這兩種減振技術都有一個共同的缺點，它們的機械結構都為硬聯接，這給振動強度的傳遞創造了通道，有效減振效果是在一定範圍內，再就是需一定的先足條件，如空氣減振裝置需要電源，氣源。
發明內容
本發明的原理是運用兩個磁性材料元件磁力線同向相吸、相對相斥的物理特性，應用到減振技術領域，使用不同的材料、配方、工藝生產各種用途的磁性元件。磁性元件的原料、配方可根據用途、目的進行調整，並能做成各種幾何形狀，選擇充磁方向。磁性材料元件的磁力衰減約為每年千分之一。磁性材料有高溫退磁、易碎、產生磁場的不利因素，在設計應用時要考慮這些因素，採取措施防備、屏閉。特殊的磁性材料耐溫可達到300多V，能滿足大部磁懸浮減振裝置的技術條件。磁性材料元件的使用，必須是兩件磁力線相對的磁性元件配合使用，兩件為一組。參見例圖2 :使用兩個40X 12普通高磁元件,分別吸附在兩塊鋼板上,使它們的磁力線相對，下板安放在一簡易支撐物上，一人將上板垂直壓向下板，一個人的力量是不能將上、下板壓合在一起的，另一人一手用榔頭擊打下板底部，另一手觸摸手感上板和下板的振動傳遞情況，實驗證明下板的振動強度傳遞不到上板，相排斥的磁力能有較大承載負荷能力，原理是成立的。圖中的定位杆是實驗用的，它也是振動傳遞的通道，本發明技術產品中沒有定位杆。上述結構只能解決限制一個方向的物體運動的方法，再加一塊鋼板，兩個同樣的磁性元件，如圖3，中間的鋼板便在磁力因素下懸浮在上下板中間，分別打擊上板、下板和中間板感受振動傳遞情況，有條件使用儀器測量具體數據。這樣解決了控制物體上、下運動兩個方向的問題，其他四個方向用同樣原理，中間板在不與任何物體接觸下懸浮在磁力結構中，並能承受負荷，六個方向的振動強度傳遞不到中間板，相反中間板的振動強度也傳遞不到六個方向。做實驗採用三個板，中間板磁懸浮在上、下板中間，本發明磁懸浮減振板只有兩個板，上板磁懸浮在下板內，或是內套磁懸浮在外套內，磁懸浮減振板的上下板可以分別與振源，被減物安裝位聯接，也可以豎式安裝，減振效果不變。本發明的磁懸浮減振裝置，它由基本結構和磁性元件組成。基本結構沒有特定的形狀、樣式、它的形狀可以是板類、套類、環類等其他不規則形狀，它的基本結構分兩部份，一部份是聯接振源或被減振物的，稱為上部或內部，另一部份是磁懸浮減振裝置與置放、安裝地聯接的，稱為下部或外部，磁懸浮減振裝置結構的材料根據用途、目的、工藝、成本等選擇，可以是金屬、非金屬類，高分子材料。基本結構的目的是將N組相對應的磁性元件限制在具有六方向的位置上，並且有安裝，聯接功能。
本發明的磁懸浮減振裝置，根據用途、目的以及結構、尺寸決定磁性元件的技術參數，使用數量，安裝限制位置，間隙等。控制物體一個方向的運動，可以採用一組或多組，一套磁懸浮裝置需要N組磁性元件。運用本發明原理技術，根據減振用途和目的設計磁懸浮減振裝置，綜合情況可分為三類第一類為整體減振目的，典型技術產品為磁懸浮減振板，它的功能是需減振的物體、機器、設備得到想體減振。產品開發項目可選擇核動力，柴電潛艇的柴油機，發電機，水泵等工作時產振動的設備的底座減振板，使這些設備產生的振動強度通過減振板對艇殼的振動影響降到最低。同類的可選擇飛彈運輸車輛減振板，飛彈的安全性得帶提高，並能提高車速，提高機動能力。以及高精度無人自動火炮、機槍、中小型口徑艦炮、高炮、高機等的底座減振板，提高火炮的射擊精度。加速度條件下的裝備、坦克、裝甲車、指揮、通訊車等的座椅、儀器、設備等的減振板。本發明技術生產的磁懸浮減振板，可以做到承載負荷I公斤至100噸，甚至更重要的物體進行整體萬向有效減振，磁懸浮減振板負荷的大小與結構，磁性元件的配方、工藝、體積、磁力，使用數量相關，和磁懸浮減振板使用數量相關。坦克座椅的減振只需一個中下量級的即夠，潛艇柴油機、飛彈運輸車輛需若干重量級的磁懸浮減振板，通訊、信息指揮車輛上的儀器、顯示屏等只需輕量及即可。磁懸浮減振板可以任一方向使用，如顯示屏，下板與車輛車箱壁豎式安裝，顯示屏安裝在上板上，效果不變。第二類針對管狀物體為目的，典型技術產品為磁懸浮減振套或環，它的功能為裝備的部分或全部減振。產品開發可選擇戰機艦炮、飛彈、火箭發射筒、架、炮管、槍管的減振，提高射擊精度。第三類綜合類，它特殊形狀的設計為滿足裝備的減振需要，或綜合前兩類產品進行變異，組成綜合型的減振系統，它沒有特定的形狀，減振系統具二次減振功能。產品開發可選擇高精度無人自動火炮、機槍、高機、軍艦近程火炮、坦克彈藥減振摸塊等。本發明可以通過以下技術措施來實現以常規柴電潛水艇柴油機使用的磁懸浮減振板為例項，潛艇柴油機功率大，振動強度高，現有技術是在柴油機底部墊若干油浸性減振塊，見圖4，它由兩塊長方形厚鋼板，中間穿繞彈簧鋼絲組成，振動強度通過彈簧鋼絲變形得到衰減來達到減振目的，缺點是振動強度同樣由彈簧鋼絲傳遞到下快，減振效果在一定範圍，結構為直接硬摩擦，影響壽命，需潤滑、產生油汙、無阻尼系統，其振動頻率與柴油機同步，很容易被敵方聲納識別。本發明技術產品磁懸浮減振板，它由上板、下板，限位條，磁性元件組成。上板是由鋼板模壓成型的U型槽，兩長兩短四件組焊在安裝板上，形成長方型上板，U槽的開口向外，上板下面的四條邊各橫置立焊鋼條，鋼條的外面以及兩長邊槽的上下面，分別粘貼有限位條，限位條由高分子材料成型，上面有置放長方形磁性元件的長方形孔。下板也是鋼板模壓成型的U型槽，兩長兩短四件，其中兩邊槽與一橫槽焊接結成n形，另一橫槽最後組裝時與兩邊槽聯接，成形長方形下板，下板U槽開口向內。四件U型槽的底部及邊槽上下面粘貼有限位條，上下板上的限位條的長方形孔內，分別按磁力線相對的原理置放長方形磁性元件。使用工裝將上板裝入下板內，將下板另一橫槽與下板兩邊槽聯接，形成以整體，鬆開裝得到產品。上板通過上板和下板上的磁性元件的磁力排斥作用，懸浮在下板內，沒有與下板任何的直接接觸，上板上的每一個磁性元件，都有一個和它相對應的磁性元件被限制在設計的位置，兩個磁性元件為一組，上板、下板各一個，磁力線相對，它們之間有一定的設計間隙。
本發明技術產品磁懸浮減振板的例項共使用十八組，三十六個磁性元件，上板、下板各十八個，四組控制上板前後運動，四組控制左右運動，四組控制向上運動，六組控制向下運動。本發明同已有技術想比I.具萬向減振功能、振幅小、減振效果好。2.應用領域廣、設計空間大、產品佔用空間小。3.工藝簡單、成本低、使用通用設備，適應批量生產。4.壽命長，長期使用減振效果不衰減。5.不用阻尼器、不用電、不用氣源、不潤滑、不維修、不保養。
圖I :本發明例項磁懸浮減振板的外形圖。圖2:本發明原理實驗示意圖。①檢測振動傳遞情況，②檢測承載負荷情況。圖3 :本發明原理實驗示意圖，檢測中間懸浮板的振動傳遞效果。圖4 :現有技術潛水艇柴油機底座減振裝置示意圖。圖5 :本發明例項磁懸浮減振板的上板主視圖，俯視圖。(使用時安裝板在上面)圖6 :本發明例項磁懸浮減振板的下板主視圖，俯視圖。圖7 :本發明例項磁懸浮減振板的限位條主視圖，剖視圖。圖8 :本發明例項磁懸浮減振板的上板磁懸浮在下板內的示意圖。本發明
具體實施例方式參見例圖I、圖5至圖8，本發明磁懸浮減振方法的例項磁懸浮減振板，它由上板
(I)、下板(2)、限位條(3)、磁性元件(4)組成。上板是由鋼板模壓成型的U型槽，同一規格，兩長兩短，組焊在安裝板(14)上形成長方上板(1)，U型槽的開口向外，上板(I)的下面四邊各橫置立焊鋼條(5)，鋼條(5)的外面粘結有限位條(3)，上板⑴的邊槽(6)、(7)上、下面同樣粘有限位條(3)，限位條(3)上有放置長方形磁性元件(4)的長方形孔(8)。下板(2)也是鋼板模壓成型的U型槽，同一規格，兩長兩短，可組焊成長方形，其中兩邊槽(9)、
(10)與一端槽(11)焊成一整體，另一端槽(12)最後組裝時與兩邊槽(9)、(10)聯接形成長方形下板(2)，兩邊槽(9)、(10)各焊有安裝角鋼(13)，下板(2)的U型槽(9)、(10)、(11)、
(12)開口向內，四個槽內的底面粘結 有限位條(3)，邊槽(9)、(10)內的上面和下面分別粘有限位條(3)。在上板(I)，下板(2)上的限位條(3)內置放磁性元件(4)，使用裝配工裝將上板(I)裝入下板(2)內，將下板(2)的另一端槽(12)與下板(2)的兩邊槽(9)、(10)聯接，形成一整體。
權利要求
1.本發明磁懸浮減振方法，其特徵在於運用磁性材料的物理特性原理，應用到減振技術領域的方法。根據兩個磁性材料元件磁力線同向相吸，相對相斥的物理特徵，設計磁懸浮減振裝置，創造一種新的磁懸浮減振方法和技術。
2.本發明磁懸浮減振方法，根據權利要求書I所述的磁懸浮減振裝置，其特徵是它由基本結構和磁性元件組成。實際應用根據用途、目的運用本發明方法設計磁懸浮減振裝置，磁懸浮減振裝置的結構沒有特定的形狀、樣式、它的形狀可以是板類、環類、套類等其他不規則形狀。它的基本結構分兩部份，一部份是聯接振源或被減振物的，稱為上部或內部。另一部份是聯接磁懸浮減振裝置的置放，安裝地的，稱為下部或外部。磁懸浮減振裝置的結構材料根據用途、目的、工藝、成本等選擇，可以是金屬、非金屬、高分子材料。
3.本發明磁懸浮減振方法，根據權利要求書2所述的磁性元件，根據用途目的決定磁 性材料的工藝、配方、幾何形狀、充磁方向，每兩個磁性元件為一組，裝配時使它們的磁力線相對形成相斥狀態，一組磁性元件可以控制一個方向的物體運動，如果磁懸浮減振裝置體積較大，可採用多組，使用N組磁性元件，分布在磁懸浮減振裝置結構的六個方向，就能控制六個方向，實現萬向減振。
4.本發明磁懸浮減振方法，根據權利要求書2、3所述的磁懸浮減振裝置的基本結構和磁性元件，其特徵是N組磁性元件分別置放，安裝在基本結構的上部或內部和下部或外部內相互對應的位置，並有設計好的間隙，裝配後上部在磁力作用下懸浮在下部內，或是內部懸浮在外部內，相互間無直接接觸。全文摘要
本發明是運用磁性材料磁力線同向相吸，相對相斥的特徵性原理，創造發明的磁懸浮減振原理和方法。使用本原理和方法根據應用領域，減振目的設計減振裝置。使用本發明方法設計的磁懸浮減振裝置的減振效果優於現有技術減振裝置，具有減振效果好、結構簡單、壽命長、佔用空間小、不維護、適用範圍廣泛的優點，廣泛應用於國防，交通運載工具等領域。
文檔編號F16F6/00GK102748419SQ201110101399
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者賴向陽 申請人:賴向陽