粘彈性球珠減振器的製作方法
2023-05-12 08:31:16
專利名稱：粘彈性球珠減振器的製作方法
技術領域：
本發明屬於減振設備領域，涉及一種用於大噸位減振的被動減振控制裝置，該裝置可以應用於飛行器著陸時的減振或者各種大噸位的減振環境。
背景技術：
各種大噸位的振動環境存在於現代化生活的各個領域，比如飛行器的著陸緩衝、建築結構的抗震設防、大型工程機械作業過程中的振動，列車運行中提速和減速引起的車廂之間的碰撞等。大噸位的振動會產生嚴重的損害，造成巨大的直接和間接經濟損失，甚至影響到社會和經濟的可持續發展。因此大噸位減振對於阻尼器的性能提出了更高的要求，具體來說分為兩個方面所設計的阻尼器在結構上需要具有良好的耗能機制，同時阻尼器所採用的阻尼材料需要具有良好的耗能性能。採用新型減振器(新材料、新工藝)減小大噸位的振動反應是一項極具發展前景和工程應用價值的研究。目前常用的減振器是剪切型粘彈性阻尼器，這種阻尼器是在鋼板之間夾有粘彈性材料，通過粘彈性材料的剪切變形耗散振動能量。但是剪切型粘彈性阻尼器具有一定的局限性首先是阻尼力來源單一，僅僅通過粘彈性阻尼層的剪切變形來提供阻尼力，難以提供充足的阻尼儲備；而且粘彈性阻尼層的剪切剛度較低，難以用於大噸位的減振環境中；此夕卜，在反覆的振動荷載作用下，剪切型粘彈性阻尼器的粘彈性阻尼層與約束部件易發生粘結破壞，粘彈性阻尼層脫落，從而造成阻尼器的失效。另外，傳統的減震器都是採用普通粘彈性材料作為耗能材料，對於OHz 12Hz的低頻區，採用普通粘彈性材料可能會增大被控結構的動力反應。另外，普通粘彈性材料的耗能能力小，減振效果不是很好。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種耗能減振效果良好，阻尼力噸位大，耗能核心部分可靠耐久，並且構造簡單、檢修方便的粘彈性球珠減振器。技術方案本發明的粘彈性球珠減振器包括缸筒、置入缸筒的活塞和密封缸筒的上封蓋，活塞的活塞杆穿過上封蓋上的活塞孔，缸筒中密實填充有高耗能粘彈性球珠，上封蓋與缸筒之間採用二道刻螺紋連接。本發明中，高耗能粘彈性球珠為損耗因子O. 5 1. O的粘彈性材料製作而成。本發明中，高耗能粘彈性球珠直徑為O. 5 10mm。高耗能粘彈性球珠，活塞，和上封蓋。在該裝置中，缸筒與活塞之間填充高耗能粘彈性球珠，形成圓筒狀擠壓型粘彈性球珠減振器的核心部分；上封蓋與缸筒之間採用二道刻螺紋連接，便於打開封蓋填充與更換高耗能粘彈性球珠及檢查核心部分的性狀；上封蓋上的洞口對活塞起到定向約束作用，使其可以在缸筒中作往復軸向運動。粘彈性球珠減振器可以同時通過兩種途徑達到很好的耗能效果，減振器工作時，活塞在缸筒內沿軸嚮往復運動，這時高耗能粘彈性球珠將受到擠壓產生壓縮變形，變形過程中高耗能粘彈性材料將部分振動能量轉化為熱能耗散掉；同時，高耗能粘彈性球珠之間、高耗能粘彈性球珠與缸筒內壁之間以及高耗能粘彈性球珠受擠壓通過活塞與缸筒內壁的間隙時產生摩擦發生相對摩擦運動而耗散能量。該減振器充分利用高耗能粘彈性球珠的擠壓變形提供阻尼力，使得減振器能夠提供較大噸位的阻尼力以承受各種大噸位的減振環境。此外，高耗能粘彈性球珠填充於缸筒中，這樣既避免了傳統剪切型粘彈性阻尼器中的粘彈性阻尼層與約束部件之間的粘結脫落問題，增加了裝置的可靠性和使用壽命。新型粘彈性材料既具有粘性又具有很好的彈性，因此在振動激勵作用下，具有耗能能力強的特點，對於中高頻區域耗能特性尤其出色，從而大大提高了減振效果。本裝置正是運用常州蘭陵橡膠廠生產的ZN22粘彈性材料(損耗因子處於O. 5 1. O)而製成，該粘彈性材料由主體橡膠、補強體系、硫化體系、防老體系和軟化-增塑體系混煉而成。有益效果本發明的粘彈性球珠減振器為被動減振裝置，具有減振效果良好、阻 抗力噸位大、耗能核心部分可靠耐久、構造簡單、安裝檢修方便的優點，具體表現為以下幾
佔-
^ \\\ ·(I)同傳統的緩衝減振器相比，該裝置通過兩種途徑耗能，減振器工作時高耗能粘彈性球珠將受到活塞擠壓產生壓縮變形，將部分振動能量轉化為熱能耗散掉；同時，高耗能粘彈性球珠之間、高耗能粘彈性球珠與缸筒內壁之間以及高耗能粘彈性球珠受擠壓通過活塞與缸筒內壁的間隙時產生摩擦發生相對摩擦運動而耗散能量。(2)該減振器可以充分利用高耗能粘彈性球珠的抗擠壓性能提供大噸位阻尼力，以承受各種大噸位的減振環境。(3)該裝置可靠性高，使用壽命長，其特徵在於將高耗能粘彈性球珠填充於缸筒中，這樣既避免了傳統剪切型粘彈性阻尼器中的粘彈性阻尼層與約束部件之間的粘結脫落問題。(4)該減振器採用ZN22粘彈性材料(損耗因子處於O. 5 1. 0)，這種材料既具有粘性又具有很好的彈性。因此在振動激勵作用下，具有耗能能力強的特點，對於中高頻區域耗能特性尤其出色，從而大大提高了減振效果。
圖1為本發明的剖面結構示意圖。圖中有1缸筒；2高耗能粘彈性球珠；3活塞；31活塞杆；4上封蓋。
具體實施例方式本發明的高耗能球珠緩衝器包括缸筒1、置入缸筒I的活塞3和密封缸筒I的上封蓋4，活塞3的活塞杆31穿過上封蓋4上的活塞孔，缸筒I中密實填充有高耗能粘彈性球珠2，上封蓋4與缸筒I之間採用二道刻螺紋連接。本發明中的高耗能粘彈性球珠2為常州蘭陵橡膠廠生產的ZN22粘彈性材料(損耗因子處於O. 5 1. O)製作而成，該粘彈性材料由主體橡膠、補強體系、硫化體系、防老體系和軟化-增塑體系混煉而成。本發明的粘彈性球珠減振器可安裝於飛行器著陸架上，或者用於其他大噸位減震環境中。在較大的衝擊和振動作用下，缸筒內的活塞3將發生劇烈的軸嚮往復振動，活塞周圍的高耗能粘彈性球珠受到擠壓和摩擦，從而耗散能量，有效地起到緩衝減振作用。由於不同的振動環境所需的最大出力不同，本發明的粘彈性球珠減振器尺寸須符合特定的使用條件，上封蓋、缸筒和活塞採用不繡鋼製作，高耗能粘彈性球珠採用ZN22粘彈性材料(損耗因子處於O. 5 1. O)製作,直徑為O. 5 10mm。
權利要求
1.一種粘彈性球珠減振器，該減振器包括缸筒(I)、置入所述缸筒(I)的活塞(3)和密封缸筒(I)的上封蓋(4)，所述活塞(3)的活塞杆(31)穿過上封蓋(4)上的活塞孔，其特徵在於，所述缸筒(I)中密實填充有高耗能粘彈性球珠(2)，所述上封蓋(4)與缸筒(I)之間採用二道刻螺紋連接。
2.根據權利要求1所述的粘彈性球珠減振器，其特徵在於，所述的高耗能粘彈性球珠(2)為損耗因子O. 5 1. O的粘彈性材料製作而成。
3.根據權利要求1或2所述的粘彈性球珠減振器，其特徵在於，所述的高耗能粘彈性球珠(2)直徑為O. 5 10_。
全文摘要
本發明公開了一種粘彈性球珠減振器，包括缸筒、置入缸筒的活塞和密封缸筒的上封蓋，活塞的活塞杆穿過上封蓋上的活塞孔，缸筒中密實填充有高耗能粘彈性球珠，上封蓋與缸筒之間採用二道刻螺紋連接。本發明是一種用於大噸位減振的被動控制裝置，可應用於飛行器著陸時的減振或者各種大噸位的減振環境。本發明裝置不僅充分利用高耗能粘彈性球珠的擠壓變形提供較大噸位的阻尼力，而且避免了傳統剪切型粘彈性阻尼器中的粘彈性阻尼層與約束部件的粘結脫落問題，提高了裝置的可靠度和使用壽命。
文檔編號F16F9/30GK103016600SQ20121058100
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者徐趙東, 陳曦, 徐超 申請人:東南大學