[实用新型]设备安装底座宽频动力阻尼减振装置

说明书

技术领域

　　本实用新型属于工业设备减振降噪技术领域，主要涉及一种设备底座宽频动力阻尼减振装置。

背景技术

动力减振器的基本原理是在所要减振的主振系统中加入一个“质量-弹簧”子系统。当附加的“质量-弹簧”子系统的固有频率与主振系统的共振频率重合时，“质量-弹簧”子系统与主振系统发生反相位谐振，子系统抵抗主系统振动，从而降低主振系统的振动幅值。

主振系统的原理图如图1：质量为                                                ，刚度为，在一个频率为，幅值为的简谐外力激励下，系统做强迫振动，振动幅值A₀为：

                                         （1）

式中为振动系统的固有频率；表示质量块在非简谐外力作用下发生的静位移。

结合图2，在主系统上附加一个动力减振器：

动力减振器的质量为，刚度为，则：

           （2）

           （3）

上式中，Ａ为主振动系统强迫振幅，Ｂ为动力减振器附件质量块的强迫振动振幅。式中为动力减振器的固有频率。如果激振力的频率与减振器的频率越接近，则主振动质量块的振幅越小。

阻尼减振是利用结构阻尼或材料阻尼的阻尼特性吸收和消耗振动能量，例如用高阻尼钢代替普通钢制作设备底座等结构；在结构上贴敷粘弹性阻尼材料；采用复合型高阻尼结构材料制造结构。阻尼材料有金属型和非金属型，非金属阻尼材料在工程中被广泛应用，粘弹性阻尼材料是非金属阻尼材料中最常用之一，其阻尼性能主要源于高分子聚合物得内耗，当交变的振动力作用于粘弹性聚合物时，聚合物内部产生拉压变形、弯曲变形或剪切变形，因粘性特性其振动变形能量转化成热能而被耗散掉，降低系统的振动幅值。这种利用材料阻尼特性其振动变形能的消耗大小不仅取决结构阻尼大小，还取决于结构变形能的幅值及频率，交变的频率高，单位时间消耗的能量多，因而一般来说同样阻尼条件下的阻尼作用对高频振动效果更高。

在实际工程应用中，工业设备及安装系统是由多个零部件组成的复杂系统，每个部件至少是一个多阶振动模态连续构件，例如连续梁，其振动模态种类包括梁的拉压模态、扭转模态、弯曲模态等，对于每种振动形式可分一阶、二阶、。。。。。。等等，对于多阶模态的复杂系统，结构的振动频率响应范围是宽频多阶模态的多峰值振动的叠加，主要振动能量包含多频率响应分量。例如多缸压缩机安装底座，底座由不规则截面梁及安装连接件和支撑等组成复杂多阶模态系统，其结构在设备运行外力激励下产生的振动是个复杂的宽频多峰响应的叠加，如果采用单一的“质量-弹簧”子系统方式对设备复杂的多峰振动控制则比较困难，尤其对于设备工作环境及安装空间位置有限的情况下，这种缺点尤为突出，另一方面，对于阻尼减振处理，因其减振效果取决于材料的阻尼损耗因子及其变形能的大小，对于低频振动模态相对高频模态往往减振效果较差甚至无效果。

发明内容

本实用新型基于多自由度系统振动理论和阻尼减振机理以及应用技术，提出一种应用于设备安装底座的宽频动力阻尼减振装置，对主振系统能够在有限的空间内实现低频(0-1kHz)和高频(1k-8kHz)宽频率范围的减振作用，从而有效地在宽频(0-8kHz)范围内实现设备的振动控制。

本发明实现其发明目的采取以下技术方案：

一种设备底座宽频动力阻尼减振装置，所述设备底座宽频动力阻尼减振装置是在所要减振的多阶主振系统中加入一个多阶振动模态的“质量-弹簧-阻尼” 子系统；多阶振动模态的所述 “质量-弹簧-阻尼” 子系统由连续结构等效质量元件和弹性阻尼元件组成；所述连续结构等效质量元件具有多个振动模态，所述弹性阻尼元件具有多个振动模态；连续结构等效质量元件提供“质量-弹簧-阻尼” 子系统中的质量，由同时具备高阻尼及弹性的材料构成的弹性阻尼元件不仅提供“质量-弹簧-阻尼” 子系统中的弹簧功能，同时提供“质量-弹簧-阻尼” 子系统中的阻尼而形成多阶振动模态的“质量-弹簧-阻尼” 子系统；连续结构等效质量元件和弹性阻尼单元提供与主振系统对应的多阶振动模态频率；所述“质量-弹簧-阻尼”子系统设置在多阶主振系统中的底座支承梁内；为保证振动疲劳效果，所述的“质量-弹簧-阻尼”子系统与多阶主振系统中的底座支承梁通过弹性阻尼单元形成一体，所述多阶主振系统中的底座支承梁与连续结构等效质量元件通过弹性阻尼单元形成一体。