本發(fā)明涉及減振領(lǐng)域應(yīng)用的磁流變聲子晶體減振裝置、減振結(jié)構(gòu)及減振方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)械本身產(chǎn)生額外的磨損和機(jī)械疲勞，加大機(jī)械設(shè)備的損耗，縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命，增大工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損耗，對(duì)于某些精密儀器，更是會(huì)直接破壞機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪音污染不僅會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響，也會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生危害。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于減振采取相應(yīng)措施比較多。比如目前正在研究的基于磁流變液的減振裝置。磁流變液一旦加上外加磁場(chǎng)，將會(huì)變成“半固體”狀態(tài)，因此，可通過(guò)調(diào)節(jié)外部施加的磁場(chǎng)來(lái)控制磁流變液輸出的阻尼力。這種裝置利用磁流變液將振動(dòng)能量進(jìn)行消耗，從而達(dá)到良好的減振效果。但目前，這種裝置一般都是為了一定的機(jī)械設(shè)備量身定制，通用性不好。且整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的磁流變聲子晶體減振裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：磁流變聲子晶體減振裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有振子，所述振子與殼體之間通過(guò)彈性件相連，振子與殼體之間設(shè)置有供振子進(jìn)行振動(dòng)的空隙，所述空隙填充有磁流變液。

進(jìn)一步的是：所述殼體包括上殼體和下殼體，上殼體與下殼體密封連接，上殼體與下殼體之間設(shè)置有第一環(huán)形固定槽，上殼體還設(shè)置有注液孔，注液孔通過(guò)密封蓋密封，所述振子包括第一振子部和第二振子部，第一振子部和第二振子部可拆卸連接，第一振子部和第二振子部之間設(shè)置有第二環(huán)形固定槽，所述彈性件為環(huán)形橡膠圈，橡膠圈通過(guò)第一環(huán)形固定槽和第二環(huán)形固定槽定位。

進(jìn)一步的是：所述殼體外部設(shè)置有勵(lì)磁源。

本發(fā)明還提供了減振結(jié)構(gòu)，包括所述的磁流變聲子晶體減振裝置，還包括支撐架體，所述支撐架體的支撐面的下方設(shè)置有多個(gè)所述磁流變聲子晶體減振裝置。

本發(fā)明還提供了減振方法，包括上述減振結(jié)構(gòu)，將需要減振的機(jī)器放置在支撐架體的支撐面上，當(dāng)機(jī)器開(kāi)啟時(shí)，振動(dòng)能量通過(guò)支撐架體傳遞到各個(gè)磁流變聲子晶體減振裝置，通過(guò)各個(gè)磁流變聲子晶體減振裝置將振動(dòng)能量減縮，以此達(dá)到減振的效果。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明的殼體、振子、彈性件、磁流變液形成了聲子晶體單胞，多個(gè)這種聲子晶體單胞共同使用可形成聲子晶體結(jié)構(gòu)，從而利用局域共振的原理可實(shí)現(xiàn)減振，通過(guò)調(diào)整或更換振子可以調(diào)整局域共振帶隙，針對(duì)不同頻率振源進(jìn)行減振、降噪。本發(fā)明不受機(jī)器和環(huán)境限制，通用性好。基于磁流變液的局域共振型智能聲子晶體減振結(jié)構(gòu)可以有效減少控制機(jī)械設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，從而降低機(jī)械損耗，提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，同時(shí)為工作人員提供更好的工作環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為振子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為橡膠圈的示意圖；

圖4為本發(fā)明的減振結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖中標(biāo)記為：第一振子部1，第二振子部2，螺栓3，外緣4，橡膠圈5，注液孔6，密封蓋7，上殼體8，下殼體9，第一環(huán)形固定槽10，支撐架體11，殼體12，勵(lì)磁源13，振子14，支撐面15。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的磁流變聲子晶體減振裝置包括殼體12，所述殼體12內(nèi)部設(shè)置有振子14，所述振子14與殼體12之間通過(guò)彈性件相連，振子14與殼體12之間設(shè)置有供振子進(jìn)行振動(dòng)的空隙，所述空隙填充有磁流變液。上述殼體和振子都可由導(dǎo)磁性的金屬材料制成，比如鐵等。

使用時(shí)，可將多個(gè)減振裝置分別安裝在需要減振的機(jī)器下方，當(dāng)機(jī)器發(fā)生振動(dòng)時(shí)，這些減振裝置會(huì)吸收振動(dòng)能量產(chǎn)生局域共振的效果，也就是每個(gè)振子會(huì)發(fā)生共振，又由于振子周?chē)写帕髯円?，磁流變液?huì)產(chǎn)生阻尼力，會(huì)將振動(dòng)能量消耗，因此不會(huì)引起較大的噪音。通過(guò)上述分析可以看出，本發(fā)明不受機(jī)器和環(huán)境限制，通用性好。具體應(yīng)用時(shí)，可通過(guò)調(diào)整或更換振子可以調(diào)整局域共振帶隙，例如可通過(guò)對(duì)振子重量進(jìn)行調(diào)整，來(lái)適應(yīng)不同頻率的振源，進(jìn)而針對(duì)不同頻率振源進(jìn)行減振、降噪。

以下介紹一種具體的實(shí)施方式，如圖1至圖3所示，所述殼體12包括上殼體8和下殼體9，上殼體8與下殼體9密封連接，上殼體8與下殼體9之間設(shè)置有第一環(huán)形固定槽10，上殼體8還設(shè)置有注液孔6，注液孔6通過(guò)密封蓋7密封，所述振子包括第一振子部1和第二振子部2，第一振子部1和第二振子部2可拆卸連接，例如可通過(guò)螺栓連接，第一振子部1和第二振子部2之間設(shè)置有第二環(huán)形固定槽，所述彈性件為環(huán)形橡膠圈5，橡膠圈5通過(guò)第一環(huán)形固定槽10和第二環(huán)形固定槽定位，也就是，橡膠圈的外緣4可嵌入第一環(huán)形固定槽10，橡膠圈的內(nèi)緣可通過(guò)第二環(huán)形固定槽定位。上述結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)化，且橡膠圈的固定比較牢靠。注液孔可用于對(duì)殼體內(nèi)腔注入磁流變液。密封蓋可為膠塞等結(jié)構(gòu)。上殼體和下殼體之間的密封連接可采用螺栓加橡膠墊片實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，殼體和振子的設(shè)置方式還可以有其它實(shí)施方式。比如，上述彈性件可以是彈簧，也就是振子通過(guò)彈簧與殼體相連。只要保證振子可相對(duì)殼體進(jìn)行懸空振動(dòng)即可。

為了在上述基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變液的阻尼力的精確控制，所述殼體外部設(shè)置有勵(lì)磁源。勵(lì)磁源可用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，比如勵(lì)磁線(xiàn)圈等。通過(guò)勵(lì)磁源可實(shí)現(xiàn)所加磁場(chǎng)的強(qiáng)弱改變，從而可改變磁流變液的特性。可以實(shí)現(xiàn)精確的實(shí)時(shí)控制，擁有連續(xù)可逆變化的阻尼力。

為了方便工程上進(jìn)行快速設(shè)置應(yīng)用，以下介紹一種減振結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是基于上述磁流變聲子晶體減振裝置，如圖4所示，還包括支撐架體11，所述支撐架體11的支撐面15的下方設(shè)置有多個(gè)所述磁流變聲子晶體減振裝置。支撐架體11可以是一個(gè)梁結(jié)構(gòu)，梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置多個(gè)上述磁流變聲子晶體減振裝置，然后將多個(gè)這種梁結(jié)構(gòu)鋪設(shè)成適合具體機(jī)器應(yīng)用的平臺(tái)。機(jī)器就擱置在平臺(tái)上進(jìn)行應(yīng)用。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。