锤用粘滞流体阻尼器减振新技术及其应用.pdfVIP

文章编号 ：1672—0121(2015)06—0057-05 锤用粘滞流体 阻尼器减振新技术及其应用 李 兆强 1．2g付建 华 一，李 永 堂 1,2 巨 丽 1,2，戚 玉超 1,2 (1．太原科技大学 材料科学与工程 学院，山西 太 原 030024； 2．太原科技大学 金属材料成形理论 与技术 山西省重点实验室 ，山西 太原 030024) 摘要 ：锻锤在打击过程 中产生 的振动和噪声是危害人体健康和污染环境 的公害 ，其隔振 降噪一直是学者们 研 究的课题。在分析 目前锻锤采用的各种减振措施 以及粘滞 阻尼 的耗散 原理 的基础上 ，提 出并设计 了锤用新型 粘滞流体 阻尼减振器 。以 1t锤为例 ，通过 MATLAB仿真模拟和模拟实验分析 了新型粘滞流体 阻尼 的减振器减 振效果 ，为进一步说 明其显著地减振效果 ，与现有 5t自由锻锤 的减振数据进行 了对 比，数据表 明：新型粘滞流体 阻尼减振器 的锻锤较大程度地 降低 了锻锤砧座与基础 的振幅 以及对地基 的冲击力 ，即使与第 四类地基土 中基 础位移 0．4mm、加速度 0．45g相 比，仍然具有减 小振 幅 68％、降低振动加速度 20．7％的减振 效果 。 关键词 ：锻锤 ；消能减振 ；粘滞流体 阻尼器 ；仿真模拟 中 图分 类 号 ：TG315．3；TH113．1 文献标 识码 ：A DOI：10．16316／j．issn．1672—0121．2015．06．015 1 引言 振 ，板簧减振进 行 了研究 。国外锻锤减振技术 的应 锻锤 具有结构简单 、造价低廉 、工艺适应性强等 用主要有 日本 的空气弹簧减振 ，德 国的液压 阻尼减 诸 多优点 ，在我 国锻压设备总量 中 占有相 当大 比例 ， 振器 7[-9]。橡胶元件的弹性是通过元件的形状变化而 至今仍在生产一线发挥重要作用 。即使在发达 国家 ， 得到 的 ，因此其变形量是有 限的，所支承 的系统 固有 许 多 以模锻锤为主组成 的生产线 、模锻锤机组 ，以及 频率也很高 ，由于它是非线性 的，在大载荷时会变 独立工作 的锻锤依然存在 。然而 ，锻锤在工作 中会产 硬 。在橡胶作为阻尼元件时 ，其 阻尼效应 引起 的热量 生强烈 的冲击振动 。按传 统方法安装 的有砧座模锻 会 降低橡胶 的弹性 阻尼特性 ；叠板弹簧和碟形弹簧 锤 ，终锻 时约有 30％的有 效动 能将转 化 为锤 头及 砧 是通过叠片 间摩擦 力 的阻尼作用消耗振动 能量 ，弹 座 回跳动能 ，其 中砧座 的回跳能将使砧座 向下作加 簧片间的摩擦提高 了组合叠片的刚度 ，如果摩擦力 速运动 ，产生振动能。大部分振动能量将直接作用于 太大 ，弹簧就不会产生变形 ，隔振器将 失去 隔振作 锻锤 的混凝土基础上 ，使锤基产生振动 ，并通过土 用 ；空气弹簧减振器需要增设气站 。 壤 ，使振动近似地 以正弦波 的形式传给周 围环境 。锻 由于液体 阻尼 的稳定性 、即时胜 、紧凑性及可控 锤振动不仅严重影响周 围精密仪器 、设备正常运行 ， 性 ，太原科技大学与企业合作研发 了一种新型的锻 降低厂房建筑结构 的稳定性及其使用寿命 ，而且是 锤 用减振 器 。 一 种危害人体健康 的工业公害 1_【。 锻锤隔振技术 ，是在锻锤 的砧座与基础之 间 ，设 2 粘滞 流体 阻尼减振 器原 理 置 刚度较小 的弹性元件和阻尼元件 ，依靠弹性元件 粘滞 流 体 阻尼器 一般 由缸 筒 、活塞 、阻尼 材料 和 的变形将砧座动 能转变为弹性位 能 ，从而大 幅度缓 导杆等部分组成 ，活塞在缸筒 内作往复运动 ，活塞上 解作用于基础 的动压力 ，有效减少振动 向四周传播 ， 开有适量小孔作为阻尼孔 ，缸筒 内装满流体 阻尼材 利用弹性元件本身的阻尼或加配 阻尼器 ，将振动能 料 。当活塞与缸筒之 间发生相对运动 时 ，由于活塞前 量及 时转化成热能而耗散 ，使砧座振动得 以