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鄭州中天建筑節能有限公司
磁流變阻尼器
用于防震的儀器
磁流變阻尼器是以提供運動的阻力，耗減運動能量的裝置。利用阻尼來吸能減震不是什么新技術，在航天、航空、軍工、槍炮、汽車等行業中早已應用各種各樣的阻尼器（或減震器）來減振消能。
大家知道，使自由振動衰減的各種摩擦和其他阻礙作用，我們稱之為阻尼。而安置在結構系統上的“特殊”構件可以提供運動的阻力，耗減運動能量的裝置，我們稱為阻尼器。
目錄
工作原理
高速旋轉機器的振動問題是一個比較突出且難以解決的問題。這類機器的轉速高，都在超過臨界乃至幾階臨界轉速以上運行。因此為了保證其安全運行，除了保證仔細的設計和精確的制造安裝外，通常還使用阻尼器以減小振動。擠壓油膜阻尼器和電磁阻尼器就是兩種常用的阻尼器。本文設計了一種新的可控型被動式電磁阻尼器。
可控型被動式電磁阻尼器的結構和工作原理
可控被動式電磁阻尼器的示意圖。它沒有位移傳感器。其結構與擠壓油膜阻尼器類似：旋轉機械的轉子(1)通過滾動軸承(2)或滑動軸承支承在鐵芯(3)上。該鐵芯再通過彈簧(4)支承在機座(5)上。彈簧的支承剛度可按使用要求設計，為支承系統的主剛度。在機座上環繞鐵芯同心放置有四只電磁鐵(6)。各磁鐵線圈上都作用相同大小的直流勵磁電壓。
可控被動電磁阻尼器所產生的附加剛度和阻尼隨頻率變化的情況?？梢钥闯鲈谡麄€頻率范圍內附加剛度的值是負的，且隨著頻率的升高負的剛度值降低。在高頻區剛度值幾乎為零。這種阻尼特性剛好符合旋轉機械所要求的低頻大阻尼高頻小阻尼的特性。在可控被動電磁阻尼器的尺寸確定后，剛度和阻尼值就僅取決于靜態勵磁電流或勵磁電壓。改變勵磁電壓值就能改變剛度和阻尼，因而這種阻尼器是可控的。
實驗裝置
實驗裝置：一根細長軸，一端支承在普通的剛性滾珠軸承上，另一端支承在電磁阻尼器支承上。轉子由直流電機驅動。軸的振動和轉速分別由渦流傳感器和光電傳感器檢測。振動信號和轉速信號由計算機通過AD板采集。
提供主支承剛度的平板徑向彈簧。該彈簧以彈性鋁為材料，線切割加工。其剛度值由有限元計算和優化。在一只電磁阻尼器支承上有兩只并排放置的彈簧，以保證對稱性，利于系統建模。理論計算和實驗測試均表明該轉子的第一階臨界轉速約為3900revs/min。
實驗數據
在不同勵磁電壓下測試轉子的振動隨轉速的變化。給出了實驗數據。四條曲線代表勵磁電壓分別為0伏、9伏、12伏和15伏的情況。可以看出隨著勵磁電壓的增大，電磁阻尼器提供的阻尼也增大。這使得轉子的振幅得到抑制，從0.185mm降到0.56mm，減振效果是很明顯的。從中還可以看出，由于負的電磁剛度的存在，轉子的臨界轉速有所降低。這和結果很一致，在65HZ臨界轉速附近，電磁附加負剛度很小因而它對臨界轉速的影響很小。當勵磁電壓為15伏時，轉子的臨界轉速僅下降到3780revs/min。
結論
被動式電磁阻尼器用于轉子系統取得了較好的減振效果。這種阻尼器的阻尼產生機理是被動的而阻尼的大小則是隨勵磁電壓的大小可控的。與擠壓油膜阻尼器相比，被動式電磁阻尼器具有電磁軸承相對于普通軸承的大部分優點；與主動式電磁阻尼器相比，被動式電磁阻尼器的總體結構簡單、造價低、可靠性更高。因而這是一種很有發展前途的行之有效的高速轉子的減振阻尼裝置。
本文介紹了被動式電磁阻尼器在線性范圍內的原理和僅進行了被動式電磁阻尼器的初步的減振實驗，更多的非線性特性的研究和優化設計將在今后陸續報道。
發展歷程
把這些技術轉用到建筑、橋梁、鐵路等結構工程中，其發展十分迅速。特別是有五十多年歷史的液壓粘滯阻尼器，·在航天、航空、軍工、機械等行業中廣泛應用，幾十年成功應用的歷史
·結構工程實際應用。 這些結構工程，成功地經歷了地震、大風等災害考驗，十分成功。
工程結構減震與阻尼器
對建筑物的抗振動的能力的提高已經做了巨大的努力，取得了顯著的成果。這一成果中最引以為自豪的是“結構的保護系統”。人們跳出了傳統增強梁、柱、墻提高抗振動的能力的觀念，結合結構的動力性能，巧妙的避免或減少了地震，風力的破壞。基礎隔震（Base Isolation），各種利用阻尼器(Damper) 吸能，耗能系統， 高層建筑屋頂上的質量共振阻尼系統（TMD）和主動控制( Active Control)減震體系都是已經走向了工程實際。有的已經成為減少振動不可少的保護措施。特別是對于難于預料的地震，破壞機理還不十分清楚的多維振動，這些結構的保護系統就顯得更加重要。
這些結構保護系統中爭議最少，有益無害的系統要屬利用阻尼器來吸收這難予預料的地震能量。利用阻尼來吸能減震不是什么新技術，在航天航空，軍工，槍炮，汽車等行業中早已應用各種各樣的阻尼器來減振消能。把這些技術轉用到建筑、橋梁、鐵路等工程中，其發展十分迅速。到二十世紀末，全世界已有近100多個結構工程運用了阻尼器來吸能減震。到2003年，僅Taylor公司就在全世界安裝了110個建筑，橋梁或其它結構構筑物。
阻尼器分類
阻尼器只是一個構件.使用在不同地方或不同工作環境就有不同的阻尼作用.
Damper：用于減振;
Snubber：用于防震，低速時允許移動，在速度或加速度超過相應的值時閉鎖，形成剛性支撐。
目前各種應用中有:彈簧阻尼器,液壓阻尼器,脈沖阻尼器,旋轉阻尼器,風阻尼器,粘滯阻尼器
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