風阻尼器

在中國第一個安裝風阻尼器是臺北的101大廈，臺北的101大樓是在88-92樓層掛置一個重達660噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建筑物的晃幅。

上海環(huán)球金融中心是在90層還安裝了2臺用來抑制建筑物由于強風引起搖晃的風阻尼器!

一旦建筑物因強風產(chǎn)生的搖晃可以通過傳感器傳至風阻尼器，此時風阻尼器的驅(qū)動裝置會控制配重物的動作進而降低建筑物的搖晃程度。通過引入風阻尼器，將能使強風時加在建筑物上的加速度(重力)降低40%左右。另外，風阻尼器也可以降低強震對建筑物，尤其是建筑物頂部的沖擊。

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是超高層建筑應對風致振動，在強風時降低加速度響應、降低大樓晃動幅度，提高建筑內(nèi)部人員舒適度的一種裝置。

一般由幾百上千噸的質(zhì)量塊、吊索、常規(guī)阻尼器、限位阻尼器組成。

阻尼器只是一個構件.使用在不同地方或不同工作環(huán)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(zhuǎn)阻尼器,風阻尼器,粘滯阻尼器等

阻尼器只是一個構件.使用在不同地方或不同工作環(huán)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(zhuǎn)阻尼器，風阻尼器，粘滯阻尼器等。

引言

高速旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速高，都在超過臨界乃至幾階臨界轉(zhuǎn)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

圖1為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(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)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(tǒng)的主剛度。在機座上環(huán)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。

圖2示出可控被動電磁阻尼器所產(chǎn)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(nèi)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(qū)剛度值幾乎為零。這種阻尼特性剛好符合旋轉(zhuǎn)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(tài)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

圖3a為實驗裝置：一根細長軸，一端支承在普通的剛性滾珠軸承上，另一端支承在圖1所示的電磁阻尼器支承上。轉(zhuǎn)子由直流電機驅(qū)動。軸的振動和轉(zhuǎn)速分別由渦流傳感器和光電傳感器檢測。振動信號和轉(zhuǎn)速信號由計算機通過AD板采集。圖3b為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(yōu)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(tǒng)建模。理論計算和實驗測試均表明該轉(zhuǎn)子的第一階臨界轉(zhuǎn)速約為3900revs/min。

實 驗

在不同勵磁電壓下測試轉(zhuǎn)子的振動隨轉(zhuǎn)速的變化。圖4給出了實驗數(shù)據(jù)。圖中的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(zhuǎn)子的振幅得到抑制，從0.185mm降到0.56mm，減振效果是很明顯的。從圖中還可以看出，由于負的電磁剛度的存在，轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速有所降低。這和圖2中的結果很一致，在65HZ臨界轉(zhuǎn)速附近，電磁附加負剛度很小因而它對臨界轉(zhuǎn)速的影響很小。當勵磁電壓為15伏時，轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速僅下降到3780revs/min。

結 論

被動式電磁阻尼器用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)取得了較好的減振效果。這種阻尼器的阻尼產(chǎn)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(yōu)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(fā)展前途的行之有效的高速轉(zhuǎn)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(nèi)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(yōu)化設計將在今后陸續(xù)報道。

阻尼器是插入在聲管內(nèi)的聲學布屏。這些阻尼元件用于受話器輸出端與耳道之間，其作用是平滑頻率響應。

1、頭部關節(jié)軸承　2、活塞桿　3、液壓缸

4、貯油缸　5、阻尼控制閥　6、行程指示刻度

7、尾部關節(jié)軸承

適用范圍：

液壓阻尼器是一種對速度反應靈敏的振動控制裝置；

液壓阻尼器主要適用于核電廠、火電廠、化工廠、鋼鐵廠等的管道及設備的抗振動。常用于控制沖擊性的流體振動（如主汽門快速關閉、安全閥排放、水錘、破管等沖擊激擾）和地震激擾的管系振動；

液阻尼器對低幅高頻或高幅低頻的振動不能有效地控制，該場合宜采用彈簧減振器。

臺北101大廈在87~92樓安裝了世界上目前最大的大樓風阻尼器 ，本身重量660公噸，系統(tǒng)總重量730公噸，由四十一層12.5公分厚鋼板結合為球形，直徑5.5公尺，總造價約三千萬人民幣，可以減少因地震、風吹或大猩猩爬在大樓上面搖晃所引起的擺幅40%

上海全球金融中心，為中國首次使用該類裝置的高層建筑，設計師在大樓90層、395米高處設立了2臺風阻尼器。在測試中，當大樓雙向搖擺達到5厘米時，阻尼器啟動止振，止振時間僅需15秒。該裝置使用傳感器探測強風時建筑物的搖晃程度，通過計算機控制重約150噸的“大鐵塊”搖擺，以抑制建筑物由于強風引起的搖晃。