[发明专利]一种阻尼力可控型粘滞阻尼器及其智能监测与控制系统有效
申请号: | 201310116033.8 | 申请日: | 2013-04-03 |
公开(公告)号: | CN103291803A | 公开(公告)日: | 2013-09-11 |
发明(设计)人: | 袁涌;资道铭;朱宏平;崔文社 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | F16F9/18 | 分类号: | F16F9/18;F16F9/508;F16F9/32 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 朱仁玲 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阻尼力 可控 型粘滞 阻尼 及其 智能 监测 控制系统 | ||
1.一种阻尼力可控型的粘滞阻尼器,该阻尼器包括缸体、活塞和活塞杆,其特征在于:
缸体内部被分隔为主缸(1)和副缸(2),其中主缸(1)内充有由聚乙二醇和纳米量级二氧化硅粒子共同组成的阻尼介质(5),并且二氧化硅粒子悬浮分散在呈流体状态的聚乙二醇中;
所述活塞(4)设置在主缸内部并可沿其轴向方向来回移动,由此带动与之相连的活塞杆(3)一同移动;所述活塞杆(3)的一端贯穿开设在活塞(4)上的阻尼孔(6),另外一端伸入至副缸(2)中。
2.如权利要求1所述的粘滞阻尼器,其特征在于,对于聚乙二醇和纳米量级二氧化硅粒子而言,两者之间按照25:1~34:1的体积比进行配料。
3.如权利要求1或2所述的粘滞阻尼器,其特征在于,所述聚乙二醇为分子量为4000~6000的聚乙二醇并呈现粘稠状,所述二氧化硅粒子的平均颗粒尺寸为100~150纳米。
4.如权利要求1-3任意一项所述的粘滞阻尼器,其特征在于,所述阻尼介质的运动粘度被设定为0.1m2/s~2m2/s的范围。
5.如权利要求1-4任意一项所述的粘滞阻尼器,其特征在于,所述阻尼介质的粘温系数根据材料分子量的大小处于0.67~0.75范围内。
6.一种用于对如权利要求1-5任意一项所述的阻尼器执行智能监测与控制的系统,该系统包括检测单元、数据采集单元(12)、模数转换单元(13)、光电转换器(14)、通信光纤(15)和中央控制单元(16),其特征在于:
所述检测单元包括设置在阻尼器上的位移传感器(111)、速度传感器(112)和拉压力传感器(113),它们分别用于对阻尼器相对于自身连接点的相对位移量、相对于自身连接点的相对运动速度信号以及对应于该速度信号的阻尼力进行实时检测并获得检测结果;
所述数据采集单元(12)用于对所获得的检测结果执行模拟信号采集,所采集的模拟信号依次经过模数转换单元(13)和光电转换器(14)处理后,经由通信光纤(15)传输至中央处理单元(16);
所述中央处理单元(16)将所接收的光信号转换为数字信号并予以显示,由此对阻尼器的运行状态进行实时监控;此外,该中央处理单元(16)可根据需要来调整阻尼器的相对运动速度信号,该速度调整信号转换为光信号后经由通信光纤返回,然后依次经过光电转换器(14)和模数转换单元(13)处理后反馈给阻尼器,由此实现对阻尼器的相应控制。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述位移传感器(111)为电磁式位移传感器,所述速度传感器(112)为磁电式速度传感器,所述拉压力传感器(113)为压电式拉压力传感器。
8.如权利要求6或7所述的系统,其特征在于,当中央处理单元(16)监控到阻尼器的相对运动速度信号超过其设计指标的控制值时,则将其相对运动速度锁定为控制值。
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