DE2031152C3 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
- F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungstilger mit einem magnetisch an das schwingende Sy-
ttem gefesselten Massekörper, im wesentlichen bestehend
aus einem mit dem schwingenden System verbundenen Magneten und einer kraftschlüssig an diesen
gekoppelten Masse aus ferromagnetischem Material.
Derartige Schwingungstilger dienen zur Minderung Von Schwingungen, wie sie an mechanischen
schwingfähigen Gebilder,, z. B. Feder-Masse-Syste- tnen, in störender Weise auftreten. Es sind Schwingungstilger
bekannt, die im wesentlichen aus kraftfichlüssig, insbesondere mittels Federn mit dem
Schwingenden System verbundenen Massen oder Massekörpern bestehen, wobei Masse und Federkraft
So gewählt sind, daß eine Phasenverschiebung der Schwingungen des schwingungstilgenden Feder-
Masse-Systems gegenüber den zu tilgenden Schwingungen des Bezugssystems auftritt, die im optimalen
Fall zur weitgehenden Dämpfung bzw. Tilgung der Störschwingung führt. Zur Ankopplung der Massekorper an das zu dämpfende System ist die Verwendung von Metall- oder Luftfederung sowie Elektro-
oder Permanentmagneten bekannt.
Ein anderes Prizip der Schwingungstilgung beruht auf der Verdrängung eines Fluids von einem in einen
anderen Raum durch Drosselstellen.
verwendeten Schwingungstilger sind jedoch re at.v aufwendig im Aufbau, in ihrer Wirksamkeit von Umgebungseinflüssen,
insbesondere der Temperatur, abhängig und nicht ohne Rückwirkung auf das schwin-
^lJsbesonderc zur Schwingungstilgung bei den relativ
kleinen Bauelementen der pneumatischen Steuer- und Regeltechnik, wie Feindruckgebern, Verstärkern, Kompensationsmeßwerken, die selbsterregte
xo schwingfähige Gebilde darstellen, tritt die Förderung
auf einen Schwingungstilger möglichst kleiner Abmessung und möglichst einfachen Aufbaus zu schaffen dessen Rückwirkung auf das schwingende System vernachlässigbar und der in seiner Wirkung von
de- Umwelteinflüssen weitgehend unabhängig ist.
Ausgehend von den bekannten Techniken ist ein die obigen Forderungen erfüllender Schwingungstil
ger der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet daß der Massekörper, wie an v:.;h h.'kannt.
-o ein rotationssymmetrisches Gebilde ist, daß er den
Magneten mindestens in der Ruhelage in einem
Punkt oder auf einer Linie formschlüssig berührt und daß die Relativbewegung des Massekörpers mit Hilfe
der Verdrängung eines Fluids in einem Luftspalt zwi-
sehen Massekörper und Magnet dämpfbar ist.
Ein derartiger Schwingungstilger läßt sich über die
Wahl der Parameteriiröße des Massekörpers. Luftspaltweite
und Viskosität des verwendeten Fluids weitgehend und ohne großen Aufwand an die ver-
schiedenen Gegebenheiten anpassen. Die bei bisher bekannten Schwingungstilgern infolge Reibung oder
Wirkung der nichtlinearcn Federkennlinien der Massekörperaufhängung entstandenen Schwierigkeiten
treten hier nicht auf.
Wird zur magnetischen Fesselung ein mit dem
schwingenden System fest verbundener Permanentmanner
und als'magnetisch gefesselter Körper vorzugsweise eine Kugel aus ferrcmagnctischem Material
verwendet, so stellt dies eine besonders einfache
Anordnung eines Schwingungstilgers dar. der in allen Lagen verwendbar ist. An Stelle der Kugel kann im
Bedarfsfall, beispielsweise bei größerer linearer Frstreckung des schwingenden Systems, auch ein Zylinder
oder'cin anderes rotationssymmetrisches Gebilde
treten. . .
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Fi g. 1
und 2 zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
Fig. 1: An einem Teil 1 des schwingenden Sy-
stems? dessen Störschwingung, deren Richtung der
rechts gezeichnete Doppelpfeil andeutet, beseitigt werden soll, ist der Schwingungstilger 2 mit Hilfe der
Verbindungsstücke 3 befestigt. Der Schwingungstilger! besteht aus einem permanentmagnetischen
Ring4, dessen magnetische Achse in Schwingungsrichtung
ausgerichtet ist. Innerhalb des permanentmagnetischen
Rings 4 befindet sich eine Kugel 5 aus Stahl, die mit i^endcincm Punkt eines Großkreises
an einer nicht definierten Stelle der Innenfläche des
Magnetrings 4 anliegt und magnetisch in der Schwebe gehalten wird. In der gezeichneten Darstel
lung der F i g. 1 ist die Kugel 5 auf der vom Betrach ter abgewandten Seite am Ring 4 anliegend zu denken. Der Durchmesser der Kugel 5 ist wenig kleiner als der Innendurchmesser des permanentmagnetischen Rings 4, es bildet sich so ein Luftspalt 6 zwischen den beiden Teilen 4 und S. Die Masse der Kugel S und die Stärke der magnetischen Fesselung mit-
IeIs des permanentmagnetischen Rings 4 ist so gewählt, daß bei der Erregung des Schwingungstilgersystems der Teil I des schwingenden Systems, dessen Störschwingung zu tilgen ist, infolge der Massenträgheit der Kugel 5 eine Schwingung entsteht, die
etwa von gleicher Frequenz wie die Störschwingung, jedoch im optimalen Fall um 180° phasenverschoben ist. Die Störschwingung wird stark gedämpft
oder gänzlich getilgt. Zur besseren Anpassung der Eigenfrequenz des Schwingungstilgers 2 an die der
Störschwingung ist darüber hinaus vorgesehen, daß durch die Relativbewegung der Kugel 5 im Magnetfeld des pennanentmagnetischen Rings 4 bei Anregung durch Teil 1 des schwingenden Systems ein im
Luftspalt 6 befindliches Fluid verdrängt wird. Das Fluid ist in dem aus zwei kugelkalottenförmigen Teilen bestehenden, Kugel 5 und permanentmagnetischen Ring 4 umschließenden Behälter 7 eingeschlos
sen. Die Wahl des Fluids ist gemäß der vorgesehenen Anwendung zu treffen, es kann gasförmig, im einfachsten
Falle Luft sein oder eine Flüssigkeit entsprechend zu wählender Viskosität, beispielsweise
Öl. Das Fluid bewirkt gleichzeitig ei.ic Dämpfung
der Relativbewegung der Kugel 5 und damit eine Verbesserung der kraftschlüssigen Ankopplung.
Fig. 2: Hier ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dei Erfindung dargestellt. An dem Teil 1 des schwingerden
Systems ist der Schwingungstilger 2 befestigt. Die Störschwingung ist, wie auch in Fig. 1, in Richtung
des Doppelpfeils angenommen. Der mit dem Teil 1 fest verbundene Permanentmagnet ist als eine
Art Topfmagnet 8 ausgeführt und besteht aus dem linear magnetisierten Magnetkern 9 und einem topfförmigen
Polschuh 10, der bewirkt, daß die Pole des Magneten 8 sich in einer Ebene Ϊ1 befinden. Diese
Ebene 11 ist vorzugsweise senkrecht zur Schwingungsebene des Teils 1 angeordnet. Um eine plane
Fläche in der Ebene Il zu erhalten, sind die Zwischenräume zwischen Magnetkern 9 und Polschuh 10
mit paramagnetischem Material 12 ausgefüllt. Als
die magnetisch gefesselte Masse des Schwingungstilgers 2 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine
Kugel 5 aus Stahl vorgesehen, die der Polebene 11 in der Gegend der höchsten Feldliniendichte anliegt.
Der zwischen der Polebene 11 und einem Teil der
xo Oberfläche der Kugel 5 gebildete keilringförmige
Luftspalt 6' kann, um eine oben beschriebene Dämpfung der Relativbewegung der Kugel 5 und eine Anpassung an die Frequenzforderungen zu erreichen,
mit einer Dämpfungsflüssigkeit 13 als Fluid gefüllt sein. Bei dieser Ausführungsart ist eine Dämpfungsflüssigkeit 13 mit höherer Viskosität und hoher Adhäsion zu wählen, um ein Ablaufen des Fluids zu
vermeiden. Es können auch thixotrope Fluide verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich
hier eine Dämpfungsflüssigkeit 13 erwiesen. ü;e in
feinster Form dispergienes F'ren enthalt und die sich
im Magnetfeld nicht entmischt Diese Eisendispersion ist auch bei der Anordnung nach F i g. 1 mit
Vorteil verwendbar, weil sie im Luft^ialt 6 magnetisch
gehalten wird, so daß ein dichtes Gehäuse 7 überflüssig ist und der Luftspali 6 größer gewühlt
werden kann. Um bei dem Beispiel nach F i g. 2 ein Abstreifen der Kugel 5 zu verhindern, ist der Schwingungstilger
2 mit einem leichten Gehäuse 14, beispielsweisc aus Drahtgeflecht, versehen.
Bei der Wahl eines Fluids für die Dämpfung bei
allen Ausführungsarten ist zu beachten, daß seine Viskosität möglichst von Umgebungseinflüssen, insbesondere
Temperatur, unabhängig ist, da sonst Anderuiigen der Tilgungswirkung des Schwingungstilgers
auftreten können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schwingungstilger mit einem magnetisch an das schwingende System gefesselten Massekörper, im wesentlichen bestehend aus einem mit
dem schwingenden System verbundenen Magneten und einer kraftschlüssig an diesen gekoppelten Masse aus ferromagnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper, wie an sich bekannt, ein rotationssymmetrisches Gebilde ist, daß er den Magneten mindestens in der Ruhelage in einem Punkt oder auf
einer Linie formschlüssig berührt und daß die Relativbewegung des Massekörpers mit Hilfe der
Verdrängung eines Fluids in einem Luftspalt zwischen Massekörper und Magnet dämpfbar ist.
2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet als Ring
(4) ausgebildet und mit seiner magnetischen Achse in Schwingungsrichtung ausgerichtet ist
und daß als Massekörper eine Kugel (5) innerhalb des Rings (4) einen Luftspalt (6) bildend
magnetisch gehalten ist uiui daß der Rng (4) und die Kugel (5) von einem das Fluid enthaltenden
Gehäuse (7) umgeben sind.
3. Schwingungstilger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet als Topfmagnet
(8) ausgebildet ist, dessen Pole mit Hilfe von Polschuhen (10) in einer vorzugsweise zur
Schwingungsebene senkrechten Polebene (11) angeordnet sind, und daß al· Mass:körpcr eine Kugel
(5) an der Polebenc (IP in der Gegend größter Feldliniendichte anlieft und u,jr dadurch gebildete
keilringförmige Luftspalt (6') mit dem dämpfenden Fluid erfüllt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2031152A DE2031152B2 (de) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Schwingungstilger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2031152A DE2031152B2 (de) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Schwingungstilger |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2031152A1 DE2031152A1 (de) | 1971-12-30 |
DE2031152B2 DE2031152B2 (de) | 1974-05-02 |
DE2031152C3 true DE2031152C3 (de) | 1974-12-05 |
Family
ID=5774803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2031152A Granted DE2031152B2 (de) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Schwingungstilger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2031152B2 (de) |
-
1970
- 1970-06-24 DE DE2031152A patent/DE2031152B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2031152A1 (de) | 1971-12-30 |
DE2031152B2 (de) | 1974-05-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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