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隔震器

2022-01-11 20:32:59 訪問數(shù)：0

隔振器是連接設(shè)備和基礎(chǔ)的彈性元件，用以減少和消除由設(shè)備傳遞到基礎(chǔ)的，振動(dòng)力和由基礎(chǔ)傳遞到設(shè)備的振動(dòng)。

金屬橡膠隔振器
考慮因素
設(shè)計(jì)和應(yīng)用隔振器時(shí)，須考慮下列因素：①能提供所需的隔振量；②能承受規(guī)定的負(fù)載；③能承受溫度和其他環(huán)境條件（濕度、腐蝕性流體等）的變化；④具有一定的隔振特性；⑤滿足應(yīng)用隔振器的設(shè)備對(duì)隔振器重量和體積的要求。

鋼彈簧隔振器
從重達(dá)數(shù)百噸的設(shè)備到輕巧的精密儀器都可以應(yīng)用鋼彈簧隔振器，通常用在靜態(tài)壓縮量大于 5厘米的地方或者用在溫度和其他環(huán)境條件不容許采用橡膠等材料的地方。這種隔振器的優(yōu)點(diǎn)是：①靜態(tài)壓縮量大，固有頻率低，低頻隔振良好；②耐受油、水和溶劑等侵蝕，不受溫度變化的影響；③不會(huì)老化或蠕變；④大量生產(chǎn)時(shí)特性變化很小。其缺點(diǎn)是：①本身阻尼極?。ㄗ枘岜燃s0.005），以致共振時(shí)傳遞率非常大;②高頻時(shí)容易沿鋼絲傳遞振動(dòng)；③容易產(chǎn)生搖擺運(yùn)動(dòng)，因而常須加上外阻尼和惰性塊。
鋼彈簧有螺旋形、碟形、環(huán)形和板形等，螺旋形彈簧應(yīng)用最廣。中國制造的TJ1型螺旋形鋼彈簧隔振器,每個(gè)負(fù)載為17～1020公斤，固有頻率3.5～2.2赫，靜態(tài)壓縮量20～52毫米。

橡膠隔振器
可用于受切、受壓或切壓的情況，很少用于受拉的情況。其優(yōu)點(diǎn)是：可以做成各種形狀和不同勁度。其內(nèi)部阻尼作用比鋼彈簧大，并可隔低至10赫左右的激發(fā)頻率。缺點(diǎn)是：使用久了會(huì)老化，而且在重負(fù)載下會(huì)有較大蠕變（特別在高溫時(shí)），所以不應(yīng)受超過10～15％（受壓）或25～50％（切變）的持續(xù)變形。天然橡膠的固有頻率略低于合成橡膠,其機(jī)械性能特點(diǎn)為:變化小，拉力大，受破壞時(shí)延伸率長(zhǎng)，而且價(jià)格較低，但不能用于與油類、碳?xì)浠衔铩⒊粞踅佑|的設(shè)備和環(huán)境溫度較高處。氯丁橡膠和丁腈橡膠隔振器抗碳?xì)浠衔锖统粞醯男阅芰己?，丁腈橡膠隔振器還可適應(yīng)高溫。硅酮橡膠隔振器可用于其他材料不能勝任的低溫或高溫(-75℃至+200℃)環(huán)境。

隔振墊
隔振墊有軟木、毛氈、橡膠墊和玻璃纖維板等，優(yōu)點(diǎn)是：價(jià)格低廉，安裝方便，并可裁成所需大小和重疊起來使用，以獲得不同程度的隔振效果。
①軟木：用作隔振材料的歷史最為悠久，通常在承受壓力時(shí)，靜態(tài)壓縮量達(dá)到30％，也不會(huì)橫向凸出。常用總厚度為5～15厘米,承受負(fù)載為每平方厘米0.5～2.0公斤,阻尼比約0.06。軟木對(duì)腐蝕和溶劑的抵抗力強(qiáng),對(duì)溫度變化不甚靈敏。在室溫下，使用壽命可達(dá)幾十年之久。軟木由于低頻隔振較差，通常適用于擾動(dòng)頻率大于20～30赫的隔振。中國制造的經(jīng)過碳化的保溫軟木，其固有頻率約11～33赫。靜負(fù)載和靜態(tài)壓縮量如圖2所示。 ②橡膠墊：特性和橡膠隔振器相似，但由于橡膠在受壓時(shí)的容積壓縮量極小，僅在能橫向凸出時(shí)才能壓縮，故通常做成異形板以容許橫凸出和受撓曲，以增加靜態(tài)壓縮量。中國制造的XD型和WJ型橡膠墊的技術(shù)指標(biāo)見表。海綿橡膠墊的靜態(tài)壓縮量較大，但負(fù)載能力較小。
③玻璃纖維板：有各種密度和纖維直徑的品種。這種隔振材料的勁度通常是隨著密度、纖維直徑和靜態(tài)壓縮量的增加而遞增。中國采用保溫用的酚醛樹脂玻璃纖維板, 在未加負(fù)載時(shí)總厚度約 5～15厘米, 常用負(fù)載為0.1～0.2千克力／厘米2，阻尼比0.04～0.07,固有頻率5～10赫。玻璃纖維板對(duì)工業(yè)溶劑的抵抗力強(qiáng),但會(huì)吸收潮氣等。這種隔振材料由于承載面積較大和靜態(tài)壓縮量大，通常用混凝土機(jī)座，在施工和使用時(shí)要防止水、砂漿等滲入。它主要用于播音室、錄音室、聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備的隔振以及一些機(jī)器的隔振。
④毛氈：在厚度大，柔軟和不致受到過度靜負(fù)載時(shí)，其隔振效果最好。由于阻尼系數(shù)較高，在共振時(shí)只放大四倍，加之阻抗大，且與大多數(shù)工程材料不匹配，故對(duì)減少聲頻范圍內(nèi)的振動(dòng)傳遞特別有效。通常采用的厚度為10～25毫米，當(dāng)承受0.2～7千克力/厘米2壓力時(shí)，其固有頻率約20～40赫，系由毛氈厚度而不是由其面積和靜負(fù)載決定。

氣墊隔振器
一般由橡膠制件充氣而成，振動(dòng)的頻率特別低時(shí)，它的隔振效果比鋼彈簧更佳。固有頻率可低至0.1～5赫。它在共振時(shí)阻尼高，而在高頻時(shí)則阻尼小。缺點(diǎn)是：價(jià)格昂貴，負(fù)載有限，并須經(jīng)常檢查。氣墊隔振器分單向作用和雙向作用兩種。

隔振機(jī)座
機(jī)器有時(shí)安裝在隔振機(jī)座上，機(jī)座通常由混凝土或鋼構(gòu)成。采用沉重而剛性好的混凝土惰性塊可以增加承載機(jī)器的有效重量，其作用是：①減少振動(dòng)，減小機(jī)器不平衡力的作用；②提高力阻抗，使機(jī)器安裝牢固；③降低重心,增加穩(wěn)定性;④降低固有頻率。惰性塊的重量至少應(yīng)等于機(jī)器的重量，最好是機(jī)器重量的兩倍。往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)等通常需要3～5倍重量的機(jī)座，而輕型機(jī)器有時(shí)需要重達(dá)10倍于機(jī)器重量的機(jī)座。
注：阻尼（英語：damping）是指任何振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)中，由于外界作用或系統(tǒng)本身固有的原因引起的振動(dòng)幅度逐漸下降的特性，以及此一特性的量化表征。

阻尼的作用主要有以下五個(gè)方面：
（1）阻尼有助于減少機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振振幅，從而避免結(jié)構(gòu)因震動(dòng)應(yīng)力達(dá)到極限造成機(jī)構(gòu)破壞；
（2）阻尼有助于機(jī)械系統(tǒng)受到瞬時(shí)沖擊后，很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)；
（3）阻尼有助于減少因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的聲輻射，降低機(jī)械性噪聲。許多機(jī)械構(gòu)件，如交通運(yùn)輸工具的殼體、鋸片的噪聲，主要是由振動(dòng)引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，從而降低噪聲；
（4）可以提高各類機(jī)床、儀器等的加工精度、測(cè)量精度和工作精度。各類機(jī)器尤其是精密機(jī)床，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下工作需要有較高的抗震性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，通過各種阻尼處理可以大大的提高其動(dòng)態(tài)性能；
（5）阻尼有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)的能力。在機(jī)械系統(tǒng)的隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理地運(yùn)用阻尼技術(shù)，可使隔振、減振的效果顯著提高。

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