新型隔振器技术成熟时代已经到来!军民融合 我们奋力前行!
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新型隔振器技术成熟时代已经到来!军民融合 我们奋力前行!

  随着客户对各类产品技术减振降噪要求的日益提升,对隔振器的技术要求越来越高,市场空间也越来越大。

 

新型隔振器

一、隔振器优劣的主要判定

  隔振器作为连接设备与基础的弹性元件,能有效隔离设备振动向基础的传递,是减少机电设备振动以及降低噪音的必备器件。

  通常在大于隔振器固有频率开方2(rooting 2)倍以上的频段,隔振器的作用才能较好地发挥出来。同样条件下,被隔离机电设备振动频率越高,隔振效果越好,且拥有更低固有频率的隔振器隔振效果更好。

  正是因为如此,俄罗斯国防部第一中央科学研究院水声防护和隐蔽性研究所前主任巴尔哈闵戈根据固有频率将隔振器分为4代:第1代隔振器固有频率小于30Hz;第2代隔振器固有频率为15~18Hz;第3代隔振器固有频率降至4~8Hz;第4代隔振器固有频率低至2.5Hz左右。

  图1中,横轴表示被隔离设备的振动频率;纵轴表示隔振效果,10°以下表示隔离振动,反之表示共振或加剧振动;不同的隔振器由于固有频率不同,形成了不同的隔振效果曲线,更靠近左边的线条代表固有频率更低的隔振器。从图中可以看出,同一种隔振器,对频率更高的设备隔振效果更好;对同一频率的振动设备,固有频率越低的隔振器效果更好。

图1隔振器固有频率对隔振效果的影响(阻尼比取0.02)

 

  除固有频率会影响隔振器隔振效果外,另一个影响因素为隔振器阻尼。

图2中,横轴表示被隔离机电设备的振动频率,纵轴表示隔振效果,对于固有频率相同的隔振器来说,由于阻尼不同,形成了不同的隔振效果曲线。从图2中可以看出,对固有频率相同的隔振器,阻尼越低,在高频范围内,隔振效果越好,只要隔振器固有频率远低于被隔离机电设备的频率,其阻尼越低,隔振效果越好。因此,在隔振器的实际设计中,较低的阻尼是普遍的追求。

图2隔振器阻尼比对隔振效果的影响(固有频率取1.5Hz)

 

二、准零刚度隔振器及专家意见

  沈阳远大科技园有限公司(技术团队为归国人员)的新型隔振器引起了业内专家的注意。这种隔振器称为“准零刚度隔振器”,在对振动隔离要求很高的航天精密设备运输上已得到应用,是当时唯一的供货商。这种隔振器兼具极低固有频率和极低阻尼的优点,而且材料为金属,具有更好的耐盐雾、耐腐蚀、耐热耐寒、耐油等性能,众多领域需要隔振的设备重量很大,多个准零刚度隔振器联合使用即可承受更大的负载,使用灵活,从性能来看,非常适合在各类高精尖产品项目上使用。

  在2016年12月智海平台组织的书面评审会上,专家一致认为,该新型隔振器已有成熟产品,技术达到当今世界先进水平。

 

表1常见类型隔振器各项指标对比

指标

弹簧隔振器

橡胶隔振器

气囊隔振器

准零刚度隔振器

固有频率

5.0~10.0

6.0~30.0

1.5~5.0

0.5~4.0

阻尼比

0.005~0.01

0.02~0.1

0.01~0.02

0.005~0.01

耐高低温

优秀

中等

中等

优秀

耐盐雾

中等

优秀

优秀

中等

耐侯性能

优秀

中等

中等

优秀

耐油性能

优秀

中等

中等

优秀

质量

较重

一般

一般

一般

外形尺寸

中等

一般

较大

一般

 

图4(a)核心弹性原件;(b)隔振器外观形式

图3  准零刚度隔振器

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