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常见问题:什么是机械、流体动力和弹性材料阻尼器?

通过丽莎Eitel|2019年1月22日

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工业机械中的振动通常是由电动机、齿轮箱和其他转动部件固有的不平衡引起的,这些部件激发固有频率。在这种情况下,阻尼器是用来抵消和隔离振动源与设计或机器的其他部分的组件,以防止机械振动的传播。观看最近关于这个话题的视频了解完整的解释:

被动减振包括被动隔振器,如闭孔泡沫板、金属线圈或波弹簧、钢丝绳隔振器(在军事应用中常见)和橡胶机械支架。

这将系统的固有频率降低到低于激励频率…尽管要清楚,传统的弹簧和橡胶有接近零阻尼的能力。

精密被动隔振器包括负刚度隔振器,它通过梁柱和弹簧的运动连接来降低系统在加载时的固有频率。

事实上,许多隔振器确实会产生少量的阻尼。有些(包括钢丝绳隔离器)还可以减弱突然移动端、硬停止和无后坐的碰撞(例如在输送机e-制动器或轴行程端)时的冲击。

与隔离器相比,被动阻尼器(如材料板和机械连接)将振动的动能转化为热量。被动阻尼通常采用粘性流体、粘弹性材料、压电元件或简单的磁性材料。

虽然不是我们这里的重点,主动阻尼器包括一组电子控制的力抵消器,它使用电源、传感器和驱动器来抵消干扰振动,干扰与源振动不同相。这些包括:

  • 含有磁流变液的冲击,在施加的磁场下,在毫秒内变硬为固体,屈服强度可控

图片由维基共享提供

  • 在DSP的控制下,将压电元件固定在设计框架的关键点上,执行主动抵消和定位振动(通常由加速度传感器检测)。

在被动振动阻尼-那些在机械形式包括调谐质量阻尼器,附加在机械或结构上,以阻尼狭窄的振动频带。其他被动机械阻尼的选择是由简单的电阻分流引起的摩擦和压电作用。

流体动力形式的被动减振包括液压支架、空气弹簧和隔离和阻尼工业机器和其他移动设备的气囊。被动空气桌是另一种迭代,尽管越来越多地被其他技术取代。气弹簧(活塞式柱塞设计)作为运动支撑点。

许多气动减振器都有类似的结构——一个圆柱形的腔体,里面有一个活塞,后面有压缩空气——尽管是在移动的轴上工作。油阻尼器利用所包含的流体体积来抵抗运动,通过粘性摩擦来阻尼(虽然不是隔离)振动。

最后,让我们考虑弹性体材料格式中的被动减振——这在格式和应用上都很简单。泡沫板隔离效果好,但缺乏耐久性。橡胶和氯丁橡胶擅长于隔离,但不适用于阻尼。相比之下,另一种选择是Sorbothane Inc.的粘弹性Sorbothane材料,该材料在振动和冲击控制方面表现出色,可吸收后者的94.7%。

这种材料被归类为粘弹性材料,因为它在变形时表现出粘性和弹性特性。高三角切线-也称为损失因子或阻尼系数-意味着山苯二甲酸酯在冲击冲击或振动和力传递之间的不相时间关系。Sorbothane吸收超过一半的能量在1到30000赫兹为强大的振动阻尼…释放能量作为热(通过滞后)和引导剩余的能量垂直- 90°的相位从振动或冲击源。

格式比比皆是……其中包括层叠的Sorbothane块互锁-让设计工程师定制振动阻尼组件。模块化组件包括钢基板,以保持其形状和提高柱强度。欲了解更多信息,请访问sorbothane.com.


了下:运动控制技巧,齿轮•齿轮头•减速机,冲击+振动控制•气体弹簧
标记:sorbothane

关于作者

丽莎Eitel

Lisa Eitel自2001年以来一直在电影行业工作。她的研究领域包括电机、驱动、运动控制、动力传输、线性运动、传感和反馈技术。她拥有机械工程学士学位,是Tau Beta Pi工程荣誉协会的入选者;女工程师协会成员;也是FIRST机器人七叶树地区赛的评委。除了她的motioncontroltips.com的贡献,她还领导了设计世界的季度运动问题的生产。

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