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如何与其他阻尼系统不同的工业减震器?

经过丹尼尔•柯林斯|2019年12月3日

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冲击负荷在工业设备中很常见——既作为应用的正常结果,也作为在操作或过程中发生变化时不可预见的负荷。无论在最初的设计中还是在实施后添加,工业减震器通常是减轻冲击载荷所产生的力的最佳选择。


移动负载有动能与载荷质量及其速度的平方成正比:KE =½mv2。

减震器的基本目的是将被停止的负荷的动能移走,转化为热能,并以热能的形式散失,从而防止动能作为冲击负荷在设备和周围结构中传播。

减震器可用于线性和旋转载荷,负载是否滑动,滚动或自由落下。

减震器

图片信用:帕克


其他冲击和减振装置,如弹簧和橡胶保险杠,在慢速或停止载荷时有效,但它们主要吸收来自载荷的动能,并将其引入系统中的反弹,或者“载重”。

在将动能转换为热能的能力上,气垫与减震器相似。但由于空气是可压缩的,它们的停止力是非线性的,在停止行程结束时急剧增加。dashpots.也可以用来缓慢和停止载荷,但它们也依靠空气并提供非线性电阻,并且在行程的开始或结尾处的停止力达到峰值(取决于设备是否用于“推动”或“拉动”模式)。

大多数阻尼装置表现为非线性止动力,在止动行程的开始或结束时产生冲击。然而,减震器在整个行程中提供了几乎恒定的停止力。

另一方面,工业减震器在整个停止行程中提供一个相对线性的反作用力,不会在减速结束时反弹或反弹。这种没有弹跳的特性也使得减震器比其他阻尼系统提供更快的停车时间。结果是负载的快速、平稳和可预测的减速。

减震器

减震器经过精心设计,以匹配被停止的负载的质量和速度(动能)。这确保了能量均匀地消散,减速是快速和线性的。
图像信用:王牌

减震器的基本设计包括双壁圆筒,活塞和活塞的返回机构。内筒填充有不可压缩的流体,例如液压流体或油,并且具有以指数间隔的孔口(以匹配动能方程的指数性质)。

减震器

当活塞通过它的行程时,计量孔关闭,确保压力和停止力保持恒定。

当负载与活塞杆接触时,活塞加压流体并强制通过孔口。当活塞通过其行程移动时,孔闭上闭合。这确保了圆筒内的压力保持恒定并为负载提供线性停止力。

随着流体被加压并强制穿过孔,其温度迅速增加,然后将该热量(热能)消耗到减震器和周围环境的外部主体。


提交:运动控制技巧


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