負(fù)剛度于減震器制作之討論

LIAOYAO

& i" p' r! c! N$ Y" S( F
    前段時(shí)間制作了幾套彈簧橡膠減震器，用于SPM 130以下的沖壓機(jī)上，效果還不錯(cuò)，改善了車間地板震動(dòng)的問(wèn)題。照片曾發(fā)表于“振動(dòng)與噪聲專題，大家參與 ”，為方便討論再轉(zhuǎn)貼于本帖。

6 m" G7 S2 o% ~% }' E    同類型的減震器使用于1100KN、800KN和600KN等不同噸位的沖壓機(jī)，其中有沖壓速度達(dá)170 SPM的沖壓機(jī)就效果不佳，整部機(jī)器晃動(dòng)過(guò)大，不能滿足車間的要求。

    重新查核資料并經(jīng)過(guò)計(jì)算后，明白失效的原因在于減震器的固有頻率不合宜，目前固有頻率為 3.1Hz，共振區(qū)在2.3~4.33Hz，和實(shí)際驗(yàn)證的情況吻合，即沖壓速度從140~260 SPM都不能滿足車間要求，而這區(qū)段的沖壓速度是車間常用的生產(chǎn)速度，只有降低減震器的固有頻率方可滿足SPM 130以上的這些機(jī)器上。
. r+ L+ Y4 X7 c9 S
    想過(guò)用不同的機(jī)構(gòu)或阻尼物來(lái)降低固有頻率，都很難低至 1Hz；提高固有頻率則震動(dòng)也會(huì)增加，就不是俺要的結(jié)果。在搜尋資料時(shí)有個(gè)詞映入眼中，這又激起無(wú)限的希望，“負(fù)剛度”可以和“正剛度”相抵，那么要制作出固有頻率 1Hz的減震器就不再是那么艱難咯，
& Q! E6 e  T" W3 [8 ]' Z8 v1 C. r8 f1 _
5 q; |/ f! |* W0 Y# F    “負(fù)剛度”和俺剛認(rèn)識(shí)對(duì)它還不清楚，路過(guò)的老師有認(rèn)識(shí)“負(fù)剛度”的還請(qǐng)駐足指導(dǎo)。 感謝。
6 J% f- |2 b3 l9 V. {1 |
' M1 o9 n, B! C* n5 _7 p- T

easylife

減震器選擇有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)剛度（固有頻率）和阻尼。

LIAOYAO

easylife 發(fā)表于 2012-5-12 08:53
減震器選擇有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)剛度（固有頻率）和阻尼。

* O- s+ O' Y' s4 h* T4 h7 X回  版主
: `/ [: w, G* w# m0 o阻尼不足時(shí)減震器振幅會(huì)隨著不平衡量增高而增加；
9 N2 E& W  `3 S( ^. K% E
4 O, J2 p0 E6 ]; [  s, }去年也試過(guò)環(huán)隙液壓缸，就有發(fā)生“閉鎖速度”使得震動(dòng)直接傳達(dá)到地板。
# `# i! t# T, A  I- w7 d$ I5 |- U% T: v

憨老馬

$ Q: D* ^4 D; @2 |1 [2 _
; ^' g; g# u" k因?yàn)榻?jīng)常做設(shè)備安裝工作,個(gè)人對(duì)此問(wèn)題很感興趣,但覺(jué)得大噸位而且有沖擊的機(jī)械,光靠減震器是很難滿足要求的,安裝此類機(jī)械還必須在地基的設(shè)計(jì)上解決根本的問(wèn)題,如將其設(shè)計(jì)成懸浮式的,與車間地面有隔震帶,基礎(chǔ)墊層有足夠深度和寬度.

easylife

LIAOYAO 發(fā)表于 2012-5-12 10:04
回  版主
阻尼不足時(shí)減震器振幅會(huì)隨著不平衡量增高而增加；

* m8 c# L! W/ m, n* B- W這個(gè)問(wèn)題很有意思，前兩年也做過(guò)類似工作，是對(duì)一臺(tái)精密設(shè)備進(jìn)行被動(dòng)隔振系統(tǒng)(passive vibration isolation system)改造，近一年下來(lái)最后滿足也設(shè)備工作環(huán)境要求。
% |6 Z! D( w1 z( [: E
- }5 N2 r1 r6 _/ n4 V0 i先介紹下隔振系統(tǒng)震動(dòng)傳遞曲線：
& i6 O8 m* s9 e' B: `' ^$ z' h意義不介紹了，教材及網(wǎng)上都有。
5 S+ K& [5 l7 m- g1 |: p+ T, g0 Mhttp://www.google.com.hk/url?sa=t&rct=j&q=vibration+transmiss+curve&source=web&cd=1&ved=0CHMQFjAA&url=http%3A%2F%2F203.158.253.140%2Fmedia%2Fe-Book%2FEngineer%2FVibration%2FShock%2520And%2520Vibration%2520Handbook%25205th%2520Ed%2F70811_30.pdf&ei=s9WtT9n4FqmjiAe6iPz0CA&usg=AFQjCNF3v5yifqH-4iI2NwMaz9u1nP4zvA&cad=rjt

* ~+ l' u) A) |) `
' S2 I+ j: [9 ?( B9 M$ n我的理解是：被動(dòng)隔振器主要有一下幾種（主要討論豎直向單自由度隔振處理）：
6 L& C; G  L% C/ M5 V% W5 L0 G
: E2 X. p9 V; h金屬?gòu)椈桑?系統(tǒng)固有頻率可以做到很低，但是阻尼很小。優(yōu)點(diǎn)是 擾動(dòng)源頻率和系統(tǒng)固有頻率差很遠(yuǎn)時(shí)， 隔振效果非常好。 缺點(diǎn)就是一旦共振放大很嚴(yán)重。

+ V2 v  h2 |$ d$ P4 ]% z橡膠減震器：一般最低頻率可以做到10赫茲左右，阻尼一般。減震效果一般，成本低，適合常用。

空氣彈簧減震器：頻率最低可以做到1赫茲左右甚至0.5，好的阻尼可以調(diào)節(jié)（兩個(gè)氣室）。高級(jí)的可以加水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這樣系統(tǒng)即使重心變化設(shè)備也不會(huì)傾斜-- 如三坐標(biāo)應(yīng)用。 隔振效果好， 適合要求要求高的場(chǎng)合。 缺點(diǎn)是成本較高，高級(jí)的點(diǎn)需要?dú)庠闯掷m(xù)供氣。

+ X* Y5 y4 }( V7 b; Y2 Q2 v6 ?其他的類型不怎么了解，
當(dāng)初我是要隔離隨機(jī)振動(dòng)，從橡膠減震器+單室封閉空氣彈簧 最后升級(jí)到了阻尼可調(diào)，帶水平調(diào)節(jié)的兩氣室空氣彈簧， 還加了配重降低系統(tǒng)頻率。試驗(yàn)結(jié)果證明效果很好。
7 d, [" b, j1 U1 }/ x

針對(duì)樓主問(wèn)題有兩個(gè)方案建議：
* h& ~" Q3 |3 n1： 還是采用橡膠墊類型減震， 同一種減震墊，在100噸重設(shè)備上有用，但放到10噸設(shè)備上隔振效果就一定沒(méi)有那么好了。 因?yàn)橄到y(tǒng)頻率和重量有關(guān)系，這個(gè)可以參照供應(yīng)商的產(chǎn)品數(shù)據(jù)曲線， 如http://www.bilz-usa.com/isolation_pad_materials.htm  （進(jìn)入網(wǎng)頁(yè)后頂上的鏈接里面）。 所以應(yīng)該真的不同重量和頻率的設(shè)備選用不同德減震墊。
% k  _; P) i- l% C" B
2. 空氣彈簧(air isolator): 推薦德國(guó)Bilz， 細(xì)節(jié)可以咨詢供應(yīng)商。

LIAOYAO

1. 針對(duì)樓主問(wèn)題有兩個(gè)方案建議：
   2 O/ J8 {" }9 [: V/ h8 n
2. 1： 還是采用橡膠墊類型減震， 同一種減震墊，在100噸重設(shè)備上有用，但放到10噸設(shè)備上隔振效果就一定沒(méi)有那么好了。 因?yàn)橄到y(tǒng)頻率和重量有關(guān)系，這個(gè)可以參照供應(yīng)商的產(chǎn)品數(shù)據(jù)曲線， 所以應(yīng)該真的不同重量和頻率的設(shè)備選用不同德減震墊。
   
3. 2. 空氣彈簧(air isolator): 推薦德國(guó)Bilz， 細(xì)節(jié)可以咨詢供應(yīng)商。

復(fù)制代碼

1、由于鋼架沖壓機(jī)的重心比較高，而機(jī)架左右寬度偏窄，因氣墊高度有110mm高，為防止使用操作問(wèn)題而產(chǎn)生的隱患，如氣墊失效或發(fā)生共振導(dǎo)致傾倒事件，暫時(shí)不考慮。

2、橡膠墊的固有頻率一般比較高，減震效果會(huì)比固有頻率低的減震器要差一些。在改裝前就是使用臺(tái)灣生產(chǎn)的橡膠墊，效果就是老總來(lái)車間說(shuō)“你們要拆我的廠房啊”{:soso_e113:} 。

- h1 J& y! C  ]- x% U/ ^不同重量和頻率的設(shè)備選用不同的減震墊，事實(shí)就是如此，俺在高速?zèng)_床用的就不是這樣的，是用粘滯阻尼彈簧減震器。彈簧配置是依據(jù)設(shè)備不同而不同，也可以在相同的設(shè)備使用不同的彈簧配置。

* E- {$ x0 H3 |# J# p' ?過(guò)些天后還要試摩擦型的阻尼器，零件已發(fā)包制作中。 試后結(jié)果再于本帖和大家分享。

- V3 a0 [* y; c' ?

水水5

剛度就是固有頻率么？

低調(diào)給誰(shuí)看

都是高手 學(xué)習(xí)了

xiaoshxin

全路面起重機(jī)的油氣懸架，怎么樣

xiaoshxin

xiaoshxin 發(fā)表于 2012-5-13 09:22
1 j" M  X6 B- L9 I全路面起重機(jī)的油氣懸架，怎么樣

這個(gè)差不多吧，還是根據(jù)你的質(zhì)量和油缸的數(shù)量來(lái)定吧