Вибрация в промышленном оборудовании часто возникает из-за дисбалансов, присущих двигателям, коробкам передач и другим вращающимся компонентам, которые возбуждают собственные частоты. Демпферы в данном контексте — это компоненты, которые противодействуют источнику вибрации и часто изолируют его от остальной конструкции или машины, чтобы предотвратить распространение механических колебаний. Посмотрите недавнее видео на эту тему для получения полного объяснения:

Пассивное подавление вибрации включает пассивные изоляторы, такие как пенопластовые плиты с закрытыми ячейками, металлические спиральные или волнообразные пружины, тросовые изоляторы (распространенные в военных целях) и резиновые крепления машин.

Это снижает собственную частоту системы до уровня, меньшего, чем частота возбуждения, хотя, чтобы было понятно, традиционные пружины и резина обладают почти нулевыми демпфирующими свойствами.

Прецизионные пассивные изоляторы включают изоляторы отрицательной жесткости, которые уменьшают собственную частоту системы при нагрузке с помощью кинематической связи балочных колонн и пружин, обычно расположенных последовательно для наклона, горизонтального и вертикального перемещения.

На самом деле, многие изоляторы действительно обеспечивают небольшое демпфирование. Некоторые из них (в том числе тросовые изоляторы) также смягчают ударную нагрузку при резком перемещении, резких остановках и столкновениях без отдачи — например, на электронных тормозах конвейера или концах хода оси.

В отличие от изоляторов, пассивные демпферы (такие как плиты из материала и механические соединения) преобразуют кинетическую энергию вибрации в тепло. Для пассивного демпфирования обычно используются вязкие жидкости, вязкоупругие материалы, пьезоэлементы или простые магниты.

Активные демпферы, хотя и не являются предметом нашего внимания, включают в себя множество гасителей усилия с электронным управлением, которые используют источник питания, датчики и привод для противодействия вибрации с разрушительными помехами, не совпадающими по фазе с вибрацией источника. К ним относятся:

О пассивном демпфировании вибрации — в механических форматах используются настроенные массовые демпферы, которые крепятся к механизмам или конструкциям для гашения вибрации в узких частотных диапазонах. Другими вариантами пассивного механического демпфирования являются трение и пьезоэлектрическое воздействие, вызываемое простым резистивным шунтом.

Пассивное подавление вибрации в форматах fluid-power включает гидравлические крепления, пневматические пружины и пузырьки для изоляции и увлажнения промышленных машин и другого движущегося оборудования. Пассивные воздушные столы — это еще одна итерация, хотя они все чаще вытесняются другими технологиями. Газовые пружины (поршневой конструкции) действуют как кинематические фиксаторы.

Многие пневматические амортизаторы имеют аналогичную конструкцию — с цилиндрической камерой, содержащей поршень и сжатый воздух за ним, — хотя работают на движущихся осях. Масляные форсунки используют определенный объем жидкости, чтобы противостоять движению с вязким трением, чтобы гасить (хотя и не изолировать) вибрацию.

Наконец, давайте рассмотрим пассивное подавление вибрации в форматах из эластомерных материалов, которые обеспечивают простоту формата и применения. Пенопластовые плиты хорошо изолируют, хотя и не обладают достаточной прочностью. Резина и неопрен превосходно изолируют, но не амортизируют. В отличие от этого, другим вариантом является вязкоупругий сорботановый материал от Sorbothane Inc., который отлично справляется с вибрацией и ударами — поглощает до 94,7% последних.

Материал классифицируется как вязкоупругий, поскольку при деформации он проявляет как вязкие, так и эластичные характеристики. Высокий тангенс дельты — также называемый коэффициентом потерь или коэффициентом демпфирования — означает несоответствие сорботана по фазе времени между ударным воздействием или вибрацией и передачей усилия. Сорботан поглощает более половины энергии при частоте от 1 до 30 000 Герц для мощного гашения вибрации, выделяя энергию в виде тепла (за счет гистерезиса) и направляя оставшуюся энергию перпендикулярно — на 90° по фазе от источника вибрации или удара.

Форматов предостаточно, один из них включает в себя многослойные блоки из сорботана, которые сцепляются друг с другом — чтобы инженеры-конструкторы могли настраивать виброгасящие узлы. Модульные компоненты включают стальные опорные плиты, которые сохраняют свою форму и повышают прочность колонны.Для получения дополнительной информации посетите sorbothane.com.