ОТЛИЧИЕ ДОРОГОЙ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ОТ ДЕШЕВОЙ.

 Разберем в чём отличие виброизоляции, а также выясним, стоит ли переплачивать.

 

 

На сегодняшний день рынок шумоизоляционных материалов значительно вырос в плане ассортимента, набралось большое количество товаров под любые цели и виды работ.

В чем же качественное отличие бюджетной вибры от дорогой?
Ведь зачастую единственным аргументом не компетентных установщиков является толщина материала.

На первый взгляд, вся виброизоляция — это «смола + фольга».
И казалось бы, чем один производитель лучше другого, ведь все одинаковое. Отнюдь нет, все разное!

Цена и качество виброизоляции складывается из качества фольги и качества мастично-битумного слоя.

— Если качество мастики низкое, то она будет выдавливаться при прикатке, плохо прилипать к поверхности, стекать при нагреве, при низких температурах будет «дубеть»  и т.д.

— Если качество фольги будет недостаточным, то она будет легко рваться при прикатке, а также не создаст достаточного армирующего слоя и ,как следствие, не придаст необходимой жесткости поверхности.

Как мы знаем основным показателем эффективности виброизоляции является не её толщина, а так называемый кмп (коэффициент механических потерь). Чем он выше, тем лучше (от 0 до 1).

При этом самое лучшее соотношение у виброизоляции — это 2 показателя: как можно больший кмп и как можно меньший при этом вес.

Для достижения этого соотношения необходима качественная фольга толщиной от 100 микрон и качественная мастично-битумная смесь, от которой зависит удельный вес виброизоляции.

У дорогих вибропоглощающих материалов КМП масимальный при минимальном весе, фольга 100 мкр., большой диапазон рабочих температур (от +50 до -80гр.) и очень хорошие показатели адгезии (прилипания).

В заключении можно сказать, что решение на чем вы готовы экономить, а на чем нет остается всегда за Вами, а мы в свою очередь всегда готовы помочь Вам с выбором!

 

Шумоизоляция автомобиля

Покупая старый или новый автомобиль, мы и не задумываемся о необходимости его шумоизоляции. Точно также, как покупая квартиру, не думаем о ее звукоизоляции. Но порой это просто жизненная необходимость.

Одна и та же марка автомобиля в странах Европы и на украинских дорогах будет по-разному ехать. На качество езды влияет дорожное покрытие. Ямы на дорогах ускоряют процесс изнашивания машины, изнашиваются амортизаторы, увеличивается шум в салоне во время поездки. Также во время работы двигателя возникают вибрации, которые приводят к скрипам и бренчанию. Шумы могут возникать и от переключения коробки передач, и некачественных пластмассовых деталей салона.

Для устранения лишних звуков используются два вида материалов в комплексе:

шумоизоляционные и виброизоляционные. Один материал без другого – это не полная изоляция автомобиля. Необходимые материалы укладывают в два или три слоя. Лучше использовать самоклеющийся материал, он ускорит и упростит процесс монтажа.     

Единственный и главный нюанс в том, что все звукоизоляционные материалы влияют на увеличение веса деталей. Поэтому не нужно делать много слоев изоляции, потому что эффект подавления шума такие манипуляции не улучшат, а вес прибавят. Без фанатизма, как говорится. В зависимости от потребностей можно шумоизолировать весь автомобиль или одну из секций: двери, потолок, пол, арки колес, багажник.  

Эффект  шумоизоляции зависит от правильного выбора материала и его монтажа. Универсального и единого варианта звукоизоляции нет, поэтому для поглощения шумов и звуков используют несколько видов материалов, к которым относятся:                                                     

1. Вибродемпфер – поглощает вибрации и преображает их энергию из механической в тепловую. То есть уменьшают вибрации исходящие от металла. Из этого материала делают первый слой в машине. В его состав входит битум или бутилкаучук. Принцип работы вибродемпферов – утяжелить металлические части машины. Продается с клеящей основой, которую при монтаже предварительно прогревают феном. Его применяют для колесных арок, панелей потолка и дверей и части отделяющей салон от отсека, где находится мотор.
Вибродемпферы справляются со звуковыми волнами  — от 20-500 Гц. Их наносят на металлическое покрытие. Толщина материала подбирается исходя из толщины кузова. Можно приобрести вибродемпфер с фольгирующим слоем. Недостаток – большой вес. Через некоторое время могут провиснуть двери, обработанные этим материалом.

Для потолка используют толщину от 1,5-2 мм, багажник и двери не больше 2 мм, пол и колесные арки не меньше 4 мм, щит мотора от 3-4 мм.

2. Шумоизоляция – используют вспененный каучук, который снижает средние и высокие частоты. Монтируют вторым слоем после вибродемпфера. Снижает внешние шумы. Им также утепляют капот авто. Служит преградой для вибрации, подавляет ее до минимума. Материал гибкий и эластичный, его легко укладывать в салоне и багажнике. Толщину подбирают в зависимости от зазора между обшивкой и обрабатываемой секцией.
Для потолка и дверей подойдет толщина — 1,5 см, на пол от 6 мм до 1см. Шумоизоляция предназначена для внутренних работ в салоне. Она отражает звуковые волны и препятствует их проникновение внутрь. Обладает влагостойкостью и паронепроницаемостью, обеспечит надежную защиту для пола и дверей.          

Вспененный каучук отлично применяется для шумоизоляции автомобиля. Закрытая ячеистая структура устраняет шумы. Он достаточно гибкий и поэтому подходит для неровных участков салона авто.

Для хорошей шумоизоляции берется толщина от 9 мм.
 

К преимуществам можно также отнести:

---

• пожаробезопасность
• снижение шума и вибрации
• удержание тепла
• паронепроницаемость
• легко монтируется
• эластичный
• выдерживает температуру от -200 до +105^ºС

 

У нас в продаже есть вспененный каучук Oneflex толщиной 6 мм, 9 мм, 13 мм, 19 мм, 25 мм, 32 мм. Основа бывает самоклеющаяся (позволит сразу приклеить материал и не использовать монтажный фен) или без липкого слоя, обычная или с алюминиевым покрытием. Наличие алюминиевого слоя положительно влияет на теплоизолирующие свойства. Продажа идет от 1 м

2. Каучук от 9 мм помогает избавиться от структурного шума и звука. Слишком толстый каучук (от 19 мм – 32 мм) не стоит брать, потому что в комплексе с другими звукоизолирующими материалами будет сильно увеличивать вес машины. Могут провисать двери и снижается маневренность машины.

Приклеенный каучук следует обработать валиком от центра материала к его краям, чтобы не было пузырьков.  
При уровне шума 84,7 дБ, толщина каучука 6 мм уменьшает шум на 10,4 дБ, при 9мм звукопоглощение от 12,8 дБ!

3. Шумопоглотитель – пенополиуретан, который имеет открытую ячеистую структуру определенного размера и обрабатывается специальной пропиткой. Ячейки размещены хаотично друг от друга.

Чаще всего используют в качестве прокладочного материала, благодаря его пластичности и возможности сжатия. Большим спросом пользуется толщина: 2 мм, 4 мм, 8 мм. Принцип работы: средние и высокие звуковые частоты, попадая внутрь поролона ослабляет колебания звуковых волн за счет перехода из одной ячейки в другую. Его применяют для звукоизоляции дверей, крыши и стыков.
Поверхность подготавливают и обезжиривают. Также очень эффективно для шумоизоляции пластиковых деталей. Клеят сверху слоя виброизоляции. Улучшает акустику и снижает вибрацию. При размещении на потолке салона, устраняет конденсат.

4. Антискрип – это тонкий прокладочный материал, который используют для изоляции стыков между панелями, которые скрипят и для обмотки проводов.

Шумоизоляция проводится в несколько этапов:

• весь салон или часть машины, которую будут изолировать, полностью разбирают. Очищают и просушивают внутреннюю часть кузова.                              
• потом полностью или частично снимают автозаводские материалы для изоляции (например: если они уже отслоились или произошло вздутие материала).
• обезжиривается поверхность. Это важный этап, потому что от правильности выполненных работ зависит, насколько качественно приклеится материал. Для обезжиривания можно взять Уайт-спирит.
• после листовую изоляцию вырезают по форме и наклеивают. При температуре меньше +25^ºС, липкий слой следует прогреть монтажным феном.         
• делают сборку деталей в обратном порядке.

 

Через двери автомобиля проникает много внешнего шума. Двери практически любой машины, не смотря на цену и марку, имеют слабую звукоизоляцию. Поэтому, шумоизолировав эту часть, значительно понизятся шумы в авто. Также для ценителей хорошего звука, в разы улучшиться акустика. При большой площади капота, поступает вибрация от двигателя на другие участки машины. При изоляции данной зоны снизится уровень шума в салоне.

                                                                                                              

Для шумоизоляции пола потребуется вынуть передние и заднее сиденья. После снимаются пластиковые накладки  крепления от ковролина к полу, потом снимается ковролин. Очищают и обезжиривают металлическую поверхность. Первым слоем накладывается виброизоляция. Поверхность обрабатывается валиком. Если так не сделать, остаются пузырьки воздуха, в которых будет возникать конденсат и это в дальнейшем приведет к ржавчине. Виброизоляцию лучше брать не больше 4мм, потому что необходимо учитывать еще и толщину ковролина. Шумоизоляцию рекомендуется брать 9-10 мм, она наносится вторым слоем. Когда эти два слоя уложены, поверхность снова обрабатывается валиком. Затем укладывают обшивку и все снятые детали в обратном порядке.                                           

Инструменты, которые понадобятся:                                                      

• валик для прокатки материала
• ножик или ножницы
• монтажный фен
• рожковые ключи
• инструменты для снятия обшивки
• обезжириватель
• перчатки                                                                                                                 

Если вы хотите сэкономить, сделайте шумоизоляцию одной или нескольких зон авто, но не всего автомобиля. Если наклеить этот материал только на двери машины, вы уже сможете ощутить весомые положительные изменения. Но при большом желании, если хотите полностью звукоизолировать машину, лучше обратиться к специалистам, потому что именно они смогут комплексно решить данную задачу. Благодаря шумоизоляции вы будете меньше отвлекаться на посторонние шумы и дребезжания, перестанете раздражаться и начнете получать удовольствие от отсутствия лишних звуков.

Благодаря шумоизоляции улучшается звучание акустической системы, повышается качество теплоизоляции авто, появляется дополнительная антикоррозийная защита. Шумоизоляция машины может выполняться от двух до трех дней. Лучше проводить работу в закрытом помещении, вы не будете привязаны к погодным условиям и естественному освещению.

Какая шумоизоляция лучше для авто

От тишины при езде зависит не только комфорт пассажира, но и сосредоточенность водителя. Лишние звуки, вибрации и скрип не только отвлекают водителя, но и быстро его утомляют. Проблема состоит в том, что сейчас многие производители отказались от оснащения автомобилей звукоизоляционными системами, это значительно снизило стоимость автомобилей, но качественно снизило их комфортность.

В большинстве случаев, автовладельцу приходится самостоятельно решать проблему со звукоизоляцией. Для того чтобы устранить эту проблему, в первую очередь, надо правильно выбрать материалы для шумоизоляции автомобиля, ведь сегодня существует большое количество таких материалов.

На что обратить внимание при выборе шумоизоляционного материала

Если вы решили повысить комфортность своего автомобиля, специалисты советуют обратить внимание на некоторые факторы.

В первую очередь, определитесь с тем, устанавливать ли полный комплект звукоизоляции или выполнить звукоизоляцию выборочно. Ведь разный вид шума устраняется с помощью разных видов звукоизоляционных материалов.

Учитывайте и стоимость материалов, хотя, как показывает практика, дешевые материалы не всегда дают нужный результат.

Если вы собираетесь провести звукоизоляционные работы с помощью специалистов, надо проконсультироваться с ними относительно количества необходимого материала.

Если работами хотите заняться самостоятельно, тогда надо поинтересоваться особенностями звукопроникновения вашего авто, а потом искать материалы и проводить звукоизоляцию.

Виды звукоизоляционных материалов для автомобиля

Для того чтобы самостоятельно сделать звукоизоляцию в своем автомобиле, надо научиться различать виды звукоизоляционных материалов. По особенностям применения звукоизолирующие материалы для автомобилей делятся на такие виды:

• шумопоглотители – такой вид материала защищает от шума извне и от гула механизмов;
• вибродемпферы – это материалы, которые снижают уровень вибраций;
• противоскрипные материалы – защищают от скрипа механизмов, применяются для выборочных звукоизоляционных работ;
• материалы для внутренней звукоизоляции – это тканные, битумные и комбинированные с фольгой материалы, которые используют для внутренних работ;
• материалы для наружного изолирования – это специальные вещества, которые используют для наружных работ, они не только прекрасно защищают от проникновения лишних звуков, но и предотвращают коррозийные процессы на механизмах.

Если вы решили усовершенствовать свой автомобиль, делая в нем звукоизоляцию, выбирайте только качественные материалы, ведь от этого зависит надежность звукоизоляции и ваш комфорт.

Варианты шумоизоляционных материалов — в этом ролике:

Твитнуть

Виброизоляция автомобильная по отличной цене (аналог вибропласт)

Описание

Самоклеящийся виброизолирующий мастичный материал с фольгированным покрытием для шумоизоляции автомобиля обеспечит поглощение вибрации без лишних трат — езда в машине без шума станет комфортной!

Толщина листа 1.5 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм. Цена указана за лист виброизоляции.

Характеристики виброизоляции

• размер листа 50х70 см,
• толщина армирующей фольги 80 микрон
• 1 лист = 0,35 кв.м, производитель ТД «Шумоизоляция»
• прочность связи с поверхностью 5 Н/см
• самоклеющийся, прикатывается валиком, не требует нагрева.
• продается в листах поштучно и упаковками

Толщина	В упаковке	Снижение шума	Удельный вес	КМП при 200 ГЦ	Зона обработки
1.5 мм	20 листов или 7 кв.м	20,9%	> 2.5 ​кг/м2	0.23 ед. ​	технологические отверстия
2 мм	20 листов или 7 кв.м	28,9%	> 3 ​кг/м2	0.29 ​ед.	весь пластик
3 мм	15 листов или 5,25 кв.м	43,5%	> 4.5 ​кг/м2	0.36 ​ед.	все железо, кроме днища
4 мм	10 листов или 3,5 кв.м	49,1%	>5.45 кг/м2	0.41 ед.	пол салона и багажника

КМП — коэффициент механических потерь, меняется в пределах от 0 до 1 и характеризует насколько быстро материал гасит вибрацию. Чем больше значение коэффициента, тем эффективней материал.

Основные преимущества

• качественный мастичный вибродемпфер
• поглощает вибрации и звук низких частот
• легко устанавливается
• доступная цена
• удобный размер листа
• совмещает свойства герметика
• безопасный, негорючий, не поглощает влагу.

Описание виброизоляции в листах

Самоклеящийся виброизолирующий мастичный материал с фольгированным покрытием для шумоизоляции автомобиля в четырех вариантах толщины листа. Поглощает вибрации металлических и пластиковых частей кузова, работает в расширенном температурном диапазоне. Отличные вибродемпфирующие свойства и показатель по коэффициенту механических потерь. Оптимальный по эффективности вибропоглощения бюджетный вариант виброизоляции. Листы удобного размера. Клей мощный.

Состав листа

• слой алюминиевой фольги с тиснением;
• мастичный полимерный слой на каучуковой основе;
• защитная антиадгезионная бумажная подложка.

Куда клеить виброизоляцию

Вибрик — первый слой при шумоизоляции автомобиля, клеится на подготовленную металлическую поверхность любой конфигурации за исключением силовых элементов кузова. Чем больше толщина используемого материала, тем лучше поглощение вибрации. Однако, с увеличением слоя увеличивается удельный вес и цена материала.

Оптимально использовать листы максимальной толщины на участки кузова с максимальной вибрацией, поэтому на пол кладем наибольшую толщину — 4 мм, все остальное железо прокатываем листами в 3 мм, на пластик клеим 2 мм, технологические отверстия монтажим листами по 1,5 мм.

Как посчитать сколько нужно купить листов виброизоляции

1. Определяем какие и сколько деталей будут проклеены.
2. Измеряем элементы авто, которые будут обклеены
3. Считаем количество листов исходя из размера поверхностей и площади одного листа
4. Покупаем материал с запасом 10-15% на проклейку изгибов

Порядок нанесения виброизоляции при проклейке

Шаг 1.
Проклейку проводим в чистом рабочем помещении при температуре от 18С до 30С.
Отстегиваем клипсы обшивки, демонтируем салон до металлической поверхности кузова.
Шаг 2.
Готовим поверхность: убираем грязь, ржавчину. Обезжириваем. Даем поверхности высохнуть.
Шаг 3.
Готовим материал: переносим контуры детали на картонную выкройку, отрезаем ненужное. Удаляем слой адгезионной бумаги.
Шаг 4. Проклеиваем: плотно прижимаем виброизоляцию к металлической поверхности. Прикатываем валиком.

Для самостоятельной проклейки виброизоляции не забудьте купить обезжириватель, прикаточный валик и набор инструментов для снятия обшивки и клипс.

Материалы той же категории:

• Виброизоляция Шумофф М,
• Вибропласт StP Gold,
• Вибропласт StP Aero

Посмотрите видеоотзыв о нашей виброизоляции:

Только зарегистрированные клиенты, купившие этот товар, могут публиковать отзывы.

Шумоизоляция в автомобиле — делаем своими руками!

В последние годы неуклонный рост интереса к качественному автозвуку наблюдается отнюдь не только среди узкого круга фанатов этого дела. Устройство в своем автомобиле прилично звучащих мощных качественных аудиосистем взамен штатных стало модным развлечением многих автолюбителей.

Для правильного восприятия музыки в салоне автомобиля должна быть создана максимально возможная тишина, чтобы посторонние звуки, такие как шум от работы двигателя и ходовой части, дождя, барабанящего по кузову, и гравия, бьющего по днищу автомобиля, вибрации и скрипы деталей обшивки салона, не создавали дополнительного звукового фона и не разрушали целостность музыкальной композиции.

Если у вас есть стремление получить по-настоящему качественное звучание, ваш автомобиль должен подвергнуться тотальной шумоизоляции, то есть избавлению от «лишних» внутренних и внешних шумов.

Для этих целей существуют вибродемпфирующие, и шумопоглощающие материалы. Работают они совершенно по-разному.

Виброизоляционные материалы подавляют низкочастотную составляющую шума, которая лежит в диапазоне от 20 до 500 Гц.

Шумоизоляция, в основном, предохраняет салон от проникновения шумов извне — звуков улицы и работы агрегатов, гасит высокочастотные звуки.

Наиболее заметный даже невооруженному уху эффект дают вибродемпфирующие материалы. Виброизоляция производится либо сплошным покрытием всех металлических поверхностей кузова, либо, в бюджетном варианте, в местах расположения динамиков, чтобы избежать резонанса поверхности во время колебания диффузора. Поэтому, в первую очередь, всегда делается именно виброизоляция, а уж потом принимается решение о необходимости шумоизоляции. Среди любителей тюнинга, впрочем, все называют гораздо проще — «вибра» и «шумка».

Наш сегодняшний фоторепортаж — о создании акустического комфорта в автомобиле своими силами. Если, конечно, вы готовы изрядно потрудиться!

Полная обработка салона включает в себя отделку капота, крыши, дверей, днища и крышки багажника.

Первым делом полностью разбираем салон автомобиля:

Для этого вам не обойтись без специального инструмента для демонтажа пластмассовых клипс, и пластиковых частей обшивки дверей и панелей автомобиля без повреждения.

Небольшие «шлепки» штатных вибродемпфирующих материалов практически бесполезны. Их лучше предварительно очистить. Впрочем, если они приклеены качественно, без пузырей и отслоений, то их можно и оставить:

Наклеиваем на металл листы вибродемпфирующего материала, тщательно, равномерно и без рывков прикатывая их к поверхности специальным валиком или другими подручными средствами, особенно следя за плотным прилеганием на неровностях:

Виброизолирующие (вибропоглощающие, вибродемпфирующие) пластины — многослойный, самоклеящийся, материал на битумной или каучуковой основе, предназначенный для снижения шума металлических и пластиковых панелей. Лицевое покрытие — алюминиевая фольга — обеспечивает механическую защиту материала, защищает от коррозии кузов, повышает виброакустические свойства материала. Антиадгезионный слой имеет логотип и линовку, что обеспечивает защиту от подделок и упрощает работу по раскрою материала в процессе монтажа.

Производители шумоизоляции предлагают, как правило, целую гамму вибродемпфирующих пластин различной толщины и эффективности для применения на разных участках кузова.

Пластины толщиной 2 мм — применяются на стали толщиной до 1 мм (двери, крыша автомобиля).
3 мм — пластины — их применение наиболее эффективно на стали толщиной до 1,5 мм (подготовка дверей под акустику, элементы пола, подкрылки автомобиля).
Пластины 4 мм — для стали толщиной до 2 мм, ими обрабатывают днище автомобиля, арки колес, перегородка двигателя, то есть сильнонагруженные вибрацией элементы кузова автомобиля. Целесообразней всего 4-х миллиметровые пластины использовать при подготовке авто под установку очень мощных акустических систем.

Пол обрабатываем по тому же принципу. Тщательно прикатываем листы к металлу кузова. Не забываем про арки колес — это самые «шумные» места в салоне:

Двери — один из главных источников шума, их тоже нужно тщательно обрабатывать. На фотографии мы видим уже обклеенную дверь, на которую надета обшивка:

Багажник требует не менее тщательной обработки, чем пол и двери, поскольку в универсале он представляет собой единый с салоном объем. В седанах крышку багажника нужно также обработать, особенно если в багажнике будет установлен сабвуфер.

Теперь, если принято решение бороться с шумом «до победного конца», сверху клеим шумоизолирующий материал, точно также — на пол, крышу, двери, не забывая про арки колес. Для достижения хорошо ощутимого эффекта вибродемпферами достаточно обработать три четверти всей поверхности автомобиля. А вот шумопоглощающими материалами необходимо закрывать максимум обрабатываемой поверхности.

На первый взгляд, шумопоглощающие пластины напоминают обычный мелкоячеистый поролон. Однако, поролон не может противостоять шуму по определению. Дело в том, что структура шумопоглощающего материала имеет ячейки строго определенного размера, которые связаны между собой хаотично. У поролона они как бы нанизаны на ниточку. Принцип работы материала следующий: звуковая волна попадает внутрь материала и, переходя из ячейки в ячейку, теряется в бесконечном лабиринте, слабеет и затухает. Эффективность работы шумопоглощающего материала, изготовленного, как правило, из пенополиуретана, зависит от его толщины. Чем она больше, тем лучше. Подобно вибродемпферам, поглотители шума покрыты сверху специальной пленкой, с той лишь разницей, что она звукопроницаема (как правило, на 94-96%). Звуковая волна должна попасть в ячейки и затухнуть, а не отражаться от поверхности.

Далее производим сборку салона в обратном порядке.

Рекомендации:

• Перед наклейкой виброизоляции поверхность должна быть чистой, сухой и обязательно обезжиренной. Для этого лучше пользоваться специальными составами — обезжиривателями (39939). Ацетон и другие растворители применять нельзя, поскольку они могут взаимодействовать с автомобильной краской и слишком быстро испаряются с поверхности. Качественно наклеенные на металл вибродемпфирующие материалы дополнительно выполняют функции антикоррозионной защиты. Если поверхность предварительно не обезжирить, в дальнейшем возможны местные отслоения и образование пузырей, которые приведут к прямо противоположному эффекту — начнется развитие коррозии.

• Работать с вибродемпфирующими материалами нужно непременно в теплом помещении. Некоторые материалы требуют дополнительного прогрева до 40 — 50 градусов. Делать это лучше всего с помощью строительного фена.

Вам также понадобятся:

Уплотнительные материалы—герметики для стыков пластиковых панелей, воздуховодов. Уплотнительные материалы обладают способностью медленно (в течение 40 минут) восстанавливаться после длительного сжатия, заполняя пустоты. Тем самым обеспечивается легкий монтаж двух поверхностей большой площади, между которыми монтируется уплотнитель. Материал, восстанавливаясь, заполняет пустоты, не позволяя в дальнейшем панелям издавать скрипы, и создает дополнительную герметизацию, уменьшая нежелательное воздействие внешнего шума.

Устройство шумоизоляции достаточно трудоемкий процесс, требующий определенных денежных вложений, однако он одинаково полезен и тем, кто собирается обрести мощь и чистоту звука, и тем, кто просто хочет повысить уровень комфортности своего автомобиля. Совершенству нет предела — не бойтесь улучшить свой автомобиль!

 

© ООО «Гиперавто»
Кашина Елена Борисовна, Косницкий Дмитрий Александрович
16.08.2011

Какие материалы лучше использовать для шумоизоляции авто своими руками?

На сегодняшний день существует большое количество материалов, которые используются для создания шумоизоляции автомобиля. Наибольшую популярность на рынке получили бренды «Викар», «Шумофф», «SGM», “СтандартПласт” и “STP”. Под этими торговыми марками автолюбителям предлагаются качественные продукты.

Все материалы для шумоизоляции автомобиля можно условно разделить на четыре группы:

• виброизоляционные;
• шумопоглотители;
• звукоизоляторы;
• антискрип.

К первой группе относятся материалы, которые используются для уменьшения уровня вибрации. В качестве главной особенности данных материалов можно назвать наличие битумной основы со слоем клея и слоем из фольги, который может присутствовать не на всех материалах. К данной группе можно отнести Визомаст, Бимаст, Вибропласт.

Ко второй группе относятся материалы, которые поглощают звуки и не дают им распространиться. Они обладают клеевым составом и открытой пористой структурой. Их можно наклеить на виброизоляторы. К данной группе можно отнести Битопласт, Акцент и Изотон.

К третьей группе относятся материалы, которые используются для изоляции от внешних звуков. Их задача – отразить звуковые волны. Все они имеют закрытую пористую структуру. Поэтому их эффективно использовать в местах, содержащих воду. К данной группе можно отнести Вибротон и NoiseBlock.

К четвертой группе относятся материалы, которые используются для борьбы с источниками скрипа. К ним можно отнести Маделин.

STP материалы для шумоизоляции авто

Шумоизоляция автомобиля материалами STP – использование качественных продуктов, которые успешно выполняют свои функции. На все эти материалы есть специальные заключения гигиены, протоколы проведения испытаний. Эти документы подтверждают надежность материалов STP.

На рынке сегодня получила широкое распространение линейка материалов STP Premium. К ней относятся:

• Вибпроглотитель Bimast Bomb Premium. Применяется для выполнения профессиональной шумоизоляции, устанавливается при помощи промышленного фена. Имеет три слоя различной плотности, позволяет добиться максимального результата.
• Вибропласты StP Aero и StP Aero Plus. Новинка среди вибропластов, обладающая небольшим весом. Состоит из слоя мастики и фольги. Для установки материала промышленный фен не нужен.
• Звукоизоляционный трехслойный материал NoiseBlock Premium. Для его монтажа нужно дополнительное оборудование.
• Звукопоглощающие материалы Акцент Premium и Biplast Premium. Имеют широкий диапазон применения, могут дополнительно поглощать посторонние звуки.

Преимущества STP материалов

Можно выделить следующие основные преимущества, которыми обладают STP материалы:

• Антикоррозийная защита. Монтаж этих материалов позволит избежать возникновения влаги в закрытых частях кузова, что гарантирует надежную защиту для машины от ржавчины.
• Упрочнение кузова. Способность материалов плотно прилипать позволяет сделать кузов более жестким. Кроме того, машиной становится удобнее управлять на поворотах.
• Устранение скрипов. Благодаря STP материалам получается обновить автомобильный салон. Пластик в машине перестает скрипеть, становится более крепким. Исчезают различные звуки, мешающие управлять автомобилем.
• Теплоизоляция.
• Увеличение продажной цены машины.

Если вам нужна профессиональная шумоизоляция в Москве, обратитесь в нашу компанию. Мы работаем только с STP материалами, которые позволяют преобразить и улучшить ваш автомобиль, забыть про ненужные шумы, гарантируют безопасность и надежность при управлении транспортным средством.

Виброизоляция — обзор

Система виброизоляции заключается в установке изолирующих устройств между верхней конструкцией и фундаментом, как показано на рис. 1.6, и это снизит передачу энергии вибрации. Методы виброизоляции обычно включают резиновую изоляцию, скользящую изоляцию, гибридную изоляцию и т. д.

Рисунок 1.6. Виброизоляция конструкции.

1.

Резиновая изоляция

Резиновая опора, также известная как многослойная (или ламинированная/многослойная) резиновая изоляционная прокладка, состоит из резины и стальной пластины попеременно. Резиновые подшипники являются наиболее зрелыми и широко используемыми изолирующими устройствами, как показано на рис. 1.7. Чтобы удовлетворить требования к демпфированию системы изоляции, в резиновых подшипниках используется свинцовая пробка или резина с высоким демпфированием. Резиновая опора является идеальным устройством, не только обладающим преимуществами сильной вертикальной несущей способности, малой горизонтальной жесткостью и большим допустимым горизонтальным смещением, но и выдерживающим вертикальные землетрясения с определенной силой. Однако устройство имеет плохие свойства растяжения, и эффект вертикальной изоляции не очевиден.В последние годы предложены многомерные сейсмоизоляционные устройства на основе обычной резиновой опоры [9,10][9][10].

Рисунок 1.7. Резиновый изолирующий подшипник.

2.

Скользящая изоляция

Скользящая изоляция опирается на скользящие опорные элементы, установленные между цоколем и верхней конструкцией. Скользящие опорные элементы могут эффективно снижать передачу энергии вибрации за счет потребления энергии при относительном скольжении и трении. Теоретические и практические исследования [11,12][11][12] показывают, что система скользящей изоляции обладает отличной способностью изолировать вибрации. Основное преимущество скользящей системы изоляции заключается в том, что на ее изолирующий эффект влияет частота незначительных колебаний грунта, и явление резонанса не возникает легко. В то же время конструкция раздвижной системы изоляции проста, а стоимость ниже. Система скользящей изоляции имеет некоторые недостатки, такие как плохая восстанавливающая способность из-за отсутствия поперечной жесткости и нестабильности коэффициента трения.

3.

Гибридная изоляция

Гибридная система изоляции состоит из двух или более систем изоляции определенным образом (последовательно, параллельно, последовательно-параллельно и т. д.) для лучшего эффекта виброизоляции. Гибридная система изоляции в полной мере использует преимущества различных систем изоляции и устраняет недостатки различных компонентов. Например, при параллельном соединении системы скользящей изоляции и системы резиновой изоляции первая имеет лучшую несущую способность и может уменьшить количество резиновых опор, а вторая может обеспечить восстанавливающую силу. Гибридные системы изоляции имеют сложные характеристики гистерезиса из-за различных компонентов изоляции, что может привести к сложному анализу.

4.

Другие системы изоляции

Помимо трех вышеупомянутых основных систем изоляции, некоторые новые формы систем изоляции, такие как межэтажная изоляция, изоляция коротких колонн и подвесная изоляция, появляются в специальной среде применения [13]. ,14][13][14]. Система межэтажной изоляции предназначена для установки изоляционного слоя между колоннами и перекрытиями конструкций для уменьшения структурных реакций.По сравнению с традиционной изоляционной системой единственное отличие заключается в положении изоляционного слоя. Система изоляции коротких колонн предназначена для установки коротких колонн в соответствующих частях конструкции, что позволяет использовать упругопластическое потребление энергии стальных трубобетонных колонн и потребление энергии трения между верхними и нижними подшипниками. Висячие изоляционные конструкции реализуются путем соединения конструкций и опор гибкими стропами или подвесными стержнями, и эта система работает как гравитационный маятник. Система изоляции подвески снижает реакции конструкции во всех направлениях. С развитием технологии изоляции в будущем будут предложены новые устройства и системы сейсмоизоляции.

4 основных вопроса, которые нам задают при выборе правильной опоры для виброизоляции

Мы начинаем этот процесс с шести вопросов:

1. Является ли компонент стационарным или мобильным?

Стационарные и мобильные компоненты используют два совершенно разных подхода.Для стационарных компонентов требуется простая система крепления, в которой между двумя металлическими частями помещается виброизолирующий материал. Это простое решение может обеспечить более точную обработку, более длительный срок службы продукта, меньшее техническое обслуживание и является экономически эффективным.

Мобильные устройства требуют более конкретных и часто сложных решений для обеспечения их безопасности. Мобильное оборудование, особенно внедорожные и морские, например, испытывает большую вибрацию, чем его стационарные аналоги. Что, если эта резина выйдет из строя? Останется ли ваше устройство нетронутым или будет отделено от вашей системы? Выбор «безопасного» крепления становится критически важным фактором. Вы также должны учитывать различные внешние условия, с которыми они будут сталкиваться. Их можно разместить на множестве креплений, но их необходимо тщательно выбирать, чтобы они идеально соответствовали конкретным критериям пользователя.

2. Каков вес компонента, который мы изолируем?

Вес компонента напрямую влияет на то, какие материалы можно использовать для его изоляции.Хотя некоторые материалы могут хорошо работать с вашей вибрацией. Необходимо учитывать статическую и динамическую нагрузку на систему изоляции. Вкупе с инерционными силами могут ли с этим бороться изоляторы? Фунт-сила на квадратный дюйм (PSI) является общей точкой отказа для неподходящих материалов.

Квалифицированный инженер из RPM может предоставить информацию о проблемах с весом. Свяжитесь с нами, чтобы получить экспертное руководство.

3. Сколько у вас будет точек крепления?

Точки крепления важны и связаны как с весом, так и с движением.Вес детали по сравнению с количеством точек крепления определяет минимальную прочность материала. Количество точек крепления также может привести к существенным различиям в конструкции.

4. Детали центра тяжести

Для эффективного виброизолятора мы должны знать, где находится центр тяжести. Нам также нужно знать, где он находится по отношению к нашим изоляторам. Нам это нужно, чтобы получить точную картину динамики системы, это становится очень важным соображением при проектировании изолятора. Опять же, эта информация связана с пониманием нагрузок и потенциальных нагрузок в точках крепления.Смещение центров тяжести может вызвать очень разные нагрузки на отдельные изоляторы.

5. Какой источник вибрации мы изолируем?

Вентиляторы, двигатели и насосы требуют различных подходов к виброизоляции. Поскольку каждый из них имеет переменную частоту и максимально допустимое движение, для каждого из них потребуются определенные типы материалов и систем крепления.

6. Каковы условия окружающей среды?

Различные эластомеры по-разному реагируют на условия, в которых они работают.. Все эти вопросы жизненно важны, чтобы знать, какие материалы лучше всего подходят для вашего приложения.

Как выбрать виброизолятор

В процессе выбора виброизолятора для конкретного применения существует ряд важных сведений, необходимых для определения желаемой функциональности изолятора. Некоторые элементы являются более важными, чем другие, но все они должны учитываться при выборе или разработке соответствующего продукта.

Вес, размер, центр тяжести изолируемого оборудования — Вес устройства будет иметь прямое отношение к типу и размеру изолятора.Размер или форма оборудования также могут влиять на конструкцию изолятора, поскольку от этого зависит тип крепления и доступное пространство для изолятора. Расположение центра тяжести также важно, так как из-за распределения веса в разных точках оборудования могут потребоваться изоляторы различной грузоподъемности. Расположение изоляторов относительно центра тяжести — например, у основания оборудования или в плоскости ЦТ — также может повлиять на конструкцию изолятора.

Типы динамических помех, которые необходимо изолировать — Это основа определения проблемы, которую необходимо решить в процессе выбора изолятора. Для обоснованного выбора или проектирования виброизолятора/удароизолятора этот тип информации должен быть определен как можно лучше. Как правило, для приложения определяются синусоидальные и/или случайные спектры вибрации. Во многих установках военного электронного оборудования испытания на случайную вибрацию стали обычным явлением, и основные военные спецификации для испытаний этого типа оборудования (например, MIL-STD-810) уделяют большое внимание случайной вибрации, адаптированной к фактическому применению. Установка другого оборудования, например, в транспортных контейнерах, может потребовать значительного количества испытаний на синусоидальную вибрацию.

Ударные испытания часто требуются для многих типов оборудования. Такие испытания предназначены для имитации таких условий эксплуатации (например, посадка самолета на авианосец) или условий обращения (например, перемещение со стола или падение), которые приводят к ударной нагрузке оборудования.

Статические нагрузки, отличные от поддерживаемого веса — Помимо веса и динамических нагрузок, на которые должны реагировать изоляторы, существуют некоторые статические нагрузки, которые могут повлиять на выбор изолятора.Примером такой нагрузки является нагрузка, создаваемая самолетом при скоростном вираже. На эту маневренную нагрузку должен реагировать изолятор, и, если она достаточно велика, может потребоваться увеличение размера изолятора. Эти нагрузки часто накладываются на динамические нагрузки.

Допустимый ответ системы — это еще одна базовая информация. Чтобы надлежащим образом изолировать часть оборудования, необходимо знать ответную сторону проблемы. Изготовитель или пользователь оборудования должен иметь некоторое представление о хрупкости устройства.Эта хрупкость, связанная с указанными динамическими нагрузками, позволит выбрать соответствующий изолятор. Это может быть выражено в зависимости уровня вибрации от частоты или максимальной ударной нагрузки, которую оборудование может выдержать без сбоев или поломок. Если изготовитель оборудования или установщик имеет опыт работы с изоляцией от вибрации/удара, эта допустимая характеристика может быть указана как допустимая собственная частота и максимальная передаваемая способность, разрешенная во время конкретного испытания.

Спецификация допустимой реакции системы должна включать максимально допустимое движение изолированного оборудования. Это важно для выбора изолятора, поскольку он может определять некоторую функцию ограничения механического движения, которая должна быть включена в конструкцию изолятора. Довольно часто встречается несовместимость между допустимым «пространством раскачивания» и движением, необходимым изолятору для выполнения желаемой функции. Чтобы изолировать до определенной степени, требуется, чтобы было разрешено определенное количество движений.Проблемы в этой области обычно возникают, когда изоляторы не учитываются на достаточно раннем этапе проектирования оборудования или конструктивного размещения оборудования.

Окружающая среда — Окружающая среда, в которой будет использоваться оборудование, очень важна для выбора изолятора. В теме окружающей среды температура является наиболее важным элементом. Колебания температуры могут вызвать изменения в работе многих типичных виброизоляторов.Таким образом, очень важно знать температуры, которым будет подвергаться система. Большинство обычных изоляторов являются эластомерными. Эластомеры имеют тенденцию становиться более жесткими и демпфирующими при низких температурах и размягчаться и терять демпфирующие свойства при повышенных температурах. Количество изменений зависит от типа эластомера, выбранного для конкретной установки.

Другие воздействия на окружающую среду — Влияние влажности, озона, атмосферного давления, высоты над уровнем моря и т. д. минимально и обычно может игнорироваться.Некоторые внешние факторы, которые нельзя рассматривать как факторы окружающей среды, могут повлиять на выбор изолятора. Жидкости (масла, топливо, охлаждающие жидкости и т. д.), которые могут контактировать с изоляторами, могут вызвать изменение выбора материала или добавление какой-либо формы защиты для изоляторов. Уровень воздействия жидкости (погружение или разбрызгивание) является определяющим фактором.

Срок службы — Продолжительность времени, в течение которого изолятор должен функционировать эффективно, является еще одним важным определяющим фактором в процессе выбора или проектирования.Виброизоляторы, как и другие инженерные сооружения, имеют ограниченный срок службы. Эти жизни зависят от возложенных на них нагрузок. Прогноз срока службы виброизолятора зависит от распределения нагрузок в типичном рабочем диапазоне изолируемого оборудования. Как правило, чем дольше желаемый срок службы изолятора, тем больше должен быть изолятор для заданного набора рабочих параметров. Определение условий эксплуатации изолятора важно для любого надежного прогнозирования срока службы.

Теория

Решения большинства проблем с изоляторами начинаются с рассмотрения смонтированной системы как демпфированной системы с одной степенью свободы. Это позволяет проводить простые расчеты большинства параметров, необходимых для принятия решения о том, будет ли стандартный изолятор работать удовлетворительно или потребуется индивидуальная конструкция.

Этот подход основан на следующих фактах:

1. Многие системы изоляции предусматривают установку оборудования в центре тяжести.То есть центр тяжести оборудования совпадает с центром упругости системы изоляции. Часто рекомендуется установка по центру тяжести, поскольку она позволяет более точно прогнозировать производительность и позволяет оптимально нагружать изоляторы. На рис. 1 показаны некоторые типичные системы с центром тяжести.
2. Многие системы изоляции оборудования должны быть изоэластичными. То есть коэффициенты поступательной пружины системы во всех направлениях одинаковы.
3. Многие единицы оборудования имеют относительно небольшой вес, а опорные конструкции относительно жесткие по сравнению с жесткостью изоляторов, используемых для поддержки и защиты оборудования.

Для случаев, которые не соответствуют вышеуказанным условиям, или когда требуется более точный анализ, существуют компьютерные программы, которые могут помочь аналитику.

Компьютерные программы динамического анализа

LORD используются для определения реакции системы на различные динамические возмущения.Можно определить нагрузки, движения и ускорения в различных точках изолированного оборудования и учесть жесткость опорной конструкции. Некоторые из более сложных программ могут даже принимать и анализировать нелинейные системы. Это обсуждение является причиной для того, чтобы подчеркнуть необходимость информации о предполагаемом применении изолированного оборудования. Динамическая среда, окружающая среда и физические характеристики системы важны для правильного анализа.В качестве вспомогательного средства рекомендуется использовать контрольный список, прилагаемый к этому каталогу.

Учитывая вышеизложенное, целью этого теоретического раздела будет использование принципа единственной степени свободы для начального выбора стандартных изоляторов. Это первый шаг к разработке пользовательских изоляторов и более сложному анализу критически важных приложений.

Динамическая система с одной степенью свободы

На рис. 2 показано «классическое» изображение массы-пружины-демпфера динамической системы с одной степенью свободы.Рисунок 3 и соответствующие уравнения показывают эту систему либо как демпфированную, либо как недемпфированную. На рис. 4 показаны результирующие кривые передачи вибрации для демпфированных и недемпфированных систем, показанных на рис. 3.

Эти рисунки и уравнения хорошо известны и служат полезной основой для начала анализа проблемы изоляции. Однако классическая теория вибрации основана на одном предположении, которое требует понимания при применении теории. Это предположение состоит в том, что свойства элементов системы ведут себя линейно и постоянно.Данные, которые будут представлены позже, дадут представление о факторах, которые необходимо учитывать при применении анализа к реальному миру.

Уравнения движения модельных систем на рис. 3 многим знакомы. Для ознакомления они представлены здесь.

Для незатухающей системы дифференциальное уравнение движения:

, в котором видно, что силы, вызванные динамическим входом (который изменяется в зависимости от времени), уравновешиваются инерционной силой ускоряющей массы и силой пружины.Из решения этого уравнения получается уравнение, определяющее собственную частоту незатухающей системы пружина-масса:

Другим уравнением, полученным из решения основного уравнения движения для незатухающей вибрационной системы, является уравнение для передаваемости – количество вибрации, передаваемой на изолированное оборудование через систему крепления, в зависимости от характеристик системы и вибрационной среды.

Где «r» — отношение частоты возбуждающих колебаний к собственной частоте системы.То есть:

Аналогичным образом можно проанализировать демпфированную систему. Уравнение движения здесь должно учитывать демпфер, который добавляется в систему. Это:

Уравнение для собственной частоты этой системы при нормальном уровне демпфирования можно считать таким же, как и для системы без демпфирования. То есть

В действительности собственная частота немного меняется в зависимости от величины демпфирования в системе. Коэффициент демпфирования обозначается символом «ζ» и составляет примерно половину коэффициента потерь «η», описанного в разделе определений, касающегося демпфирования в эластомерах.Уравнение для собственной частоты системы с демпфированием по отношению к частоте системы без демпфирования:

Коэффициент демпфирования ζ определяется как:

Где «критический» уровень демпфирования для вибрационной системы с демпфированием определяется как:

Уравнение абсолютной проводимости демпфированной системы записывается как:

Уравнения для коэффициентов пропускания незатухающей и демпфированной систем представлены на рис. 4.Как видно, добавление демпфирования уменьшает количество передаваемых вибраций в зоне усиления примерно на собственной частоте системы (r = 1). Следует также отметить, что добавление демпфирования снижает степень защиты в области изоляции (где r > √2).

В реальном мире практических систем изоляции элементы не являются линейными, и фактическая реакция системы не следует строго приведенному выше анализу. Как правило, для большинства схем изоляции выбирают эластомерные изоляторы.Эластомеры чувствительны к уровню вибрации, частоте и температуре, которым они подвергаются. В следующем обсуждении будут представлены реальные модификации вышеприведенной теории, даны рекомендации по применению изоляторов для типичных установок и подробно описана чувствительность различных эластомеров.

Модификации теории, основанные на реальном мире

Из предыдущего обсуждения должно быть очевидно, что базовое предположение о линейности в динамических системах должно быть изменено при работе с эластомерными виброизоляторами. Эти модификации влияют на результаты анализа изолированной системы и должны учитываться при составлении спецификаций на виброизоляторы. Следует также отметить, что аналогичные эффекты изменения уровня вибрации были обнаружены для изоляторов с металлической сеткой.

Таким образом, следует соблюдать осторожность при их применении. Величина изменчивости этих изоляторов несколько отличается от эластомерных изоляторов и зависит от слишком многих факторов, чтобы можно было сделать простые утверждения.

Следующее обсуждение будет основано на свойствах эластомерных изоляторов.

Статическая жесткость по сравнению с ударной жесткостью по сравнению с вибрационной жесткостью — Из-за чувствительности эластомеров к деформации и частоте эластомерные виброизоляторы работают по-разному в условиях статики, ударов или вибрации.

Уравнение:

Где:

dstatic = статическое отклонение системы (дюймы)

f _n = собственная частота системы (Гц)

НЕ ДЕРЖИТ для эластомерных виброизоляторов. Статическая жесткость обычно меньше, чем динамическая жесткость для этих материалов. Другими словами, статическая деформация будет выше ожидаемой, если она будет рассчитана по приведенной выше формуле на основе испытания системы на вибрацию или удар.

Аналогично, ни статическая, ни виброустойчивость таких устройств неприменимы к состоянию ударных возмущений системы. Опытным путем установлено, что:

Разница в жесткости при вибрации и статике зависит от деформации, создаваемой вибрацией эластомера.На рис. 5 показано, как будет располагаться статический модуль по отношению к динамическому модулю для некоторых типичных эластомеров при различных уровнях деформации.

Для инженера по упаковке или специалиста по динамике это означает, что одно и то же значение жесткости не может быть применено ко всем условиям и что отношение динамической и статической жесткости зависит от конкретного рассматриваемого изолятора. Для разработчика изолятора это означает, что каждое условие использования должно быть проанализировано отдельно с правильной жесткостью изолятора для каждого условия.

Учет ударных нагрузок — Как указано в предыдущем обсуждении, анализ ударных нагрузок для систем, использующих эластомерные изоляторы, должен основываться на том, что жесткость изолятора будет примерно в 1,4 раза больше статической жесткости. В дополнение к этому необходимо помнить, что в системе должно быть достаточно свободного прогиба, чтобы энергия удара могла накапливаться в изоляторах.

Если система опустится, уровень «g», передаваемый на установленное оборудование, будет намного выше расчетного.Короче говоря, система должна иметь возможность свободно колебаться после того, как она подверглась ударному возмущению, чтобы можно было применить теорию надлежащим образом. На рис. 9 схематически показана эта ситуация.

РИСУНОК 9

При рассмотрении вышеизложенного следует отметить несколько моментов:

• Демпфирование в системе будет рассеивать часть входной энергии, а пиковый передаваемый удар будет немного меньше, чем прогнозируется на основе линейной системы без демпфирования.

• «Ʈ» – длительность импульса ударного воздействия (в секундах).

• «t _n » составляет половину естественного периода системы (секунд).

• В системе должно быть достаточно свободного прогиба для накопления энергии без прогиба. Если это не учитывать, передаваемый удар может быть значительно выше расчетного, а установленное оборудование может быть повреждено.

Вопросы вибрации — Характеристики типичных эластомерных изоляторов меняются при изменении динамического воздействия — уровня вибрации, которой подвергается система.Это определенно не то, что подразумевают большинство учебников по вибрации. Чувствительность эластомеров к деформации вызывает изменение динамических характеристик.

На рис. 10 представлена ​​модель вибрационной системы, предложенная профессором Сноудоном из Пенсильванского государственного университета в его книге «Вибрация и удар в демпфированных механических системах». Эта модель учитывала изменяющиеся свойства эластомеров и влияние этих изменений на типичную вибрационную реакцию изолированной системы. Эти эффекты показаны в сравнении теоретически рассчитанной кривой отклика проводимости с кривой, полученной в результате испытания реальной системы с использованием эластомерных изоляторов.

Реальный мир

Большинство изоляторов вибрации и ударов используют эластомерные элементы в качестве источника податливости и демпфирования для контроля реакции системы.

G* — «Комплексный модуль» (см. рис. 10)

Где:

η = коэффициент потерь

Где:

G» = модуль демпфирования (psi)

G’ = динамический модуль (psi)

ζ = коэффициент демпфирования (безразмерный)

Используя эту модель, мы можем выразить абсолютную трансмиссивность системы как:

Где:

G’ _n = динамический модуль (psi) при конкретном анализируемом состоянии вибрации

Полученная в результате такой обработки кривая трансмиссивности по сравнению с классической теоретической кривой трансмиссивности показана на рисунке 11.

На основе этого сравнения можно сделать два важных вывода:

1. Точка «пересечения» кривой проводимости (T _ABS = 1,0) возникает при частоте, более чем в 2 раза превышающей собственную частоту, что является ожидаемым исходя из классической теории вибрации. Эта частота кроссовера будет варьироваться в зависимости от типа входной вибрации и температуры, при которой проводится испытание.
2. Степень изоляции реализована на высоких частотах (T _ABS < 1.0) будет меньше, чем рассчитано для эквивалентного уровня демпфирования в классическом анализе. Эта более медленная скорость «спада» «дБ/октава» также будет зависеть от типа эластомера, уровня и типа входного сигнала и температуры.

Как правило, входная синусоидальная вибрация с постоянной амплитудой оказывает меньшее влияние на кривую передаточной способности, чем входная вибрация с постоянной g (ускорение). Причина в том, что с увеличением частоты деформация эластомера уменьшается быстрее при постоянном вводе «g», чем при постоянном вводе амплитуды. Учитывая тот факт, что уменьшение деформации вызывает увеличение жесткости эластомерных изоляторов, это означает, что частота кроссовера будет выше, а скорость спада будет ниже при постоянном входном «g», чем при постоянном входном сигнале амплитуды. Рисунок 12 представляет эти два типа входных данных вибрации, как они могут появиться в спецификации испытаний.

Невозможно сделать общее утверждение о том, куда приведут эффекты случайной вибрации по отношению к синусоидальной постоянной «g» или входной вибрации с постоянной амплитудой.Однако эффекты будут аналогичны синусоидальной вибрации, поскольку случайные вибрации обычно вызывают более низкие напряжения в изоляторах по мере увеличения частоты. Могут быть некоторые исключения из этого утверждения. В разделе «Определение необходимых характеристик виброизолятора/изолятора ударов» приводится руководство о том, как применять свойства эластомеров к различным условиям, которые могут быть заданы для типичной установки, требующей изоляторов.

Данные, необходимые для выбора или проектирования виброизолятора/изолятора ударов — Как и в случае любой инженерной деятельности, выбор или проектирование изолятора настолько хороши, насколько хороша информация, на которой основывается этот выбор или проектирование.На рис. 13 приведен пример одного доступного контрольного списка LORD для применения в изоляторе (щелкните изображение, чтобы просмотреть актуальную анкету).

Нажмите, чтобы перейти к фактической анкете

Предоставление информации из этого контрольного перечня может значительно облегчить выбор соответствующего изолятора как с точки зрения своевременности, так и пригодности.

Контрольный список

Раздел I содержит информацию об оборудовании, которое необходимо установить (его размер, вес и инерция), а также о доступном пространстве для системы изоляции, чтобы она могла выполнять свою работу.Этот последний элемент включает в себя размер изолятора и доступное пространство для перемещения оборудования.

Контрольный список Раздел II сообщает проектировщику, что представляют собой динамические помехи и какую часть этих помех может выдержать оборудование. Разница заключается в функции системы изоляции.

Здесь важно отметить, что случайная вибрация должна быть предоставлена ​​в виде таблицы или графика зависимости спектральной плотности мощности от частоты, а не в виде общего уровня «g _RMS », чтобы можно было проанализировать это состояние.Также обратите внимание, что согласно спецификации MIL-S-901 для судового оборудования требуется испытание на ударную вязкость ВМС США.

Контрольный список

Раздел III содержит место для описания любых особых воздействий окружающей среды, которым должны противостоять изоляторы. Кроме того, для критически важных приложений, таких как гироскопы, оптика и радиолокационные изоляторы, требуются требования к управлению угловым движением изолированного оборудования. В таких случаях следует приложить особые усилия, чтобы центр упругости изоляционной системы и центр тяжести оборудования находились в одной и той же точке. Виброизоляторы могут иметь точно подобранные динамические свойства, чтобы избежать внесения угловых ошибок из-за самой системы изоляции.

Вся информация, указанная в контрольном перечне, показанном на рис. 13, важна для выбора подходящего виброизолятора для данного применения. Как можно больше информации должно быть предоставлено как можно раньше на этапе проектирования или разработки вашего оборудования. Разумеется, любые чертежи или эскизы оборудования и установки также должны быть доступны аналитику вибрации/ударов, который выбирает или проектирует изоляторы.

Определение необходимых характеристик виброизолятора

Хрупкость изолируемого оборудования обычно является определяющим фактором при выборе или конструкции изолятора. Критический уровень хрупкости может возникать в условиях вибрации или ударов. Имея одну из этих отправных точек, проектировщик может затем определить динамические свойства, требуемые от изоляторов для приложения. Затем, зная требуемый изолятор, проектировщик может оценить оставшиеся динамические и статические рабочие характеристики изолятора и смонтированной системы.

В следующих разделах представлен метод анализа требований к проблеме изоляции и выбора соответствующего изолятора.

Неустойчивость синусоидальной вибрации в качестве отправной точки — Спецификация системы, требования к эксплуатации оборудования или известный спектр неустойчивости оборудования могут определять, какой должна или может быть собственная частота системы. На рис. 14 показана фиктивная кривая хрупкости, наложенная на типичную входную кривую вибрации. Из этой информации можно вывести требования к системе изоляции.

Во-первых, допустимая пропускаемость на любой частоте может быть рассчитана как отношение допустимого выхода к заданному входу.

Частота, при которой это отношение является максимальным, представляет собой одну частоту, на которую может быть помещена собственная частота системы (при условии, что она больше примерно 2,5 на некоторой частоте). Другой метод размещения собственной частоты системы состоит в том, чтобы выбрать такую ​​частоту, которая позволит изолировать вход в требуемом частотном диапазоне. Хорошим эмпирическим правилом является выбор частоты, которая по крайней мере в 2,0 раза ниже той частоты, на которой допустимая характеристика (выходной сигнал) пересекает — идет ниже — заданную входную кривую.

Определив приемлемую собственную частоту системы, жесткость системы (жесткость пружины) можно рассчитать по следующему соотношению:

Где:

K’ = общая динамическая жесткость системы (фунт/дюйм) при указанной входной вибрации

f _n = выбранная собственная частота системы (Гц)

Вт = вес изолированного оборудования (фунты)

Затем жесткость пружины отдельного изолятора можно определить путем деления жесткости пружины этой системы на допустимое или желательное количество используемых изоляторов.Затем можно выбрать соответствующий изолятор на основе следующих факторов:

• требуемая жесткость динамической пружины

• указанная входная вибрация на требуемой собственной частоте системы

• Статическая нагрузка, поддерживаемая изолятором

• допустимая передаваемость системы

• условия окружающей среды (температура, воздействие жидкости и т. д.)

После выбора конкретного изолятора свойства эластомера в изоляторе можно использовать для оценки характеристик изолятора в других условиях использования, таких как другие уровни вибрации, ударные воздействия, стационарная ускоряющая нагрузка и экстремальные температуры.Необходимые данные о свойствах эластомеров приведены на рисунках 5, 6, 7 и 8.

Если входная вибрация в области требуемой собственной частоты указана как постоянное ускорение — постоянная «g» — она может быть преобразована во входную сигнал движения с помощью уравнения:

Где:

X _i = вибрационное движение (дюймы, двойная амплитуда)

g _i = указанное входное виброускорение (g)

f _n = желаемая собственная частота системы (Гц)

Конечно, это уравнение можно использовать для преобразования постоянных уровней ускорения в движения на любой частоте.Необходимо знать этот ввод вибрационного движения, чтобы выбрать или спроектировать изолятор. Обратите внимание, что большинство виброизоляторов из каталога рассчитаны на некоторый максимальный уровень вибрации, выраженный в дюймах с двойной амплитудой. Кроме того, указанные динамические жесткости для многих стандартных изоляторов даны для конкретных входных вибраций. Эта информация представляет собой отправную точку на рис. 5, позволяющую рассчитать производительность системы при уровнях вибрации, отличных от указанных для изолятора.

Характеристики случайной вибрации в качестве отправной точки — Случайная вибрация заменяет синусоидальную вибрацию в спецификациях большей части современного оборудования.Хорошим примером является MIL-STD-810. Многие уровни вибрации в самой последней версии этой спецификации представлены в уже знакомом формате графиков «спектральной плотности мощности». Такие спецификации являются последней попыткой смоделировать реальные условия, с которыми сталкивается чувствительное оборудование в различных установках. При анализе случайных колебаний используется сочетание теории и опыта. Как отмечалось ранее, случайный вход должен быть указан в единицах «g ² /Гц», чтобы его можно было проанализировать и сделать возможным правильный выбор изолятора.Собственная частота системы может быть определена по графику зависимости неустойчивости от входного сигнала случайной вибрации, как это было сделано и показано на рисунке 14 для синусоидальной вибрации. Когда необходимая собственная частота известна, можно снова рассчитать необходимую жесткость пружины изолятора по уравнению:

Следующими шагами при определении того, какой изолятор можно использовать, является расчет допустимой передаваемости и движения, при котором изолированная система реагирует с той же собственной частотой, что и при воздействии заданной случайной вибрации.Допустимая передаваемость, если она еще не указана, может быть рассчитана исходя из входной вибрации и допустимой вибрации с помощью уравнения:

Где:

T _R = резонансная проводимость (безразмерная)

S _O = выходная случайная вибрация (г ² /Гц)

S _i = входная случайная вибрация (г ² /Гц)

Входная синусоидальная вибрация, ускорение или движение, при которых система будет реагировать приблизительно на той же собственной частоте заданной случайной вибрацией, может быть рассчитана следующим образом.

Шаг 1: Анализ случайных колебаний производится на основе теории вероятностей. Реакция на среднеквадратичное (RMS) ускорение в одну сигму (1σ) может быть рассчитана по уравнению:

Где:

g _oRMS = 1 среднеквадратичное значение отклика на ускорение (g)

S _i = входная случайная вибрация (г ² /Гц)

T _R = допустимая резонансная проводимость

f _n = желаемая собственная частота (Гц)

Этап 2: Опытным путем было установлено, что эластомерные изоляторы обычно реагируют на уровень вибрации 3σ.Таким образом, можно определить уровень ускоряющей вибрации, при котором система будет реагировать примерно с той же собственной частотой, что и при заданном случайном уровне:

Шаг 3: Выше приведено ускорение отклика. Чтобы найти вход для этого условия отклика, мы просто делим на резонансную проницаемость.

Шаг 4: Наконец, мы применяем уравнение из предыдущего раздела для расчета входной вибрации движения, эквивалентной этому ускорению на собственной частоте системы:

Обратите внимание, что X _i выражается в дюймах с двойной амплитудой.

Шаг 5: Теперь анализ может следовать схеме предыдущих расчетов, чтобы найти подходящий изолятор, а затем проанализировать ударные, статические и температурные характеристики изолятора.

Ударопрочность как отправная точка — Если хрупкость оборудования в ударной среде является критическим требованием приложения, собственная частота системы будет зависеть от требуемой изоляции входа удара.

Шаг 1: Рассчитайте необходимую передачу удара:

Где:

T _s = ударопроницаемость (безразмерная)

G _o = хрупкость оборудования (г)

G _i = уровень входного удара (g)

Шаг 2: Рассчитайте требуемую собственную частоту удара. Это зависит от формы ударного импульса.

Следующие приблизительные уравнения можно использовать только для значений T _s < 1,0:

Где:

T _s = ударная передача

f _n = собственная частота удара (Гц)

Ʈ = длительность ударного импульса (секунды)

Помните, что собственная частота системы в условиях удара обычно отличается от частоты собственных колебаний в условиях вибрации для систем, использующих эластомерные виброизоляторы.

Шаг 3: Рассчитайте необходимый прогиб, чтобы обеспечить этот уровень защиты от ударов, по уравнению:

Где:

d _удар = отклонение удара (одна амплитуда в дюймах)

G _o = реакция на удар или хрупкость оборудования (g)

f _n = собственная частота удара (Гц)

Шаг 4: Рассчитайте требуемую жесткость динамической пружины, необходимую при заданных условиях удара, по уравнению:

Где:

K’ = динамическая жесткость (фунт/дюйм)

f _n = собственная частота удара (Гц)

Вт = поддерживаемый вес (фунты)

Шаг 5: Выберите подходящий изолятор из доступных в разделе продуктов, то есть такой, который имеет требуемую динамическую жесткость (K’), выдерживает указанную нагрузку и допускает расчетное отклонение (d _{Ударная нагрузка} ) без погружения во время шокового события.

Шаг 6: Определите динамическую жесткость (K’) выбранного изолятора при уровнях вибрации, указанных для применения, с помощью рисунка 5, зная, что динамическая жесткость пружины прямо пропорциональна динамическому модулю (G’) и работая от известной динамической жесткости изолятора при известном входном динамическом движении.

Шаг 7: Рассчитайте собственные частоты системы при заданных входных вибрациях по уравнению:

Где:

f _n = собственная частота вибрации (Гц)

K’ = динамическая жесткость изолятора при заданном уровне вибрации (фунт/дюйм)

Вт = поддерживаемый вес (фунты)

Обратите внимание, что жесткость и поддерживаемый вес должны рассматриваться на одних и тех же условиях, т.е.т. е., если жесткость указана для одного крепления, то поддерживаемый вес должен соответствовать весу, поддерживаемому одним креплением. После расчета собственной частоты системы ее следует проанализировать, чтобы определить, какое влияние этот резонанс окажет на работу и/или защиту оборудования.

Шаг 8: Оцените статическую жесткость изоляторов по соотношению:

Где:

K = статическая жесткость (фунт/дюйм)

K’ _удар = динамическая жесткость удара (фунт/дюйм)

Затем проверьте прогиб системы под нагрузкой в ​​1 г и при любых установившихся (маневренных) нагрузках по уравнению:

Где:

d _{статическое} = статическое отклонение (дюймы)

г _n = число перегрузок g

Вт = поддерживаемая нагрузка (фунт)

K = жесткость статической пружины (фунт/дюйм)

Убедитесь, что выбранный изолятор имеет достаточную способность к прогибу, чтобы выдерживать расчетные движения без опускания.Если функция изоляции вибрации и стационарные ускорения должны быть применены к системе одновременно, общая способность к отклонению изолятора должна быть достаточной для того, чтобы комбинировать отклонения от этих двух источников. Таким образом,

Где:

X _i = входное вибрационное движение при резонансе (двойная амплитуда в дюймах)

d _{вибрация} = отклонение из-за вибрации (одна амплитуда в дюймах)

T _R = резонансная проводимость

d _{статическое} = статическое отклонение в соответствии с приведенным выше уравнением (дюймы)

Типы изоляторов и их свойства — Существует ряд различных типов изоляторов, в зависимости от конфигурации, которые могут применяться для поддержки и защиты различных видов оборудования.В зависимости от серьезности применения и уровня защиты, необходимого для оборудования, может применяться тот или иной из этих типов монтажа. На рисунках 15, 16 и 17 показаны некоторые из наиболее распространенных «общих» конфигураций виброизоляторов и характеристические кривые зависимости нагрузки от прогиба для простого монтажа на сдвиг и типов изоляторов типа «колонна потери устойчивости». Как правило, изоляторы с полным соединением или с держателем используются для установки более ответственного оборудования, поскольку они имеют превосходные рабочие характеристики по сравнению с конфигурациями с центральным соединением или без соединения.Изолятор столбчатого типа полезен в тех случаях, когда необходимо снизить высокие уровни ударов для защиты смонтированного оборудования. Многие изоляторы аэрокосмического оборудования имеют коническую форму, потому что они изоэластичны.

Рис. 15 – Типовые типы монтажа и изгиб колонны прокатного профиля типа

В порядке предпочтения воспроизводимости характеристик ранг различных типов изоляторов:

1. Полностью приклеенная
2. Держатель Тип
3. Склеенный по центру
4. несвязанный

В обзоре стандартных линеек изоляторов LORD: низкопрофильная авионика (серия AM), пьедестал (серия PS), пластинчатая форма (серии 100 и 150), многоплоскостные (серии 106 и 156), сильное отклонение (серии HDM и MHDM). ), Miniature (серия MAA) и Micro-Mounts (серия MX) относятся к категории полностью приклеенных.Крепления BTR (серия HT) — единственная серия в категории держателей. Миниатюрные изоляторы серии MCB — это предложение с центральным креплением. Миниатюрные крепления серии MGN/MGS относятся к категории несвязанных креплений. В целом, эти стандартные предложения от LORD охватывают широкий диапазон значений жесткости и грузоподъемности, чтобы удовлетворить требования многих приложений по изоляции от вибрации и ударов.

В некоторых случаях может возникнуть необходимость согласования характеристик динамической жесткости и демпфирования изоляторов, которые будут использоваться на каком-либо конкретном оборудовании.Некоторыми типичными приложениями согласованных наборов изоляторов являются гироскопы, радары и оптическое оборудование. Для этих применений настоятельно рекомендуется конструкция изолятора с полным приклеиванием. Динамические характеристики этих креплений гораздо более постоянны, чем у других типов. Динамически согласованные изоляторы поставляются в наборах, но не являются стандартными, поскольку требования к согласованию редко бывают одинаковыми для любых двух применений.

Оценка размера изолятора

Бывают случаи, когда для виброизоляторов и виброизоляторов требуется разработка по индивидуальному заказу.Следует помнить, что график и экономия благоприятствуют использованию стандартных изоляторов, показанных в разделе продукции. Эти продукты следует использовать везде, где это возможно. Там, где этого будет недостаточно, LORD поможет, предоставив конструкцию специальной опоры. Представленные здесь руководящие принципы предназначены для того, чтобы позволить инженеру по упаковке или оборудованию оценить размер изолятора, чтобы установка оборудования могла быть выполнена с мыслью о том, чтобы оставить место для изоляторов и для необходимого отклонения системы, опирающейся на них. .Окончательный размер изолятора может быть немного больше или меньше, в зависимости от предъявляемых требований.

На рис. 21 показана схема конического изолятора, который можно использовать для защиты бортового радиоэлектронного оборудования. Двумя наиболее важными параметрами при оценке размера такого изолятора являются длина стенки из эластомера, t _R , и доступная площадь нагрузки. Для упрощения здесь используется конический угол 45°. От этого угла зависит отношение осевой жесткости к радиальной.

Длина эластомерной стенки может быть оценена на основе динамического движения, необходимого для требований применения. Эта длина может быть оценена с помощью следующего уравнения:

Где:

t _R = длина стенки из эластомера (дюймы)

X _i = вход резонансной вибрации (двойная амплитуда в дюймах)

T _R = резонансная проводимость

По требуемой собственной частоте необходимая динамическая жесткость пружины известна из:

Где:

K’ = динамическая жесткость (фунт/дюйм)

f _n = желаемая собственная частота (Гц)

Вт = поддерживаемая масса изолятора (фунты)

Для изолятора конического типа зависимость жесткости динамической пружины/геометрии:

Где:

K’ _S = динамическая жесткость (фунт/дюйм)

G’ = динамический модуль эластомера (psi)

t _R = длина стенки из эластомера (дюймы)

A (термин площади) оценивается как:

Этот член площади должен быть определен таким образом, чтобы динамическое напряжение при резонансе поддерживалось ниже примерно 40 фунтов на квадратный дюйм.

Где:

σ = динамическое напряжение (фунт/дюйм ² )

P = приложенная сила (фунт)

A = площадь нагрузки эластомера (в ² )

g _i = входной уровень g при резонансе

T _R = резонансная проводимость

Вт = поддерживаемая нагрузка на изолятор (фунт)

Комбинация длины стенки из эластомера (t _R ) и площади нагрузки (A), оцененных по приведенным выше данным, а также требуемых характеристик крепления позволит получить точную оценку размера изолятора, необходимого для выполнения необходимых изоляционных функций.Затем для изолятора выбирается надлежащий динамический модуль из доступного диапазона примерно от 90 до 250 фунтов на квадратный дюйм при 0,036 дюйма D.A., входная вибрация.

Резонансные жилища

Требование «резонансного пребывания» изолированного оборудования становится все менее распространенным в современном мире. Тем не менее, в некоторых проектах все еще есть такое требование, и можно отметить, что многие из продуктов, описанных в разделе продуктов, подвергались воздействию резонансных условий пребывания и работали очень хорошо.Изоляторы, разработанные в соответствии с приведенными выше рекомендациями по стенке из эластомера и площади нагрузки, выдержат испытания на резонанс без значительных повреждений для систем с собственными частотами ниже примерно 65 Гц. Системы с более высокой собственной частотой требуют особого внимания, и следует проконсультироваться с инженерами LORD.

Устойчивость к воздействию окружающей среды

Многие изоляторы, представленные в этом каталоге, по своей природе устойчивы к большинству сред (температура, песок, пыль, грибок, озон и т. д.).) требуется многими спецификациями. Все силиконовые эластомеры относятся к этой категории. Одной из особо важных областей является сопротивление жидкости, когда специальные масла, топливо или гидравлические жидкости могут контактировать с эластомером. Для выбора подходящего эластомера следует связаться с LORD engineering.

Испытание изоляторов вибрации/ударов

Компания LORD располагает отличным оборудованием для испытаний изоляторов. Электродинамические шейкеры, способные выдерживать динамическую нагрузку до восьми тысяч фунтов, используются для испытаний многих изоляторов, разработанных или выбранных для использования заказчиком.Эти вибростенды подходят для испытаний на синусоидальную и случайную вибрацию, а также на случайные и случайные колебания. Эти машины также способны выдерживать множество комбинаций ударных условий и дополняются машинами для испытания на падение при свободном падении. В испытательном центре LORD были проведены многочисленные квалификационные испытания изоляторов.

Дополнительная теория

В предыдущем обсуждении была представлена ​​общая теория и модификации теории, основанные на реальном мире, которые применимы к широкому классу задач вибрации и ударов. Особый класс ударного анализа включает в себя испытания на падение или спецификации, например, с защитными транспортными контейнерами. Нажмите здесь, чтобы узнать больше об этом специальном разделе.

Эластомеры для защиты от вибрации и ударов

В зависимости от условий окружающей среды и нагрузок для изоляторов в данной системе изоляции может быть выбран ряд эластомеров. Как видно из приведенного выше обсуждения, добавление демпфирования позволяет лучше контролировать систему в области резонанса.Компромисс, который достигается здесь, заключается в том, что изоляция приносится в жертву. Чем больше степень демпфирования, тем больше компромисс. Кроме того, типичные эластомеры с высоким демпфированием демонстрируют плохую возвратность и больший дрейф, чем эластомеры со средним или низким уровнем демпфирования. Требования данного применения должны быть тщательно взвешены, чтобы выбрать соответствующий эластомер.

В различных семействах продуктов LORD можно выбрать несколько эластомеров.Некоторые краткие описания могут помочь в их выборе для конкретной проблемы.

Натуральный каучук — Этот эластомер является базовым для сравнения с большинством других. Это был первый эластомер, который обладает некоторыми желаемыми свойствами, но также имеет некоторые ограничения во многих областях применения. Натуральный каучук обладает высокой прочностью по сравнению с большинством синтетических эластомеров. Он обладает отличными усталостными свойствами и демпфированием от низкого до среднего, что обеспечивает эффективную изоляцию вибрации.Как правило, натуральный каучук не очень чувствителен к амплитуде вибрации (напряжению). С другой стороны, применение натурального каучука ограничено довольно узким диапазоном температур. Хотя он остается гибким при относительно низких температурах, он значительно затвердевает при температурах ниже 0°F (-18°C). Что касается высоких температур, использование натурального каучука часто ограничивается при температуре ниже примерно 180°F (82°C).

Неопрен — Этот эластомер изначально разрабатывался как синтетическая замена натуральному каучуку и имеет почти такой же диапазон применения.Неопрен более чувствителен к деформации и температуре, чем сопоставимые смеси натурального каучука.

SPE ^® I — Это еще один синтетический эластомер, который был специально составлен компанией LORD для использования в тех случаях, когда требуется прочность, близкая к прочности натурального каучука, хорошая гибкость при низких температурах и среднее демпфирование. В основном эластомер SPE I используется в вибрационных и ударных опорах для производства морских контейнеров. Этот материал хорошо сохраняет гибкость при температурах до -65°F (-54°C).Верхний температурный предел для эластомера SPE I обычно составляет +165°F (+74°C).

BTR ^® — Этот эластомер является оригинальным эластомером «широкого температурного диапазона» корпорации LORD. Это силиконовый эластомер, разработанный для обеспечения высокого демпфирования и широкого диапазона рабочих температур. Диапазон применения этого материала составляет от -65°F до +300°F (от -54°C до +149°C). Коэффициент потерь этого материала находится в пределах 0,32. Этот эластомер уже много лет широко используется в изоляторах для оборудования военной электроники.Он не обладает такой высокой несущей способностью, как натуральный каучук, но находится в высоком диапазоне для материалов с таким широким диапазоном температур.

BTR ^® II — Этот материал подобен эластомеру BTR, за исключением того, что он имеет более ограниченный температурный диапазон и меньшее демпфирование. BTR II можно использовать для большинства применений в диапазоне температур от -40°F до +300°F (от -40°C до +149°C). Коэффициент потерь для типичных соединений BTR II находится в диапазоне 0.18. Этот эластомер имеет лучшую возвратность, меньший дрейф и лучшую стабильность при температуре до -40°F (-40°C). Компромисс с эластомером BTR II заключается в меньшем демпфировании. Это означает, что резонансная проводимость системы с использованием эластомерных изоляторов BTR II будет выше, чем у системы с использованием изоляторов BTR. В то же время изоляция высоких частот будет немного лучше у BTR II. Этот материал нашел применение в изоляторах военной электроники, а также в системах изоляции авиационных двигателей и корабельного оборудования.

BTR ^® VI — Это эластомер с очень высоким демпфированием. Это силиконовый эластомер того же семейства, что и эластомер BTR, но он имеет специальный состав, обеспечивающий коэффициент потерь в диапазоне от 0,60 до 0,70. Это привело бы к показаниям резонансной проводимости ниже 2,0 при использовании в типичной системе изоляции. Этот материал не очень часто используется в приложениях, требующих виброизоляции. Чаще всего он используется в продуктах, специально предназначенных для демпфирования, таких как демпферы опережения-запаздывания для винтов вертолетов. При использовании в качестве виброизолятора BTR VI обеспечит превосходный контроль резонанса, но не обеспечит той степени изоляции высоких частот, которую обеспечивают другие эластомеры. Компромисс здесь заключается в том, что этот материал довольно чувствителен к деформации и температуре по сравнению с BTR и другими типичными эластомерами Miltronics, а также в том, что он имеет более высокий дрейф, чем другие материалы.

«MEM» — это эластомер, который имеет немного меньшее демпфирование, чем силикон BTR корпорации LORD, но также имеет меньшую чувствительность к температуре и деформации.Типичный коэффициент потерь для силиконов серии MEM составляет 0,29, что соответствует типичной резонансной проводимости 3,6 при комнатной температуре и умеренной деформации эластомера. Этот материал был разработан компанией LORD в то время, когда для некоторых электронных систем наведения стала требоваться повышенная стабильность работы систем изоляции в широком диапазоне температур, вплоть до -70°F (-57°C), при сохранении разумного уровня демпфирования до контролировать резонансный отклик.

«MEA» — С миниатюризацией электронных приборов оборудование стало немного более прочным и могло выдерживать несколько более высокие уровни вибрации, но по-прежнему требовало более стабильных характеристик изолятора в широком диапазоне температур.Эти отраслевые тенденции привели к разработке силикона LORD MEA. Как видно из графиков свойств материала на рис. 5–8, это семейство эластомеров обеспечивает значительное улучшение чувствительности к деформации и температуре по сравнению с сериями BTR и MEM. Компромисс с силиконовым материалом MEA заключается в том, что он имеет меньшее демпфирование, чем предыдущая серия. Это приводит к типичным коэффициентам потерь в диапазоне от 0,23 до резонансной пропускаемости приблизительно 5,0. Силикон MEA также демонстрирует меньший дрейф, чем стандартный эластомер серии BTR.

«MEE» — это еще один специальный силиконовый эластомер, который был частью разработки материалов для эксплуатации при низких температурах. Он имеет превосходную консистенцию в очень широком диапазоне температур – даже лучше, чем материал МЭА, описанный выше. Компромисс с этим эластомером заключается в его низком уровне демпфирования. Типичный коэффициент потерь для MEE составляет примерно 0,11, что приводит к резонансной проводимости в диапазоне 9,0. Низкое демпфирование придает этому материалу желаемую особенность, заключающуюся в обеспечении отличных характеристик высокочастотной изоляции наряду с выдающейся температурной стабильностью.

С учетом вышеизложенного будут представлены некоторые свойства этих эластомеров, применимые к применению изоляторов LORD. Как и в случае с металлами, эластомеры обладают измеримыми свойствами модуля. Характеристики жесткости и демпфирования изоляторов прямо пропорциональны этим модулям и изменяются по мере изменения модулей.

Эффекты деформации, температуры и частоты — Технические свойства эластомеров зависят от деформации (степени деформации из-за динамического возмущения), температуры и частоты динамического возмущения. Из этих трех эффектов частота обычно является наименьшей, и для большинства приложений с изоляторами ею обычно можно пренебречь. Необходимо учитывать деформационные и температурные эффекты.

Чувствительность к деформации — Общая тенденция динамического модуля с деформацией заключается в том, что модуль уменьшается с увеличением деформации. Та же тенденция справедлива и для модуля демпфирования. Отношение модуля демпфирования к динамическому модулю упругости примерно равно коэффициенту потерь для эластомера. Обратное значение этого отношения можно приравнять к ожидаемой резонансной пропускаемости эластомера.Это может быть выражено как:

Где:

G’ = динамический модуль (psi)

G» = модуль демпфирования (потери) (psi)

η= коэффициент потерь

T _R = резонансная проводимость

точнее:

В целом, резонансная проводимость лишь незначительно изменяется при деформации, в то время как динамическая жесткость изолятора может, в зависимости от эластомера, довольно заметно меняться при деформации.

На рис. 5 представлены кривые, отображающие изменение динамического модуля различных эластомеров, которые могут использоваться в виброизоляторах, в зависимости от динамической деформации эластомера.Эти кривые можно использовать для аппроксимации изменения динамической жесткости изолятора из-за динамической деформации эластомера. Это основано на том, что динамическая жесткость изолятора прямо пропорциональна динамическому модулю используемого в нем эластомера. Это отношение может быть записано как:

Где:

K’ _S = динамическая жесткость на сдвиг (фунт/дюйм)

G’ = модуль динамического сдвига эластомера (psi)

t _R = толщина эластомера (дюйм)

A = площадь нагрузки эластомера (в ² )

Этот вариант можно использовать для расчета изменения собственной частоты динамической системы по уравнению:

Где:

f _n = собственная частота системы (Гц)

K’ = общая динамическая жесткость пружины системы (фунт/дюйм)

Вт = общий вес, поддерживаемый изоляторами (фунты)

При изменении динамического модуля происходит изменение демпфирования из-за деформации эластомерных материалов. Одним из показателей степени демпфирования в системе является резонансная проницаемость этой системы. На рис. 6 показано изменение резонансной проводимости из-за изменений входной вибрации для эластомеров, обычно используемых в изоляторах военной электроники LORD.

Данные, представленные на рисунках 5 и 6, позволяют сделать некоторые выводы о применении виброизоляторов. При анализе или тестировании изолированной системы необходимо помнить следующее:

• Важно указать динамические условия, при которых будет тестироваться система.

• Производительность изолированной системы изменится, если изменятся динамические условия (например, воздействие вибрации).

• Изменение производительности системы из-за изменения динамической среды можно оценить с некоторой уверенностью.

Температурная чувствительность — Температура, как и деформация, влияет на характеристики эластомеров и систем, в которых используются эластомерные изоляторы. На рисунках 7 и 8 показаны изменения динамического модуля и резонансной проводимости в зависимости от температуры, и их можно использовать для оценки изменений характеристик системы, как и рисунки 5 и 6 в случае изменения деформации.

Термины и определения

Существует ряд терминов, которые необходимо понять, прежде чем приступать к обсуждению теории вибрации и ударов. Некоторые из них довольно просты и могут быть знакомы многим пользователям этого каталога. Однако для максимальной эффективности должно существовать общее понимание.

Система центра тяжести — Установка оборудования, в которой центр тяжести оборудования совпадает с центром упругости изоляционной системы.

Демпфирование — «Механизм» в системе изоляции, который рассеивает энергию. Этот механизм управляет резонансным усилением (трансмиссивностью).

Децибел — (дБ) — Безразмерное выражение отношения двух значений некоторой переменной в колебательной системе. Например, при случайных вибрациях отношение спектральной плотности мощности на двух частотах определяется как:

Отклонение — Перемещение какого-либо компонента из-за приложения силы.В вибрационных системах отклонение может быть вызвано статическими или динамическими силами или комбинацией статических и динамических сил.

Степень свободы — Выражение степени свободы, которую система должна перемещать в рамках ограничений своего приложения. Типичные колебательные системы могут двигаться с шестью степенями свободы — тремя поступательными и тремя вращательными модами (движение вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и вокруг этих трех осей).

Динамическое согласование — Выбор изоляторов, динамические характеристики которых (жесткость и демпфирование) очень близки друг к другу, для использования в качестве комплекта на данном оборудовании.Такой процесс выбора рекомендуется для изоляторов, которые будут использоваться на чувствительном к движению оборудовании, таком как системы наведения, радары и оптические устройства.

Динамические возмущения — Динамические силы, действующие на тело в колебательной системе. Эти силы могут быть результатом, например, синусоидальной вибрации, случайной вибрации или удара.

Эластомер — общий термин, используемый для обозначения всех типов «резины» — натуральной или синтетической. Многие виброизоляторы изготавливаются с использованием эластомера того или иного типа.Тип зависит от среды, в которой будет использоваться изолятор.

Хрупкость — Степень вибрации или удара, которую часть оборудования может выдержать без неисправности или поломки. В системах изоляции это показатель динамического возбуждения, которое изолятор может передать изолированному оборудованию.

Свободное отклонение — Объем пространства, в котором изолированный юнит может двигаться, не мешая окружающему оборудованию или конструкции.Это иногда называют «раскачивающимся пространством».

«g» level — Выражение уровня вибрационного или ударного ускорения, воздействующего на часть оборудования, в виде безразмерного коэффициента, умноженного на ускорение свободного падения.

Изоэластичный — Слово, означающее, что изолятор или система изоляции демонстрирует одинаковые характеристики жесткости во всех направлениях.

Изоляция — Защита оборудования от вибрации и/или ударов. Необходимая степень (или процент) изоляции зависит от хрупкости оборудования.

Линейная (свойства) — Описание характеристик изоляционной системы, предполагающее отсутствие изменений при прогибе, температуре, уровне вибрации и т. д. Это упрощающее допущение, которое полезно для первых приближений, но которое необходимо с осторожностью относитесь к критическим системам изоляции.

Коэффициент потерь — Свойство эластомера, которое является мерой величины демпфирования в эластомере. Чем выше коэффициент потерь, тем выше демпфирование.Коэффициент потерь обычно обозначается греческим символом «η». Можно сделать приближение, что коэффициент потерь равен обратной величине резонансной проводимости колебательной системы. Коэффициент потерь эластомера чувствителен к нагрузке и условиям окружающей среды, воздействующим на систему.

Модуль — Свойство эластомеров (аналогично тому же свойству металлов), которое представляет собой отношение напряжения к деформации в эластомере при некоторых условиях нагрузки. В отличие от модуля металлов, модуль упругости эластомеров является нелинейным в диапазоне нагрузок и условий окружающей среды.Этот факт делает понимание эластомеров и их свойств важными для понимания характеристик эластомерных виброизоляторов и изоляторов ударов.

Собственная частота — Та частота (выраженная в «Герцах» или «циклах в секунду»), при которой конструкция или комбинация конструкций будет колебаться, если ее возмущает какая-либо сила (обычно динамическая) и позволяет ей прийти в состояние покоя без какого-либо воздействия. дальнейшее влияние извне. Вибрационные системы имеют ряд собственных частот в зависимости от направления силы и физических характеристик изолированного оборудования. Отношение собственной частоты системы к частоте вибрации или удара частично определяет степень изоляции (защиты), которая может быть достигнута.

Октава — Удвоение частоты. Это слово используется в различных выражениях, касающихся виброизоляции.

Спектральная плотность мощности — Выражение уровня случайной вибрации, испытываемой изолируемым оборудованием. Единицами спектральной плотности мощности являются «g ² /Гц», а типичным символом является «S _f ».

Случайная вибрация — Нециклическая, несинусоидальная вибрация, характеризующаяся одновременным возбуждением широкой полосы частот на случайных уровнях. Как правило, многие применения оборудования в области военной электроники подвергаются случайным вибрациям.

Устойчивость — Способность системы возвращаться в исходное положение после воздействия некоторой внешней нагрузки. Точнее, способность изолятора полностью возвращать возложенную на него энергию при вибрации или ударе. Как правило, эластомеры с высоким демпфированием имеют низкую упругость, в то время как эластомеры с низким демпфированием имеют хорошую упругость.

Резонанс — Другое выражение для собственной частоты. Говорят, что вибрационная система работает в резонансе, когда частота возмущения (вибрации или удара) совпадает с собственной частотой системы.

Резонансная выдержка — Испытание, при котором оборудование подвергается длительному воздействию вибрации на его резонансной частоте. Это испытание использовалось в качестве ускоренного испытания на усталость в условиях синусоидальной вибрации.В последнее время синусоидальные испытания заменяются случайными вибрационными испытаниями, а резонансные испытания становятся менее распространенными.

Возможность возврата — Способность системы или изолятора возвращаться в исходное положение после устранения всех внешних сил. Этот термин иногда используется взаимозаменяемо с устойчивостью.

Скорость спада — Крутизна кривой передаточной способности, регистрируемая во время испытания на вибрацию после того, как собственная частота системы была превышена.Этот термин также используется для описания наклона кривой случайных колебаний. Единицами обычно являются «дБ/октава».

Символы

Щелкните для увеличения версии

Теория виброизоляции | Лорд Корп

Теория

Вибрация – это колебательное движение. Любое тело, обладающее массой и упругостью, может колебаться. Простейший тип колебательной системы называется системой пружины с одной степенью свободы.Пружина характеризуется жесткостью пружины К и массой М.

.

Эта система называется системой с одной степенью свободы, потому что движение может происходить только в одном направлении. Жесткость пружины определяет силу, необходимую для того, чтобы вызвать единичное отклонение пружины. Стальная пружина имеет линейную зависимость между силой и отклонением. Эластомерные пружины могут быть или не быть линейными в зависимости от величины и направления нагрузки. Нелинейность может быть реализована в эластомерных пружинах для достижения определенных результатов.Эластомерные пружины также отличаются от стальных пружин тем, что их жесткость чувствительна к скорости или скорости отклонения. Если резиновую пружину отклонить быстро, она будет казаться более жесткой, чем если бы она отклонялась медленно.

Когда к пружине прикреплена масса, масса перемещается в свое положение равновесия, положение 1. Разница между недеформированной или свободной длиной пружины и ее положением равновесия называется статическим отклонением системы, ds.Если к системе приложить силу, позиция 2, а затем убрать, система пружина-масса будет вибрировать, позиция 3. При построении графика зависимости от времени положение массы относительно ее положения равновесия представляет собой синусоидальную кривую. Максимальная разовая амплитуда – это отклонение массы от положения равновесия до ее максимального смещения в одном направлении. Двойное амплитудное смещение представляет собой полное отклонение в обоих направлениях. Период вибрации — это время, за которое масса перемещается из положения равновесия в положение своего максимума в одном направлении, до максимума в другом и обратно в положение равновесия.

 

Если к нашей системе пружинных масс приложить нагрузку, а затем отпустить, масса будет вибрировать с постоянной скоростью. Мы называем это состояние резонансом, а частоту колебаний называем собственной или резонансной частотой. Собственную частоту системы можно рассматривать как функцию массы (М) и жесткости пружины (К).

Собственная частота обычно измеряется в герцах. Это уравнение можно записать в разных формах:

Где K= жесткость пружины, фунт/дюйм; W=вес в фунтах; M=масса в фунт-сек2/дюйм; и g = ускорение свободного падения, 386.2 дюйма/сек2. Из этой формулы видно, что увеличение жесткости системы крепления или уменьшение веса увеличивает собственную частоту. Уменьшение жесткости системы крепления или увеличение веса приведет к уменьшению собственной частоты. До сих пор мы обсуждали свободную вибрацию, то есть то, что происходит, когда сила прикладывается и снимается с нашей системы пружинных масс. Когда к системе прилагается сила в виде синусоидальной вибрации, выход через систему может быть определен с точки зрения передаваемости.Трансмиссивность представляет собой отношение выхода к входу и является безразмерным. Выходная и входная вибрации могут быть измерены как движение, сила, скорость или ускорение. Передаваемость крепления зависит от отношения входной частоты к собственной частоте и степени демпфирования.

Для недемпфированных пружин, когда fd/fn ≥ √2, где fd = входная или частота возмущающего воздействия, а fn = собственная частота.

На Рисунке 1 мы видим зависимость коэффициента пропускания от отношения частот, fd/fn.Когда частота помех очень низкая по сравнению с собственной частотой, коэффициент передачи близок к единице, положение 1. Если частота помех близка к собственной частоте, коэффициент передачи очень высок. Выход намного больше, чем вход. (См. «Область усиления», позиция 2.) Позиция 3 — это точка пересечения, когда отношение fd/fn равно √2. Когда частота помех высока по сравнению с собственной частотой, передаваемость низкая. (См. Область изоляции, позиция 4.) Изоляция является целью эластомерной пружины. Мы хотим ослабить известную мешающую частоту. Исходя из желаемой проводимости, мы можем определить требуемое отношение частот и рассчитать собственную частоту системы. Используя расчет собственной частоты, мы можем рассчитать требуемую жесткость пружины для виброопор. Эластомерная пружина имеет еще одну характеристику, которой нет у простой стальной пружины. Имеет гистерезисное демпфирование, C.

При отклонении эластомерного крепления часть энергии преобразуется в тепло.Без демпфирования система пружинных масс будет продолжать колебаться на своей резонансной частоте в течение длительного времени после прекращения подачи. При демпфировании колебания затухают быстрее. Демпфирование также влияет на проходимость.

Рисунок 2 представляет собой график коэффициента передачи для двух уровней демпфирования, η. Как видите, чем больше величина демпфирования, тем ниже коэффициент пропускания при резонансе, положение 1. Положения 2a и 2b имеют разные значения коэффициента пропускания для одного и того же отношения частот при использовании разных значений демпфирования.Это иллюстрирует компромисс, на который должен пойти инженер при выборе необходимой степени демпфирования в эластомерной виброизоляционной опоре. Если бы частоты помех были известны, мы бы спроектировали систему крепления с легким демпфированием, собственная частота которой была бы намного ниже частоты помех. Низкое демпфирование обеспечит оптимальную изоляцию. В случаях, когда возмущающие частоты многочисленны, неизвестны или их невозможно избежать, предпочтительна система с сильным демпфированием. Высокое демпфирование снижает пиковый отклик, который может возникнуть, если те же возмущения близки к собственной частоте крепления.Также произойдет снижение эффективности изоляции. Виброизоляция использует упругие крепления и системы крепления для уменьшения передачи вибрации от одной точки к другой. Все простые задачи или задачи с одной степенью свободы можно разделить на две группы:

1. Система возбуждения массы: защита несущей конструкции от вибрационных возмущений, возникающих в поддерживаемой массе.

2. Базовая система возбуждения: защита поддерживаемой массы от вибрационных возмущений несущей конструкции.

В первом случае масса возбуждается, масса движется за счет вибрационной силы. Это вызывает отклонение пружины, которая передает усилие на конструкцию. Эту силу необходимо уменьшить. Во втором случае при возбуждении основания вибрирующая или движущаяся конструкция вызывает отклонение пружины, которая передает усилие на поддерживаемую массу. Это заставляет массу двигаться. Это движение должно быть уменьшено. Когда вы начинаете думать об управлении вибрацией? Чем раньше тем лучше.Опыт доказывает, что лучшее время для рассмотрения необходимости контроля вибрации — это начальные этапы проектирования продукта. Наградой за такую ​​предусмотрительность является лучшая производительность при минимальных затратах. Наилучшие шансы на получение этого преимущества появляются, когда вы вызываете специалиста, как только распознаете проблему вибрации или удара. Признание такой проблемы является обязанностью дизайнера. Анализ вибрации является необходимым условием, не менее важным, чем анализ напряжений, анализ затрат, выбор материалов и обеспечение надежности.Ни один дизайн не будет полным без всего этого. Эти преимущества достигаются, когда конструкция системы крепления совпадает с конструкцией изделия:

 

• Точный анализ динамической среды.

• Точное определение требований к монтажной системе.

• Наиболее выгодная конфигурация системы.

• Достаточное пространство для монтажа и зазор в пространстве для качания установленного узла.

• Предсказуемые результаты благодаря применению проверенных принципов для точного соответствия требованиям.

 

Это лишь некоторые из причин, по которым следует учитывать виброизоляцию на ранних стадиях проектирования. Очевидно, что дизайнер может все выиграть и ничего не потерять, следуя этой практике.

 

Ударная механика

Удар является обычным явлением со многими известными источниками: приземление самолета, столкновение с железнодорожными вагонами, скачки напряжения или удары в морских приводных системах, наезд на ухабы, падение контейнеров с продуктами, взрывы, запуск и постановка ракет.Таким образом, защита от ударов является общим требованием к хорошему дизайну продукта. Сегодняшняя тенденция к более высоким скоростям, более тяжелым грузам, большим силовым установкам и меньшему весу усугубляет проблему. Механический удар — это непериодическое нарушение механической системы, характеризующееся внезапностью и силой. Такие экстремальные возмущения вызывают в системе значительные силы, которые могут нанести ущерб. Шоковое воздействие носит неповторяющийся характер и имеет ограниченную продолжительность. Производимый им отклик обычно затухает до произвольно малого значения перед следующим возмущением.

 

Электрошок может быть вызван:

 

1. Внезапное введение энергии в систему или изменение уровня энергии в системе.

2. Силовое возбуждение.

3. Резкое изменение движения, скорости или ускорения.

 

Анализ проблемы удара обычно начинается с изучения воздействия удара.Ударные воздействия кратковременны и непериодичны. Часто эти кратковременные переходные нагрузки имеют сложную форму волны. Анализ можно упростить, сравнивая реальную форму волны с несколькими простыми формами волны, отклик которых известен. Важными характеристиками ударного импульса являются: максимальная амплитуда, длительность и приблизительная форма. Большинство обычно встречающихся возбуждений:

• Полусинусоидальный ударный импульс

• Треугольный ударный импульс

• Ударопрочность

• Скоростной шок

 

Каждый может быть определен как:

• Полусинусоидальный ударный импульс

• Треугольный ударный импульс

• Амортизатор

• Удар скорости

Где:

∆V = изменение скорости, дюйм/с

g = ускорение свободного падения, 386 дюймов/сек2

Gin = амплитуда ударного импульса, G

π = 3.1416

to = длительность ударного импульса в секундах

h = высота падения в дюймах

V2 = скорость в точке 2

V1 = скорость в точке 1

 

Инженеры должны учитывать механический удар, сравнивая уровень хрупкости наиболее чувствительного компонента с фактическим входным ускорением удара. Хрупкость определяется как наивысший уровень ускорения, выше которого оборудование не сможет работать в соответствии со спецификацией.Амортизирующая опора не должна допускать, чтобы выходное ускорение превышало уровень хрупкости. Выход G можно рассчитать:

Другими словами, входное ускорение поглощается упругой опорой, а энергия удара высвобождается в течение более широкого промежутка времени. Рассредоточив энергию удара по более широкой временной базе, выходные ускорения уменьшаются.

Эластомерный виброизолятор должен выдерживать более высокие отклонения, характерные для механического удара.Динамическое отклонение dd можно рассчитать по формуле:

Это динамическое отклонение не должно превышать безопасных пределов деформационной способности виброизолятора. Мы можем использовать уравнение, чтобы определить минимальную толщину резиновой стенки для виброизоляционного крепления сдвига или сэндвича:

Дизайнер также должен предусмотреть пространство для раскачивания в дизайне продукта. В противном случае, несмотря на то, что амортизатор может быть очень эффективным, отсутствие необходимого пространства для раскачивания может вызвать вторичные столкновения, приводящие к такому же разрушительному эффекту, как если бы не использовались устройства для ослабления удара.

 

Если твердо помнить об изложенных выше концепциях, проектировщик будет на пути к наиболее эффективному ослаблению ударов в самых разных приложениях.

 

Эластомеры для виброизоляции

«Каучук» представляет собой синтетический или натуральный материал, чьи длинноскрученные цепи с высокой молекулярной массой были скрещены определенными химическими ингредиентами с образованием сети.Он характеризуется способностью принимать и восстанавливаться после экстремальной деформации 200% и более. Термин «эластомер» включает натуральный каучук и многие синтетические материалы, обладающие каучукоподобными свойствами. Выбор эластомера неизменно зависит от баланса предлагаемых свойств. Некоторые свойства взаимозависимы, и разработчик должен понимать влияние одного на другое. Например, чтобы получить желаемую характеристику, может быть необходимо принять уменьшение какого-либо другого свойства.Два или более оптимальных свойства могут быть получены вместе. Среди различных семейств продуктов виброизоляции LORD можно выбрать несколько эластомеров. Некоторое краткое описание может помочь в их выборе для конкретной проблемы.

 

Руководство по выбору и обслуживанию эластомеров

A = Отлично B = Хорошо C = Удовлетворительно D = Плохо NR = Не рекомендуется

1. Чем выше плотность, тем больше резины требуется для изготовления данной детали.Например, сравните неопрен и натуральный каучук. Даже при той же цене за фунт неопрен будет дороже в использовании.
2. Хотя прочность на растяжение сама по себе не обязательно важна, сохранение прочности при повышенных температурах также предполагает сохранение других механических свойств.
3. Показатели стойкости к истиранию относятся к широкому диапазону температур, а также к типу истирания (например, трение и удары).
4. Высокая устойчивость к образованию трещин указывает на хорошую общую долговечность, необходимую там, где ожидается физическое воздействие.
5. Сопротивление разрыву, наряду с сопротивлением растрескиванию, желательно там, где ожидается физическое насилие.
6. Каучуки, которые кристаллизуются при экстремальных деформациях, гораздо более устойчивы к ударам, чем те, которые этого не делают. Гибкость при низких температурах также помогает повысить ударопрочность.
7. Высокая деформационная способность обычно указывает на высокую усталостную устойчивость к изгибу.
8. Чем ниже постоянная усадка, тем лучше структурная целостность и лучше сохранение первоначальных размеров.
9. Чем выше сопротивление, тем меньше тепловыделение при изгибе или динамической нагрузке.
10. Чем лучше сопротивление ползучести, тем дольше срок службы детали, особенно там, где необходимо соблюдать зазоры.
11. Сопротивление релаксации напряжений имеет важное значение для уплотнений и других компонентов, подвергающихся постоянным нагрузкам в процессе эксплуатации.
12. Хорошая гибкость при низких температурах является обязательным требованием для большинства амортизаторов.Первый толчок является критическим, независимо от последующей мягкости.
13. Стойкость к маслам и смазкам, по сути, является поверхностным эффектом: детали с плохой устойчивостью к этим веществам, но имеющие значительный объем, не будут деградировать при таком воздействии.

 

Термины и определения

Существует ряд терминов, которые необходимо понять, прежде чем приступать к обсуждению теории вибрации и ударов.Некоторые из них довольно простые и могут быть знакомы пользователям этого каталога. Однако для максимальной эффективности должно существовать общее понимание.

Ускорение – скорость изменения скорости во времени. Обычно вдоль указанной оси, обычно выражаемой в «G» или гравитационных единицах. Это может относиться к угловому движению.

Амплитуда – максимальное смещение от своего нулевого значения.

Сжатие – при указании направления нагрузки – деформация, вызванная сжатием слоев объекта в направлении, перпендикулярном слоям.

Демпфирование (c) – механизм в системе изоляции, рассеивающий значительное количество энергии. Этот механизм важен для управления резонансом в вибрационных системах.

Частота возмущающих воздействий (f _d ) – число колебаний в единицу времени внешней силы или перемещения, приложенных к колебательной системе. f _d = частота помех.

Дурометр (твердость) – произвольное числовое значение, которое измеряет сопротивление проникновению точки индентора дюрометра; значение может быть получено немедленно или через очень короткое заданное время.

Хрупкость – это самый высокий уровень вибрации или удара, который можно выдержать без отказа оборудования.

Уровень «G» – выражение уровня виброударного ускорения, воздействующего на единицу оборудования, в виде безразмерного коэффициента, умноженного на ускорение свободного падения.

Изоляция – защита оборудования от вибрации и/или ударов. Необходимая степень (или процент) изоляции зависит от хрупкости оборудования.

Кривая отклонения под нагрузкой – измеренное и записанное смещение опоры в зависимости от приложенной нагрузки.

Собственная частота (f _n ) – количество циклов (выраженное в герцах или циклах в секунду), при которых конструкция будет колебаться, если ее возмущает какая-либо сила и позволяет ей прийти в состояние покоя без дальнейшего внешнего воздействия.

Случайные колебания – несинусоидальные колебания, характеризующиеся возбуждением широкой полосы частот на случайных уровнях одновременно.

Резонанс – говорят, что вибрационная система работает в резонансе, когда частота возмущения (вибрации или удара) совпадает с собственной частотой системы.

Набор – величина деформации, которая не восстановилась после снятия нагрузки. Это может быть сдвиг или сжатие.

Сдвиг – при указании направления нагрузки – деформация, вызванная скольжением слоев объекта относительно друг друга в направлении, параллельном слоям.

Ударный импульс – ударный импульс представляет собой передачу кинетической энергии системе, которая происходит за относительно короткий промежуток времени по сравнению с естественным периодом этой системы. Затем следует естественный затух колебательного движения. Ударные импульсы обычно отображаются в виде графиков зависимости ускорения от периода времени.

Жесткость пружины – сила, необходимая для отклонения пружины на единицу.Стальная пружина имеет очень линейную зависимость между силой и отклонением. Эластомерные пружины могут быть или не быть линейными в зависимости от величины отклонения из-за нагрузки.

Статический прогиб (d _s ) — прогиб изолятора под действием статической или собственной нагрузки навесного оборудования.

Передаваемость (Т) – безразмерная единица, выражающая отношение выходной ответной вибрации к входному условию.Его можно измерить как движение, силу, скорость или ускорение.

 

Пассивная виброизоляция | Изоляторы стола, платформы и скамейки

Что касается виброизоляции стола, платформы и настольные системы, разработанные Minus K Technology

Вибрации можно изолировать от оборудования с помощью активных или пассивная технология.С активными методами, равными, но противоположными силы создаются электронным способом с помощью датчиков и приводов для устранения нежелательных вибраций. При пассивных методах изоляция достигается за счет ограничения способности вибраций быть соединенным с элементом, который необходимо изолировать. Это делается с помощью механическое соединение, рассеивающее или перенаправляющее энергия вибрации до того, как она попадет на изолируемый предмет.Пассивные методы иногда включают электромеханическое управление. для регулировки системы, но и сам механизм изоляции является пассивным. В пассивных системах могут использоваться эластомеры, пружины, жидкости, или компоненты с отрицательной жесткостью. Пассивные системы в целом стоимость меньше, чем активные системы и их относительная простота делает их более надежными и безопасными.

Одним из основных пассивных изоляторов является пружина. помещается между поверхностью, передающей удар или вибрацию и предмет, который нужно изолировать.Пружина противостоит импульсу на нем и поглощает некоторую энергию при деформации. Жидкость или эластомерный элемент добавлен к пружинному элементу для демпфирование. Простой пример — амортизатор в автомобиле. В этом случае механическая энергия удара или вибрации совершает работу над жидкостью и преобразуется в тепловую энергию в жидкости, уменьшая количество передаваемой энергии к кузову автомобиля.

Эластомеры представляют собой резиноподобные материалы, поглощают механическую энергию, деформируясь.Примеры эластомеров изоляторы амортизирующие и виброопорные автомобильные двигатели, компоненты самолетов, промышленное оборудование и строительство фундаментов. Поскольку резина не имеет одинаковые характеристики во всех направлениях, изоляция может быть намного лучше в одной оси, чем в других.

В самых сложных пассивных изоляторах используется воздух или отрицательная жесткость. технологии.В приложениях передовых технологий, таких как интерферометрия, микроскопия (в том числе СЗМ, РЭМ и т. д.), нанофабрикация и испытание на микротвердость, лучшая пассивная виброизоляция устройства позволяют инструментам работать с максимально возможной уровень.

Пневматические системы поддерживают тяжелый стол или платформа на поршнях сжатого воздуха, которые обеспечивают развязывающая связь между землей и столом, т.е.е. стол парит в воздухе. Самый изысканный воздух столы хорошо изолируют вибрации пола на небольшие амплитуды, но могут быть довольно дорогими. В то время как они изолировать пассивным образом, им требуется подача воздуха, система выравнивания и связанное с ней техническое обслуживание и контроль. Менее сложные воздушные системы плохо изолируют во всех направлениях или на низких частотах, которые так хорошо обрабатываются системами с отрицательной жесткостью.Воздух система питания пневмоизоляторов может создавать проблемы вибрации окружающей среды. Применение электрических методов нивелирования стол и контроль давления в воздушном цилиндре усложняют задачу и вероятность неудачи.

Изоляторы отрицательной жесткости

обеспечивают простую, надежную, и высокоэффективное изоляционное решение для чувствительных инструментарий на низких частотах и ​​амплитудах колебаний пола и здания.Они относительно маленький, легкий, стабильный и экономичный. Минус Изоляторы отрицательной жесткости K полностью механические; для специальных применений опциональная электронная авторегулировка система доступна. Изоляция достигается с помощью устройства пружин и механизмов отрицательной жесткости. Эти системы обеспечить изоляцию по 6 степеням свободы с резонансными частоты до 0.5 Гц или ниже. Для системы с частотой 0,5 Гц изоляция начинается примерно с 1 Гц и в 50-100 раз лучше чем большинство высокопроизводительных воздушных столов в диапазоне 5-10 Гц что так важно в зданиях. Несколько изоляторов могут использоваться вместе, но при этом действовать как единое целое с уважением к вибрации, что обеспечивает большую гибкость при проектировании для целого ряда приложений.Отрицательная жесткость минус К технология была успешно реализована для чувствительных нагрузка на приборы от нескольких фунтов до многих тонн. Изоляторы просты в использовании и настройке. Они могут быть экономичнее воздушных систем, занимают меньше места, обеспечивают лучшую изоляцию при очень низких амплитудах вибрации, и не требуют обслуживания.

Системы с отрицательной жесткостью обычно не предназначены для работы с большие угловые изменения и ударные нагрузки, например, в автомобиле или применения в самолетах.Однако устройства Minus K могут быть выборочно используется для значительного повышения производительности чувствительных инструменты во время операций в транспортных средствах или самолетах. Оба пневматические системы и системы с отрицательной жесткостью могут быть чувствительны к изменение температуры, но может быть отрегулировано для компенсации. Отрицательная жесткость системы можно легко использовать в вакуумной камере или чистой комнате, в то время как воздушные системы склонны к трудностям в этой среде.

В дополнение к стандартным изделиям Minus K разрабатывает изделия по индивидуальному заказу. системы специального назначения.

 

Демпфирование вибрации — www.sorbothane.com

Сорботан — отличное решение для гашения вибрации

Гашение вибрации — это термин, который используется в промышленных, электронных и эргономических приложениях, когда необходимо уменьшить количество энергии, производимой системой.Обычно инженеры пытаются устранить и уменьшить эту энергию в ее источнике, чтобы возмущающая сила не была равна или близка к собственной частоте. Это гарантирует отсутствие резонанса. Иногда это невозможно по многим причинам, поэтому проблемы обычно решаются с помощью виброгасителя. Обычно при добавлении хорошего гасителя вибрации оставшаяся энергия удаляется и преобразуется в небольшое количество тепла, которое называется «поглощенной энергией».

Разница между виброизоляцией и гашением вибрации

Мы обсуждали виброизоляцию ранее, но было бы неплохо определить здесь разницу между виброизоляцией и гашением вибрации.Хорошая система виброизоляции снижает собственную частоту механической системы ниже частоты возбуждения. Это удерживает собственную частоту и частоту возбуждения «рассинхронизированными», что, в свою очередь, снижает уровень вибрации и потенциальные проблемы.

Виброгаситель забирает энергию из системы. Когда вы увеличиваете демпфирование в механизме или конструкции, вибрация и шум уменьшаются, а применяемые динамические напряжения уменьшаются, что приводит к увеличению усталостной долговечности — среди многих других преимуществ.

Сорботан может поглощать более 50% энергии вибрации в большей части своего температурного диапазона при частотах от 10 до 30 000 Гц.

На что следует обратить внимание при выборе гасителя колебаний?

1) Хороший коэффициент демпфирования

Коэффициент демпфирования — это свойство материала, которое указывает, будет ли материал «приходить в норму» или возвращать энергию в систему. Баскетбольный мяч имеет низкий коэффициент демпфирования (хороший отскок). Если отскок вызван нежелательной вибрацией или ударом, высокий коэффициент демпфирования ослабит отклик, то есть «поглотит энергию» и уменьшит реакцию системы.

Сорботан имеет превосходный коэффициент демпфирования в очень широком диапазоне температур по сравнению с любым другим полимером.

2) Стабильность в широком диапазоне температур

Для использования материалов в экстремальных условиях необходимо знать стабильность температурного диапазона.

3) Долгий срок службы.

Усталость — это отказ при многократной или переменной нагрузке, никогда не достигающий достаточно высокого уровня, чтобы вызвать отказ в одном приложении.

Sorbotane сочетает в себе характеристики амортизации, хорошей памяти, виброизоляции и гашения вибрации в одном решении.Кроме того, сорботан является очень эффективным акустическим демпфером и поглотителем. В то время как многие материалы обладают одной из этих характеристик, сорботан сочетает их все в стабильном материале с длительным сроком службы.

Хотите узнать больше о решениях Sorbotane по гашению вибрации? Запросите предложение от Sorbotane сегодня.

 

В чем разница между виброизоляцией и гашением вибрации машин?

 

В любой промышленной установке очень важно иметь систему управления вибрацией.Он играет решающую роль в бесперебойной работе машины. Машины, которые хорошо спроектированы и оснащены эффективными системами вибрации, действительно считаются лучшими спроектированными и разработанными машинами. Наоборот, машины, которые не оснащены системой виброизоляции, могут привести к ее неисправности и поломке. Пренебрежение или несвоевременное решение проблемы вибрации часто может привести к катастрофическим последствиям.

На рынке имеется ряд антивибрационных прокладок, звукоизоляционных прокладок, оборудования для гашения вибрации для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и другого промышленного оборудования.Но выбор правильного устройства очень важен и важен. Поэтому, чтобы сделать правильный выбор, нужно понимать устройства и их важность.

Разница между виброизоляцией и гашением вибрации

В настоящее время существует два основных способа управления вибрацией в машинах: один — путем изоляции вибрации, а другой — путем гашения вибрации. Изоляция и демпфирование на самом деле два разных термина, которые часто используются взаимозаменяемо. Изоляция — это не что иное, как предотвращение проникновения вибраций в систему, тогда как Демпфирование — это поглощение энергии вибрации, поступающей в систему. Хотя оба они имеют разное значение и функциональность, оба представляют собой процесс, с помощью которого можно решить проблемы с вибрацией и в то же время повысить эффективность машины

.

Воздействие вибрации и значение ее изоляции или демпфирования

 

Воздействие вибрации может быть очень разрушительным.Если проблемы с вибрацией не будут устранены вовремя, это может привести к повреждению машины. Вибрация машины может создавать шум и создавать серьезные проблемы с безопасностью. Это может даже привести к ухудшению условий работы завода. Кроме того, вибрация может привести к тому, что оборудование потребляет чрезмерную мощность, что, в свою очередь, может привести к ухудшению качества продукции. Иногда вибрация может повредить оборудование вплоть до остановки производства. Чтобы избежать этих проблем, необходимо использовать для этого хорошую изоляцию или демпфирующее оборудование.

Выбор изоляторов или демпфирующего оборудования

 

Демпфирование и изоляция сильно различаются и имеют разный подход к управлению вибрацией. Следует найти причины вибрации и определить частоту, которая вызывает беспокойство, чтобы определить, требуется ли демпфер или изолятор. В то время как выбор изолятора существенно снизит частоту и предотвратит проникновение в систему, использование демпфирующего устройства может поглотить собственную частоту и лучше управлять вибрациями.