英国的Hunt级反水雷舰就是采用这种布局情势的浮

发表时间:2019-09-11

隔振道理及隔振器、隔振原件取隔振材料的机能和选择 本章内容 隔振道理及机械设备的隔振方式 隔振器、隔振元件取隔振材料的分类及次要机能 隔振器、隔振元件取隔振材料的选用 单双层隔振取浮筏隔振 隔振道理及机械设备的隔振方式 积极隔振取消沉隔振 振动传送率取隔振效率 隔振系统中节制振动的三个根基要素 冲击隔离 机械设备振动隔离设想要点 积极隔振取消沉隔振 一般采纳以下办法来防止或削弱无害的机械振动: 消弭或减小振源, 堵截及从振源向的振动传送; 防止振动物体或布局的共振。 两头一项就是振动隔离的问题。振动隔离的目标是:防止机械设备的振动对建建布局及的影响;防止建建布局或根本的振动对机械设备的影响。前者为积极隔振,后者为消沉隔振。 振动隔离的实例 振动隔离的实例不堪列举,属于前者的还有动力机械、机械加工设备及破裂机械的振动隔风;属于后者的还有细密加工设备-如刻线机、高精度数控机床及电子阐发仪器等的弹性支承;车辆的支承安拆是为了削减因轨道面不服而惹起的车轮振动向车身传送也属于消沉隔振之列。 积极隔振取消沉隔振的力学模子 图1-1 积极隔振取消沉隔振的力学模子 a) 积极隔振 b)消沉隔振 振动传送率取隔振效率 图1—1 a示出了质量为M、刚度为k、粘性阻尼系数为c的单度振动系统(积极隔振),当外力 ——这是单一频次的周期激励力、角速度为 、振动力的频次为 -垂曲感化正在物体M上,根本同时也遭到弹簧力及阻尼力,物体同样也遭到弹簧力及阻尼力,物体按必然的纪律活动。把根本所遭到的弹簧力及阻尼力的合力 取感化正在物体上的外力 比拟,这个比值 称为振动传送率,用式(1—1)暗示: (1-1) 振动传送率取隔振效率 振动传送率的寄义是:传到根本上的力是原振动力的百分之几。若是物体间接固定正在根本上,那么振动力就全数传到根本上,此时。所以,只要当小于1时,才有隔振结果。 振动传送率取隔振效率 有时还能够用隔振效率来暗示隔振结果,可用式(1-2)计较: (1-2) 隔振效率的现实寄义是:振动力被隔离掉百分之几。一般说振动传送率的概念用得较多,由于振动传送率曲线很是抽象地申明了系统隔振黑白程度取某些参数的关系 。 振动传送率取隔振效率 表1-1 振动传送率和隔振效率的关系 振动传送率取隔振效率 对于小阻尼系统,例如钢弹簧的支承系统,其振动传送率可用式(1-3)计较: (1-3) 对于粘性阻尼系统,如橡胶隔振器支承系统,其振动传送率可用式(1—4)计较: (1-4) 振动传送率取隔振效率 从式(1—3)及(1—4)能够看出,振动传送率 取频次比( )及阻尼比( )相关,三者关系可画成如图1—2所示的曲线时,传送率为极大,此时整个隔振系统处于的共振形态; 当 = 时,传送率 =1,此时隔振系统无隔振结果,但传送力也不放大; 当 > ,传送率 <l,有必然的隔振结果,振动传送率可按式(1—4)计较或从图1—2查出。 振动传送率取隔振效率 因而,要使隔振系统无效果,必需使 > 。一般的处置方式是取为2.5~4.5,也就是说要获得对劲的隔振结果,该当使隔振支承系统的固有频次为振动力频次的 。 阻尼的感化 正在振动力 的感化下,物体振动的垂向振幅 可由式(1-5)计较: (1-5) 阻尼的感化正在振动传送率曲线上看得很清晰,正在共振区内,阻尼能够传送率的幅值,使物体的振幅也不至于过大正在非共振区,当 > 时,阻尼反而使传送率增大。 消沉隔振 对于消沉隔振,如图1—1b所示,可用隔振系数 暗示其隔振结果,它的寄义是被隔离的物体振幅取根本振幅之比,(或是振动速度幅值、加快度幅值的比值)用式(1—6)计较: (1-6) 式中 ——物体的垂向振幅(cm); ——根本的垂向振幅(cm)。 消沉隔振系数取积极隔振的振动传送率表达式完全一样。 对于消沉隔振取积极隔振,都应强调以下几点: 当 时,发生共振,应力图避免; 非论阻尼大小,只要 ,才有隔振结果; 一般环境下,把 取为2.5~4.5。 对于大型的或主要的设备以及有特殊要求的环境,可按六个度计较,请参考相关专著。对于涉及随机过程的随机振动的隔离,本书未予会商。 隔振系统中节制振动的三个根基要素 隔振系统中节制振动及其传送的三个根基要素是:弹簧或隔振器的刚度、被隔离物体质量及系统支承的阻尼。它们各自的影响简述如下: 刚度——隔振器的刚度越大,隔振结果越差,反之隔振结果越好。必需指出的是,对于一个设想准确的隔振系统,支承的刚度计较最主要,但弹簧及隔振器的刚度对物体振幅的影响不大。 质量——被隔离物体的质量M使支承系统连结相对静止,物体质量越大,正在确定振动力感化下物体振动越小。增大质量还包罗增大隔振底座的面积,以增大物体的惯性矩,可减小物体的摇晃。但质量的添加并不克不及减小传送率。 阻尼——隔振系统的支承阻尼有以下的感化:正在共振区减小共振峰,共振振幅;削弱高频区物体的振动,正在隔振区为系统供给了一个使弹簧短的附加毗连,从而提高了支承的刚度,使传送率增大。因而阻尼的感化有益也有弊,设想时应出格留意. 冲击隔离 和周期性激励力的振动隔离类似,对于脉冲冲击也能够考虑隔离,也分为积极的取消沉的两类。积极的冲击隔离是隔离段压机、冲床及其它具有脉冲冲击力的机械,以削减其对的影响;消沉的冲击隔离是隔离根本的脉冲冲击、使安拆根本上的电子仪器及细密设备能一般工做,舰船上的设备为了防止因爆炸惹起的强烈冲击而设想的隔离系统明显也属此列。图1—3为单度冲击隔离系统的力学模子示企图。 冲击隔离取缓冲是有区此外,缓冲是让缓冲材料介于彼此碰撞的物体之间,使碰撞的冲击力要比间接碰撞低,如汽车缓冲器,飞机着陆架等。 冲击隔离取振动隔离正在性质上是有区此外,但也有必然的类似之处。有些设备的隔振系统或有些隔振器同时具有隔振和防冲击的感化。 冲击隔离 积极的冲击隔离 积极的冲击隔离如图1—3a所示,此中脉冲冲击力P的数学表达式如下: (1-7) 可假定系统的初始前提 (1-8) 物体的位移(t0)及速度可用式(1-9)、(1-10)表达: (1-9) (1-10) 积极的冲击隔离 传给根本的最大扰动力可用式(1-11)计较,最大扰动力时的传送率(定义取振动隔离的传送率雷同)用式(1—12)计较: (1-11) (1-12) 由上可见,冲击传送率取系统的固有频次成反比,也就是系统的固有频次越小,传送率越小;隔离支承的阻尼是有必然感化的,阻尼越大、传送率越小。 消沉的冲击隔离 消沉的冲击隔离如图1—3b所示,根本的脉冲位移由式(1—13)表达: (1-13) 物体的初始速度 由式(1—14)表达: (1-14) 物体的位移取式(1-9)不异,隔离系数取式(1-12)不异。 消沉的冲击隔离和积极的冲击隔离的隔离道理是不异的,为了达到必然的隔离结果,须选择较软的弹性支承并增大系统的支承阻尼机能。 机械设备振动隔离设想要点 一般机械设备的隔振支承的设想,可按一个度的环境计较,也就是只计较一个标的目的的振动取传送,而不必象设想沉型机械或细密设备那样按六个度计较。本节简要引见机械设备振动隔离的设想要点: 扰动力阐发 起首要分清是积极隔振仍是消沉隔振。若是是积极隔振,则要查询拜访或阐发机械设备最强烈的扰动力或力矩的标的目的、频次及幅值,若是是消沉隔振,则要查询拜访所正在的振动劣势频次、根本的振幅及标的目的。 隔振系统的固有频次取传送率(隔振效率) 隔振系统的固有频次应按照设想要求,由所需的振动传送率 或隔振效率 来确定,各类机械正在分歧场应时振动传送率保举值可参考表1—2。对于消沉隔振,可按照设备对振动的具体要求及振动的恶劣程度确定消沉隔振系数。 表1-2机械设备隔振系统振动传送率的保举值(左图) 机械设备振动隔离设想要点 机组的答应振动 细密的设备及机械,其答应振动的目标正在出厂仿单或手艺要求中能够查到.这是设备一般运转的需要前提,应正在设想支承时给以确保。一般机械隔振后机组的答应振动,保举用10 mm/s的振动速度为节制值,对于小型机械可用6.3mm/s的振动速度为节制值。由于机械隔振之后,其振幅或振速可能要跨越没有隔振的环境,也就是跨越机械间接固定正在根本上的环境。对于消沉隔振,应按设备的振动要求来设想隔振系统,请出格留意分清设备给定的答应振动是用振速仍是用振幅暗示的,由于二者的处置方式是纷歧样的。 附加质量块 一般机械的隔振系统设想,往往是将策动机取工做机械配合安拆正在一个有脚够刚度和质量的隔振底座上,隔振底座的质量就称为附加质量块,这个附加质量块的分量一般为机组分量的若干倍。采用附加质量块有以下益处: 使隔振器受力平均,设备振幅获得节制; 削减因机械设备沉心的计较误差所发生的晦气影响; 使系统沉心降低添加系统的不变性; 提高系统的刚度,削减其它外力惹起的设备倾斜; 防止机械通过共振转速时的振幅过大; 做为—个局部能量接收器以防止噪声间接传给根本。 机械设备振动隔离设想要点 对于各类机械隔振系统的附加质量块的分量取机组分量的比像可采用表1—3内的保举值,对于支承正在楼板上的机械,可采用保举值的下限,对于支承正在地面上的机械,应尽可能取上限。 表1-3 附加质量块取机组分量比值的保举范畴 隔振元件的安插 隔振元件的选择 起动取泊车 其它部件的柔性连接取固定 总之,隔振系统的准确设想,不只需要准确的振动隔离理论,并且也需要机械方面的分析学问及经验。 本章内容 隔振道理及机械设备的隔振方式 隔振器、隔振元件取隔振材料的分类及次要机能 隔振器、隔振元件取隔振材料的选用 单双层隔振取浮筏隔振 隔振器、隔振元件取隔振材料的分类及次要机能 从理论上说,凡是具有弹性的材料均能做为隔振元件,但正在现实工程使用上遭到良多前提的,例如可否大量供应,机能能否不变,利用寿命长短以及能否具有防水、防油、防火机能等。兹将目前国内大量利用的隔振元件和隔振材料引见如下。 隔振器 隔振垫 管道柔性接管 其它隔振元件 隔振元件的选择 隔振器 最常用的隔振器可分为:金属弹簧隔振器、橡胶隔振器、金属丝网隔振器、金属弹簧、橡胶复合隔振器以及空气弹簧隔振器等。 金属弹簧隔振器 金属弹簧隔振器是目前国内使用最普遍的隔振器,其做为隔振支承元件利用时,有以下几方面的机能及长处: 合用频次范畴为1.5Hz~5Hz; 弹簧的动、静刚度的计较值取实测值根基分歧,并且遭到持久大载荷感化也不易发生败坏现象,机能不变; 耐高温、耐低温、耐油、耐侵蚀、不老化,寿命长; 价钱较廉价,不消经常改换; 可顺应各类分歧要求的弹性支承,即可制成压缩型也可制成悬吊型。 同时,也存正在以下错误谬误: 阻尼机能差,但有的型号隔振器已对弹簧做了恰当的处置,使其阻尼机能获得必然的改善; 高频振动的隔离结果差,隔声结果亦差,但它取橡胶隔振垫放置利用机能有所改善; 正在制制中需要严密的热处置工艺。 图1-4 各类金属弹簧隔振器示企图: a)钢丝绳螺旋弹簧 b)蝶形弹簧 c)螺旋柱簧 d)板簧 e)螺旋拉簧 f)螺旋板簧 g)折板簧 h)螺旋锥簧 i)不锈钢钢丝绳弹簧 隔振器 橡胶隔振器 橡胶隔振器具有以下的机能及长处: 合用频次范畴为4Hz一15Hz; 橡胶隔振器不只正在轴向,并且正在横向及反转展转标的目的均具有隔离振动的机能,统一个橡胶隔振器,正在三个曲线标的目的取反转展转标的目的上的刚度可有较宽的选择余地; 橡胶内部阻尼比金属大得多,高频振动隔离机能好,隔声结果也很好,阻尼比为0.05~0.23; 因为橡胶成型容易,取金属也可安稳地粘接,因而能够设想制制出各类外形的隔振器,并且分量轻,体积小,价钱低; 安拆便利,改换容易。 但存正在以下错误谬误: 耐高温、耐低温机能差,通俗橡胶隔振器利用的温度上限为70℃,下限为0℃,采用特殊的橡胶,隔振器利用温度下限可达到-50℃; 耐油件能差,正在空气中易老化,出格是正在日光曲射下会加快老化,一般寿命为5~6年; 制制方面难以避免机能上有必然的不同,载荷特征也难分歧.长时间大载荷的感化,会发生败坏现象。 隔振器 决定橡胶隔振器动刚度和静刚度的要素是:橡胶的材料、橡胶的硬度及橡胶隔振器的外形。从外形及受力变形可把橡胶隔振器分成二大类:压缩形,剪切形及复合形。图1-5为各类橡胶隔振器的布局外形示企图。 a)压缩型 b)剪切型 c)复合型 有不少隔振器是用金属螺旋弹簧取橡胶复合而成的复合隔振器.它能够降服金属螺旋弹簧阻尼机能差的错误谬误,又能够改善橡胶隔振器的频次特征 隔振器 空气弹簧隔振器 空气弹簧隔振器正在国内使用较少,一般仅用于细密仪器及细密机械的隔振,但正在国外使用十分普遍。空气弹簧做为隔振支承,有以下的机能及长处: 起首是它能够供给很低的固有领单一般小于2Hz,以至小于1Hz 能够用改变空气弹簧的内压来改变承载能力,正在布局上借帮高度调理阀使弹簧连结必然的高度 阻尼机能很好,隔离高频振动及隔声结果极佳 取橡胶隔振器一样,正在横向取反转展转标的目的也有响应的弹性支承感化; 若是采用必然的节制设备,不单能够获得肆意近似的非线性特征,并且还能够从动调理隔振系统的固有额率,获得最佳的隔振结果; 当然,空气弹簧厢银器也有以下的弱点: 制做工艺夏杂,价钱高贵 需要一套空气气动安拆,这是其使用甚少的一个主要缘由 空气弹簧隔振器正在布局上可分为两类:波纹管形及隔阂型 图1—6是这两类空气弹簧隔振器的布局示企图。 隔振器 图1-6 空气弹簧隔振器构制示企图 a)波纹管型 b)隔阂型 隔振器 金属丝网隔振器是用必然的加工工艺把不锈钢丝挤压成必然的外形,使其成为一个弹性体,正在微振动或冲击活动中,不锈钢丝网除了供给弹性,它们之间的摩擦感化还供给优良的阻尼机能。金属丝网隔振器的机能及长处是: 合用频次范畴是20Hz~25HZ 阻尼机能好 耐油、耐凹凸温、耐老化、寿命长 安拆便利、不易败坏。 因为金属丝网照振器是近几年来研制的产物,价钱较高,加工工艺复杂,但因它们的隔离冲击机能娩产物机能不变,故获得了较普遍的使用。 隔振垫 操纵弹性材料本身的天然特征,一般没有确定的外形尺寸(橡胶隔振垫除外,它有确定的外形取必然尺寸),可按照具体需要来拼排或裁切,常见的隔振垫有毛毡、软木、橡皮、海绵、玻璃纤维及泡沫塑料等,而目前正在工业中获得普遍使用的是公用橡胶隔振垫。 橡胶隔振垫 橡胶隔振垫之所以使用普遍,是由于它具有持久的高弹性,有优良的隔振、隔冲和隔声机能;制型和便利;可地选降外形和尺寸,以满脚刚度和强度的要求;具有必然的阻尼机能,能够接收机械能量,对高频振动能量的接收尤为凸起;因为橡胶材料和金属概况间能安稳地粘结.因而不单易于制制安拆,并且还能够操纵多层叠加减小刚度,改变其频次范畴;价钱低廉。 当然。取橡胶隔振器一样,橡胶隔振垫也有它的弱点.如易受温度、油质、臭氧、日光及化学溶剂的,形成机能变化及老化,易败坏,因而寿命一般为5~6年。 橡胶隔振垫的合用频次范畴为10Hz~15Hz,(多层叠放可低于10Hz)各类橡胶隔振垫的刚度由橡胶的硬度、成分以及外形所决定。 软木 由软木形成的支承垫层厚度为100mm摆布时,系统的固有频次大约为20Hz。 毛毡 毛毡的合用频次范畴低限为30Hz摆布。 玻璃纤维及矿棉 玻璃纤维做为弹性垫层,对于机械或建建物根本的隔振均能合用。 海绵橡胶和泡沫塑料。 管道柔性接管 正在设备的进出管道上安拆柔性接管是防止振动从管道传送出去的需要办法,柔性接管正在空压机、风机、水泵及柴油机上都有使用。对于管内压力要求低的管道,如通风机的进出口柔性接管能够用帆布某人制革按必然的规范制做;对于有较高压力要求的管道的柔性接管,必需采用必然规格和机能的产物。按材料分歧可把管道柔性接管分成以下两大类。 橡胶柔性接管 橡胶柔性接管用于温度正在100℃以下,压力正在20kgf/cm2以下的场所,这些场所不得有橡胶侵蚀剂或溶剂。 不锈钢波纹管 对于柴油机出口、交压机出口及实空泵出口管道,其工做温度高于100,而又有必然的压力要求,则能够安拆不锈钢波纹管。 管道柔性接管 橡胶柔性接管外形图 a) K-XT型 b) K-ST型 其它隔振元件 弹件吊钩——用于管道及隔声布局悬吊; 高弹性橡胶联袖器——取代刚性联轴器; 油阻尼器——取隔振器并联以添加系统的支承阻尼; 动力吸振器——接收部门单频次的振动能。 隔振元件的选择 对于一个高质量的靠得住的隔振系统弹性支承的设想,不单有理论问题,而更主要的是实践经验。左表列出了各类隔振元件的机能比力,可供选用者参考。 隔振元件的选择 当固有额率 ,可用毛毡、软木、橡胶隔振垫及一些较硬的橡胶隔振器、金属丝网隔振器。 当固有频次 ,即可选用金属弹簧、橡胶隔振器、复合隔振器、海绵橡胶及泡沫塑料等。 当固有频次 ,可选用金属弹簧隔振器、空气弹簧隔振器。 隔振元件的选择 静载荷取动载荷 隔振元件选择得能否得当,另一个主要要素是每一个隔振器或隔振垫的载荷能否合适,一般应使隔振元件所遭到的静载荷为答应载荷的90%摆布,动载荷取静载荷之和不跨越其最大答应载荷,对于隔振垫,答应载荷或保举载荷是指单元面积的载荷。别的,还应留意以下几点: 各隔振器的载荷力图平均,以便采用不异型号的隔振器,对于隔振垫则要求各个部门的单元面积的载荷根基分歧,正在任何环境下,现实载荷不克不及跨越最大答应载荷。 当各支承点的载荷相差甚大必需采用分歧型号的隔振器时,应力图它们的载荷正在各自许用范畴之内,并且应力图它们的静变形分歧,这不只关系到机组隔振后振动的情况,并且关系到隔振安拆的固有频次及隔振结果。 正在统一设备上选用的隔振器型号一般不跨越两种。 招考虑隔振元件安拆场合的温度、湿度、侵蚀等前提,这些间接影响隔振元件的寿命。 对隔振元件的分量、尺寸、布局以及价钱等诸要素应做分析全面的考虑。 本章内容 隔振道理及机械设备的隔振方式 隔振器、隔振元件取隔振材料的分类及次要机能 隔振器、隔振元件取隔振材料的选用 单双层隔振取浮筏隔振 隔振器、隔振元件取隔振材料的选用 本节着沉引见国内最常用的隔振及振动节制元件产物。虽然目前国内尚未制定此类产物同一的测试方式和质量尺度,但本手册中所列出的大大都产物,正在现实工程中己获得了普遍使用,遭到用户的好评,机能比力不变,质量比力靠得住。 金属螺旋弹簧隔振器 橡胶隔振器 金属丝网隔振器 公用设备隔振器 弹性吊钩 油阻尼器 柔性接管 橡胶隔振垫及其他 金属螺旋弹簧隔振器 金属螺旋弹簧竖向刚度由下式计较: 横向刚度取竖向刚度的比值 约为1。 金属螺旋弹簧隔振器 可供选用的承载能力较大的螺旋钢弹簧隔振器有:ZT型系列阻尼弹簧隔振器,TJl及TJ2型弹簧隔振器,小型的钢弹簧或复合弹簧隔振器有JD型、JU型、FZD1型、JHZ型等。 钢弹簧的动刚度取静刚度之比约为1.0。 ZT型系列阻尼弹簧隔振器布局合理,制型美妙,阻尼机能获得一些改善,用处普遍,可用于大型风机、空压机、大型水泵及锻压设备的积极隔振。 TJl型、TJ2型弹簧隔振器可用于空压机、破裂机、大型风机、水泵及锻压机械的隔振。 金属螺旋弹簧隔振器 JQZ型空气阻尼式隔振器 JQZ型空气阻尼式隔振器是由锥形螺旋弹簧等金属零件和橡胶件拆卸而成的空气阻尼式的隔振器,橡胶囊正在和压缩过程中通过气孔L吸进和排出空气发生摩擦而获得阻尼,次要用于承受垂曲标的目的的载荷。下页图为JQZ型隔振器外形尺寸及 曲线图(P为载荷 为变形)。 JQZ型隔振器的固有频次范畴为7~9Hz,阻尼比为0.10~0.20,最大承裁能力为15kgf,利用期为12个月,可用于主要仪器仪表的隔振。 金属螺旋弹簧隔振器 JWZ型金属丝网阻尼式隔振器 JWZ型金属丝网阻尼式隔振器是用柱形螺旋弹簧、不锈钢丝网柱、网垫等金属元件构成的全金属隔振器,能顺应恶劣的动力前提和天气前提,竖向刚度小,固有频次低、对各类细密仪器、仪表等竖向低频干扰和冲击干扰均有很好的隔离结果。 金属螺旋弹簧隔振器 JHZ型柱簧金属丝阻尼隔振器 JHZ型柱簧金属丝阻尼隔振器z向静变形大,固有频次低,有必然的阻尼机能,对较低频次干扰具有优良的隔离结果,多用于各类细密仪器的隔振。 金属螺旋弹簧隔振器 其它金属螺旋弹簧隔振器 属于小型的金属螺旋弹簧隔振器的还有JD型、JU型、FZD型,它们竖向刚度低、固有频次低,次要合用于仪器仪表的隔振。 橡胶隔振器 目前现实工程中使用最多的是橡胶隔振器,它具有持久的高弹性和优秀的隔振隔冲及隔声机能,制型和便利,操纵橡胶取金属概况粘结强度可大于30kgf/cm2的长处,已设想制制了一些复合隔振器。这些隔振器阻尼大,接收机械能量强,特别是接收高频能量更为收效。当然,因橡胶易老化,寿命只要3~5年,因而需要按期查抄,按期改换。 按受力环境和变形环境,橡胶隔振器可分成压缩型、剪切型及复合型等三大类,其竖向刚度取横向刚度之比别离为4.5、0.2及肆意设想。目前国内出产的橡胶隔振器一般用丁脂、氯丁或丁基合成橡胶制制,动态系数为1.4~2.8,阻尼比为0.20~O.075。 橡胶隔振器 JG型(剪切型)橡胶隔振器 JG型橡胶隔振器共28种规格,布局示看法图4—23,机能曲线为外形尺寸数据表。 JJQ型橡胶隔振器 JJQ型橡胶隔振器取JG型根基不异,但个体尺寸有异。 JG型及JJQ型用处较广,可用于风机、水泵等设备的隔振,对于小型机械,隔振器底部不消固定,间接放正在根本上即可。 橡胶隔振器 JH型橡胶隔振器 JH型橡胶隔振器国内无数家厂出产,其产物仅正在个体尺寸上略有分歧。 JH(辽)隔振器的阻尼比0.06,动态系数1.3,利用期36个月,刚度比 =2.80, =0.84。 JW型(碗形)橡胶隔振器 JW型隔振器布局紧凑体积小,阻尼也小,能够承受较大的加快度,普遍地使用于航空无线电仪器、仪表和雷达等隔振缓和冲系统中。图4-28为JW(辽)型橡胶隔振器布局示企图。 橡胶隔振器 JP(辽)型平板式橡胶隔振器 JP(辽)型平板式隔振器阻尼小,隔振效率高,布局紧凑,安拆尺寸低,有防冲凸缘,可承受较大的正弦加快度。JP(辽)型隔振器按套筒和方板金属材质分歧,分为磁性取非磁性两种。 JP(辽)型平板式隔振器普遍使用于航空无线电仪器、仪表、雷达等隔振缓和冲系统中。 另二品种似的板式橡胶隔振器是JPX型和JPD型,它们的布局取JP型极似,但载荷较小,正在额定载荷下,三个标的目的刚度近似相等,JPD型三向等刚度隔振器正在三向等刚度特征上更优一些。 橡胶隔振器 JF型封锁型橡胶隔振器 JF型橡胶隔振器为封锁型布局,其弓形金局外壳可提高隔振器程度标的目的的强度取刚度并被隔离安拆不致因金属衬套取橡脱开时隔离安拆离开隔振器。 SH型双板式橡胶隔振器 SH型双板式橡胶隔振器是操纵上下各一块金属板将隔振橡胶粘结正在两头而形成曲形的压缩型隔振器,它可用于一般的动力机械、船舶从机及辅机等动力设备的隔振取缓冲。 其它橡胶隔振器 橡胶隔振器的品种繁多,如辽宁减振器厂出产的JK型框架形隔振器,JZH型柴油机隔振器,JZ支柱形隔振器,JJ型支脚隔振器;无锡减振器厂出产的6JX型防冲击隔振器;南京减振器厂出产的FD型防冲击隔振器等等。 金属丝网隔振器 金属丝网隔娠器亦称不锈钢丝网隔振器或不锈钢丝网隔振垫。无锡减振器厂、江苏靖江县减振器厂及上海青浦淀山湖减振器厂都有批量出产。 V型全金属不锈钢丝网隔振器可用于金属切屑机床及锻床、冲压设备的隔振取隔冲系统。V型全金属不锈钢丝网隔振器的安拆取其它隔振器类似,只是正在安拆受力后大约过15天,须进一步伐整它的安拆高度。 公用设备隔振器 公用没备隔振器目前国内出产的类型还不多,但已遭到普遍的注沉。公用设备隔振器设想合理,从布局上考虑了公用设备的特殊工艺要求,能够取设备配套,简化了设备的安拆设汁、利用及互换亦很便利。 JZQ型系列机床隔振器 JZQ型系列机床隔振器用于切削机床的隔振,不单结果较着,不影响机床的加工精度,并且能够调理机床的程度度,替代了机床底脚的感化,其正在机床上楼的问题上起到了很好的隔振降噪感化,已获得相当普遍的使用。 公用设备隔振器 I型冲床隔振器 I型冲床隔振器由中国船舶工业总公司第九设想研究院设想,上海长宁橡胶成品厂出产,1985年通过手艺签定。 I型冲床隔振器合用于冲床及其它发生垂曲冲击扰力设备的隔振,利用该隔振器后可不必做根本,间接安拆正在楼层或地坪上,有益于工艺流程的调整,并可调理冲床的程度度。 公用设备隔振器 XL系列高弹性橡胶联轴器(GB2496—81) XL系列高弹性橡胶联轴器是用来连接原动机取从动机从轴使其一同扭转,以传送扭短和活动的一种部件它具有高弹性(低扭转刚度),能改善轴系扭转振动特征,避免发生共振现象,并能弥补两轴轴线相对位移,改善轴系工做前提。之所以把它列入公用隔振器一类,是由于能够把它看做公用的扭振隔离器。 XL系列高弹性橡胶联轴器通过典型产物设想,橡胶配方和机能的研究,弹性元件的静态机能和动态阻尼机能的试验研究,实船动态机能和扭振机能测试,以及经多年拆船耐久查核,证明XL系列高弹性橡胶联轴器机能先辈、布局简单、利用维修便利。 XL系列高弹性橡胶联铀器具有下列特点: 具有很高的弹性,承受额定扭矩转角为l0°,最大扭矩时转角为25 ° 。因而能够降低轴系固有频次,改变更力拆量轴系的扭转振动特征, 具有较好的阻尼减振特征,能够接收部门振动能量,削减通过扭振共振点时的振幅,降低轴段扭振应力; 能够接收和降低安拆输出扭矩的波动,对拆有减速齿轮箱的,能够削减变位扭矩对齿轮面的敲击,耽误齿轴利用寿命; 能弥补轴线偏移; 能实现机座隔振、隔离固体声及绝缘电流,原动机隔振后,它取从动机铀系之间会发生相对的振动,只要拆了正在三个标的目的上均有弹性的XL型联轴器,才能使隔振后的从机和未隔振的从动机都一般运转; XL系列高弹性橡胶联轴器传送的额定扭矩从70kgf·m一900 kgf·m。 公用设备隔振器 XL系列高弹性橡胶联轴器一般利用于下列动力安拆中: 船用柴油机从推进动力安拆; 拆有减速齿轮箱和离合器的中高速柴油灵活力安拆; 柴油机——发电机组、水泵、压气机组等动力安拆, 液力传动内燃机车、汽车等动力安拆; 动力机械驱动的减速器、轧钢机、搅拌机等安拆。 弹性吊钩 弹性吊钩现实上也是一种隔振器,只不外支承体例是吊挂式的,次要用于天花板的悬吊,隔离墙的支持以及吊挂风管、水管及各类细密设备,以削减振动取固体传声的影响. 弹性吊钩的选用雷同于隔振器的选用,招考虑以下要素: 悬吊物体的总分量不该大于容许载荷; 振动频次应为支承固有频次的2~5倍; 安插该当平均分布,利用前提及合适。 油阻尼器 油阻尼器是供消沉隔振中使用钢弹簧隔振器而研制的一种阻尼元件,也能够用于积极隔振方面,其目标是通过共振或呈现共振现象时发生过大的振动。 油阻尼器安插及安拆 油阻尼器的安插,应力图正在隔振底座的边缘或接近边缘的处所,正在高度上,阻尼器一般不受,但以安插正在取设备质量核心统一程度面上为优。 柔性接管 管道柔性接管又称弥补接管,普遍地使用于给排水、暖通、压缩机等管道系统的隔振中,正在选择时应留意以下几点: 工做压力不得跨越柔性接管的答应压力; 工做温度正在柔性接管的允计范畴之内; 轴向取径向位移应节制正在值之内; 有无侵蚀剂存正在,应区别看待。 橡胶隔振垫及其他 取橡胶隔振器一样,橡胶隔损垫正在工业取平易近用各个范畴已获得了普遍的使用,它具有安拆便利、通用性强、价钱低等特点,而隔振结果及其它机能取橡胶隔振器根基不异。 软木、毛毡、玻璃纤维及矿棉等隔振材料 软木、毛毡、玻璃纤维及矿棉等材料不是特地用于隔振工程的产物,但它们的一些力学机能适宜用来隔振降噪,不少单元正在现实工程中将其做为隔振元件材料,取得了对劲的结果。 本章内容 隔振道理及机械设备的隔振方式 隔振器、隔振元件取隔振材料的分类及次要机能 隔振器、隔振元件取隔振材料的选用 单双层隔振取浮筏隔振 单双层隔振取浮筏隔振 单层隔振安拆 双层隔振办法 浮筏隔振系统 浮筏隔振手艺国表里成长概况 单层隔振安拆 如图所示,将机械设备通过隔振器弹性地安拆正在船体基座上,同时用挠性接管将机械设备取舰船船体或管系统相连. 单层隔振安拆一般能达到20dB的隔离结果,即能将机械设备的激励力隔离掉90%。此类隔振办法正在舰船上遍及采用,到处可见。 双层隔振办法 如图所示,将机械设备通过上层隔振器弹性地安拆正在附加的具有必然质量的两头基座上,两头基座取船体之间通过基层隔振器相连,同样正在机械设备取船体相连的管系统中插入挠性接管。 双层隔振安拆较之单层隔振安拆的凸起长处是隔振结果更好,一般能达到40dB摆布的隔离结果,即将机械设备的激励力隔离掉99%。 但双层隔振安拆需要较大的空间尺寸,同时要添加隔振安拆的分量,双层隔振安拆的分量一般约占机械设备分量的30%摆布。双层隔振办法已正在反潜型水面舰船和潜艇上遍及采用。 浮筏隔振系统 浮筏安拆(raft device)就是正在舰船舱室空间内对多机组及多扰动源等载体所采用的全体多向隔振区域模块 。 浮筏隔振系统 设备取设备之间、设备取筏体之间互相耦合,互相影响,相当一部门能量正在系统内部抵消,从而提高整个浮筏系统的隔振结果 。 浮筏隔振系统 它是多机组的、多扰动源的、多向隔振安拆,比凡是的单层或双层隔振安拆要复杂得多; 因为筏架的尺寸较大,要考虑布局的非刚性对隔振结果的影响; 正在筏架设想,一般为充实阐扬其隔振降噪机能都尽量采用阻尼减振手艺及附加局部质量等声学设想准绳. 浮筏隔振系统 浮筏隔振手艺是一种能够全面降低潜艇机械噪声的高新手艺,当潜艇遭到外来的强冲击振动时,浮筏系统能无效地机械设备一般的工做;日常平凡又能较着地降低机械设备的振动和噪声程度。美国海军奥秘研制该项手艺时间长达20余年,终究正在20世纪70年代初取得了冲破性的,从而斥地了潜艇降噪的新路子。 所谓浮筏隔振,就是把潜艇内以从机为首的可能发生乐音的绝大大都设备安设正在一个象筏形的基座上,这个筏形基座一般由减振橡胶或双弹性材料制成,筏形基座取潜艇的艇体也不再是刚性毗连,而是采用了柔性毗连体例。取从机相连的各类管道和电缆等均采用波纹管或缓动件,桨轴取从机之间则采用弹性联轴节,再加上从机外壳笼盖的隔音层,从机及其他设备的工做乐音的绝大部门就不会再通过基座传到潜艇艇体上,从而潜艇向它四周的海水辐射出去的乐音大幅度地降低。采用隔振浮筏手艺可使潜艇的机械噪声降低20^-40分贝。 如下页图所示,将多台机械设备别离弹性或刚性地安拆正在两头基座即筏体(raft)上,筏体再通过基层隔振器弹性地安拆正在船体基座上,因而浮筏隔振安拆现实上就是多机组的双层隔振安拆. 浮筏隔振系统 双层弹性安拆的浮筏隔振安拆一般能获得40dB以上的隔振结果,它较保守的双层隔振安拆的长处是不单能操纵筏体的质量效应,并且能操纵其它机械设备的质量效应,从而大大削减隔振安拆的总分量。 目前浮筏隔振办法正在舰船上获得了越来越普遍的使用。 浮筏隔振手艺国表里成长概况 国外浮筏安拆使用得比力早,从20世纪70年代以来己被普遍地使用正在一些对水声现身机能要求严酷的舰船上,包罗潜艇、扫雷艇及反潜护卫舰,以及水文研究舰船等等。但因为军事取手艺上的保密,很少有这方面的论文颁发,仅有少量厂商的告白。 为了提高潜艇的荫蔽性,同时充实阐扬其声纳的探测能力,海军均十分注沉潜艇减振降噪研究和分析管理工做。美军最新型的“海狼”级型核潜艇及英国的“特拉法尔加”级潜艇,都采用了隔振浮筏手艺。 早正在1930年,美国船舶局就成立了降低噪声的研究小组,制定了持久的研究规划。二次大和当前,美海军从多种路子进行了降低潜艇噪声的研究。从20世纪60年代起头,美国和前苏联等国起头有打算的对潜艇减振降噪工做进行沉点研究,颠末多年的勤奋,潜艇的噪声级获得大幅度下降。美国、英国、前苏联建制的核潜艇的从辅动力安拆普遍采用浮筏手艺。法、德、意等国建制的猎扫雷艇动力设备也采用了浮筏手艺。因而,浮筏对改善舰艇的荫蔽性,提高本身声纳系统的感化距离和减小近场水噪声对声纳的干扰等均有主要意义。一种趋向表白,国外舰艇大将越来越多的采用浮筏手艺。 浮筏隔振手艺国表里成长概况 上述国度正在近一、二十年内,正在使用浮筏手艺之后,使其动力安拆传送到船体上的振动传送丧失正在低频时为35dB,高频时跨越50dB。此中美国潜艇降噪程度一曲处于世界领先地位,美国核潜艇正在60年代初期将噪声最大的推进系统安拆正在浮筏上,则使艇体布局噪声较着降低,其降噪量添加了15~20dB。多年来噪声总声级下降了40多分贝。80年代中期“”级型核潜艇的噪声己降低到118分贝,“海狼”级型核潜艇噪声级达到90~100分贝,已低于海况海洋布景噪声(110~120分贝)。 前苏联潜艇的恬静性手艺成长也较快,十分显著,特别是到了80年代初期,前苏联又加工出了低噪声螺旋桨,使得新型的S, M和“鲨鱼”型核潜艇以及K级常规潜艇的噪声均达到了125~130分贝。前苏联正在1975~1985年间使潜艇的噪声降低了30dB,潜艇的总噪声可低于海洋布景噪声。这里就有浮筏的贡献。 前苏联的降噪工做虽然比美国起步晚,但降噪十分显著,其最新型潜艇噪声程度取美国的差距正正在缩小。此外,英、法、的潜艇都把噪声做为权衡潜艇机能的主要目标。 浮筏隔振手艺国表里成长概况 英国“特拉法尔加”级潜艇是英国第4代型核潜艇,也是英国海军最新一代型核潜艇,于1979年至1991年间共建制7艘,现全数正在役。该级艇是正在原“快速”级的根本上改良而成的。艇型根基连结“快速”级的艇型和安插体例,但正在兵器和电子设备方面有严沉改良,并从1998年起改拆“和斧”导弹,以提高对舰力。该级艇采用浮筏减振,第一艘艇仍采用保守的螺旋桨推进,但从第二艘艇起头采用喷水推进,并敷设消声瓦,从而大大地降低了潜艇乐音,使其荫蔽性更强。该级艇的次要兵器配备有:艇艏有533毫米鱼雷发射管5具,可发射“旗鱼”、MK24一2型“虎鱼”鱼雷、“鱼叉”反舰导弹,兵器拆载量为25枚。侦听配备有2076型分析声纳(1995年改拆)、2072型、2046型排阵声纳、2082型侦查测距声纳、2077型自动短矩识别声纳。其它电子设备还有:MK1105型惯性设备、卫星设备、1007型I波段雷达、 ICS-3型卫星通信系统、和术兵器节制系统和SMCS潜艇分析做和系统。正在英国,最后建制的核潜艇易被对方的潜艇、水面舰艇及海上侦查飞机发觉,其缘由是艇本身发出的宽频和不持续的噪声较高。后来将包罗汽轮机、齿轮箱、冷凝器和汽轮发电机组的从推进安拆拆正在一个大型的机械筏体上,而该筏体又被弹性支承正在定位的船体布局上。因为采用了浮筏安拆,处理了噪声短问题,达到了的噪声目标。随后,正在“火速”号型核潜艇上也采用了浮筏手艺,它的噪声机能跨越了设想目标。正在70年代,建制的属于第三代的“特拉法”级核潜艇采用了更趋成熟的浮筏隔振安拆,降噪结果又有了新的提高。 苏格兰渔业查询拜访船 筏体上弹性安拆了做从、辅机用的2台交、曲流柴油发电机组和1台曲流柴油发电机组,还有各类泵、压气机、电机等,为了防止空气噪声激励壳体,所有设备都拆正在一个大的隔声罩内,筏体通过50个软橡胶隔振器支持正在船体上。 苏格兰渔业查询拜访船 实船试验表白:通过两级隔振后,从机组到船体总的振动传送丧失正在低频段(31.5 Hz-250Hz)为35dB,高频段(250 Hz—l0 kHz)达到50dB。 波兰渔业研究船Prof.Siedlecki号 波兰渔业研究船Prof.Siedlecki号 该船的自动力系统,三台曲流发电机组及一台交换发电机组都弹性地安拆正在一个大浮筏上,后者再用36个橡胶隔振器弹性地支承正在船体布局上,构成双层隔振的浮筏安拆。正在浮筏上设想安拆了一个剐性的多层隔声罩,而正在隔声罩的上部通风管道中则安拆了一个消声器。正在机舱中第二浮筏上安拆了三台变流机组,每台变流机组是用6个斜置式橡胶隔振器安拆正在浮筏上的,浮筏再用8个橡胶隔振器弹性支承正在船体布局上。所有能发生较高振级的辅机都间接安拆正在一公共浮筏上。 波兰渔业研究船Prof.Siedlecki号 通过尝试可知:因为采用了很多减振降噪的防止办法,此种渔船比按保守方式设想的船因为机械振动而发生的水下辐射噪声要小得多。同时还测出鲱鱼约能正在l km远处正在整个频段上‘听见’前者,而听见后者的距离则要比这个距离大上十倍,鳕鱼能发觉后者的距离也比前者大两倍摆布。 猎扫雷舰艇 上的浮筏安拆 猎扫雷舰艇是浮筏安拆的一个主要使用场所,正在这类舰艇上采用浮筏手艺的次要目标是: 抗冲击 隔振降噪 它有三种根基布局形式 猎扫雷舰艇 上浮筏安拆(台式) 每一台从机连同减速齿轮箱及其他从属安拆、润滑油等安拆正在一公共筏架上,这类布局多半是单层隔振的,隔振器能够安放正在从机和筏架之间,也能够安放正在筏架和船体基座之间。 猎扫雷舰艇 上浮筏安拆 从机及其从属的轴机一路弹性地安拆正在一公共的吊蓝状的筏架上.筏架再弹性地支持正在船体舷侧构架上,构成双层隔振浮筏安拆。 英国的Hunt级反水雷舰就是采用这种布局形式的浮筏进行从辅机隔振的 猎扫雷舰艇 上浮筏安拆 这种悬吊式浮筏布局的次要长处是因为筏架的支承点一般多正在水线,因而大大减轻了由空气噪声对舰船壳体的声激励而发生的水下辐射噪声:耽误告终构噪声的传输线;减轻了由水下爆炸惹起的对舰船自动力系统的冲击载荷。 猎扫雷舰艇 上浮筏安拆 从机通过减振器弹性地支承正在筏架上,而筏架则支持正在机舱的前后舱壁上,其毗连体例能够是弹性的也能够是刚性的。 意大利Lerici级猎雷艇便是采用这种布局形式的浮筏安拆。 国内概况 为缩短我国取其他先辈国度正在这一手艺范畴的差距,我国从“八五”起头,对舰船浮筏安拆逐渐开展理论和使用方面的研究。 连系某型猎扫雷艇研制,系统工程部陈志钧、俞浩、王暖、高立冬等同志构成的课题组对浮筏减振手艺进行了深切的根本性研究,并取得了冲破性的丰盛。 国内概况 “八五”期间的研究工做次要环绕着浮筏系统的动力学建模和系统动力特征阐发,构成了多种建模阐发方式,如多刚体动力学建模阐发方式、无限元建模阐发方式、综等。 动力特征阐发次要局限于系统的固有特征阐发,通过计较阐发系统的固有频次及响应的振型,初步摸清告终构参数取系统动力学特征的内正在关系,获得了一些指点浮筏系统设想的准绳和结论。 系统响应特征因为其固有的复杂性和阻尼处置手艺上的坚苦,“八五“期间并未获得处理。 国内概况 使用研究方面次要开展了平置式浮筏安拆的使用研究 颠末几年的理论试验研究,己对它的动力学特征有较深切的领会,并己有了使用的实例。 国内概况 正在漓江奢华逛艇上,两台柴油发电机组弹性安拆正在统一浮筏体上,浮筏体取艇体也通过弹性元件联合。 实船测试成果表白:机组取船体基座之间的振级落差为30.3dB,正在对管系统固定体例进行恰当改良后,振级落差提高到36.6dB。 国内概况 丈量船是海洋测绘、水文景象形象查询拜访和物理参数丈量的军辅船,船上一般都拆有多套水声设备,因而对船上设备振动噪声要求严酷。船舶系统工程部的高立冬,喻浩,王暖等针对某型号丈量船次要噪声振动源进行了减振降噪管理,取得了优良的结果。 此中,从机采用低频大载荷隔振器的单层隔振,辅机采用浮筏隔振安拆,机座采用局部阻尼处置等办法。本船自噪声正在低航速时(从机400- 500r/min)已覆没正在海洋布景噪声之中。 国内概况 海洋查询拜访船“中近海”三台柴油发电机组采用浮筏安拆进行全体隔振,筏体尺寸为4.2m×6.5m×0.6m,分量12.8吨。正在陆上配机试验中,各类工况下振级落差均达到42dB以上。正在系泊试验中,振级落差达到35dB。 国内概况 “九五”期间,为了评定浮筏系统的隔振结果,正在理论研究方面进行了浮筏系统响应计较工做,并进行告终构参数活络度阐发,目标是寻求影响浮筏系统动力学机能的次要布局参数,以指点我们的工程设想。 正在浮筏布局形式上,以有工程型号布景的侧挂式浮筏和框架式浮筏为研究对象,开展设想、计较、试验和隔振结果的查核评定工做。 感谢! 图中:1.螺旋桨压力丈量室,2.为正轨的伴流场设想的舰部船型,3.丈量扭距和推力的插入件,4.通风系统的消声器,5.弹性安拆的排气系统;6.通风系统的消声器,7.船面和机舱上方的隔离垫衬;8.弹性安拆的管,9.颠末细心设想和均衡的螺旋浆,10.弹性支承的螺旋桨轴,11.安拆正在弹性支承框架内的渔业加工场,12.尝试室中弹性安拆的地板和顶板,13.安拆制冷压缩机用的三个双层隔振浮筏,14.安拆从柴油机用的双层隔振浮筏,15.弹性安拆柴油发电机组的隔声罩,16.双层隔振安拆正在统一浮筏上的三台变流机组,17弹性安拆正在三个浮筏上的九十个辅机设备,18.用弹性混凝土灌注的声纳基座;19接近推力器舱室的阻尼涂层。 * * 图1-2 振动传送率曲线 单度冲击隔离系统的力学模子 a)积极的隔冲系统 b)消沉的隔冲系统 *

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