Виброизолятор может выдерживать вес оборудования и при этом плохо подходить для конкретного применения.Причина часто становится ясна на кривой нагрузки-прогиба. Вместо того чтобы показывать только максимальную нагрузку, кривая показывает, где изолятор будет работать после установки, насколько он прогибается под статической нагрузкой и сколько движения остается для вибрации или удара.

Для инженеров, выбирающих крепление, наиболее полезная информация находится не в конце кривой. Она находится вокруг фактической рабочей точки.

Что показывает кривая нагрузки-прогиба?

Кривая нагрузки-прогиба связывает приложенную нагрузку с перемещением изолятора.

Для идеальной линейной пружины:

F = kδ

где F — сила, k — жесткость, а δ — прогиб.

Реальные виброизоляторы не всегда линейны. Резиновые крепления могут становиться все более жесткими по мере увеличения сжатия. В тросовых изоляторах геометрия троса меняется по мере деформации петель, в то время как взаимодействие между отдельными тросами способствует нелинейному отклику.

Вот почему одно значение жесткости не всегда описывает весь рабочий диапазон.

Сначала найдите рабочую точку

Рассмотрим электронный шкаф весом 100 кг, поддерживаемый четырьмя одинаково нагруженными изоляторами:

100 кг ÷ 4 = 25 кг на изолятор

Найдите 25 кг на оси нагрузки и определите, где она пересекает кривую. Соответствующее перемещение — это приблизительный статический прогиб, а точка пересечения — рабочая точка.

Однако равномерное распределение нагрузки не следует предполагать, когда трансформатор, двигатель, аккумуляторная батарея или другой тяжелый компонент смещает центр тяжести. Существующее руководство HOAN по расчету нагрузки показывает, как смещенный центр тяжести может привести к существенно различным реакциям на отдельных опорах.

По этой причине вес оборудования, деленный на количество креплений, является отправной точкой, а не всегда окончательной нагрузкой, используемой для выбора.

Прочитайте жесткость вокруг рабочей точки

Локальный наклон кривой дает представление об эффективной жесткости:

k ≈ ΔF / Δδ

Более крутой участок означает, что для дополнительного движения требуется большая сила. Более пологий участок означает большее перемещение при том же увеличении силы.

Это важно, потому что жесткость влияет на собственную частоту изолированной системы:

fₙ = (1 / 2π) √(k / m)

Для нелинейного изолятора инженеры поэтому должны обращать внимание на кривую вокруг фактической рабочей области, а не предполагать, что одно значение жесткости применимо везде.

Проверьте оставшийся динамический ход

Статический прогиб использует часть доступного движения изолятора до начала работы оборудования.

Полезная предварительная проверка:

Оставшийся ход ≈ δmax − δstatic

Это не замена анализу удара или динамическому анализу. Это просто показывает, сколько физического движения остается за пределами статической рабочей точки.

Рассмотрим электронный шкаф, установленный на транспортном средстве. Его вес сначала определяет статический прогиб. Когда транспортное средство проезжает по неровной дорожной поверхности, требуется дополнительный ход для компенсации переходного воздействия.

Если рабочая точка уже близка к концу доступного хода, у изолятора может остаться мало места для этого движения.

Вот почему максимальную грузоподъемность не следует автоматически рассматривать как предпочтительную рабочую точку.

Что говорит петля гистерезиса?

Когда отображаются как загрузка, так и разгрузка, тросовый изолятор может показывать разные пути силы-прогиба.

По мере деформации петель троса внутри структуры троса происходит относительное движение и трение. Поэтому путь разгрузки может не точно повторять путь загрузки.

В результате получается петля гистерезиса.

Площадь, ограниченная петлей, представляет собой механическую энергию, рассеянную в течение этого цикла загрузки.

Это важная характеристика тросовых изоляторов, поскольку их конструкция обеспечивает как пружинное действие, так и демпфирование на основе трения. Однако петля гистерезиса, измеренная в одном тестовом условии, не должна использоваться для заявления универсального коэффициента демпфирования для любой амплитуды нагрузки или перемещения.

Проверьте направление нагрузки перед использованием кривой

Кривая также должна соответствовать тому, как изолятор будет фактически нести нагрузку.

Нагрузка на сжатие и сдвиг может давать разную жесткость, прогиб и доступный ход. Вращение изолятора не меняет вес оборудования, но меняет деформацию конструкции изолятора.

Поэтому кривая сжатия не должна автоматически использоваться для установки на сдвиг.

Это особенно важно, когда схема монтажа меняется поздно в процессе проектирования для решения проблемы пространства. Шаблон болтов может по-прежнему подходить, в то время как исходные данные о нагрузке-прогибе больше не отражают фактическое рабочее направление.

Используйте кривую как часть выбора

Кривая нагрузки-прогиба наиболее полезна, когда она связана с реальной установкой.

Для предварительного выбора Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd. рекомендует проверить:

Вес оборудования + Количество изоляторов + Схема монтажа + Частота вибрации/об/мин + Ориентация монтажа + Требования к удару + Доступное установочное пространство

Для неравномерного или ограниченного пространства оборудования CAD, файл STEP или монтажный чертеж могут помочь определить фактическое распределение нагрузки и рабочее направление.

Нужна проверка нагрузки-прогиба для вашего приложения?
Отправьте параметры вашего оборудования и монтажный чертеж в HOAN для выбора модели.

FAQ

Что такое рабочая точка на кривой нагрузки-прогиба?

Это точка, соответствующая нагрузке, которую несет изолятор после установки. Она указывает приблизительный статический прогиб и нормальную рабочую область.

Является ли максимальная статическая нагрузка лучшей рабочей точкой?

Не обязательно. Также следует проверять оставшийся ход, эффективную жесткость и динамические требования.

Можно ли использовать кривую сжатия для нагрузки на сдвиг?

Не автоматически. Сжатие и сдвиг могут иметь разную жесткость и характеристики перемещения, поэтому следует использовать данные для предполагаемого направления нагрузки.