§6无谐振峰隔振缓冲系统简介

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1、§6无谐振峰隔振缓冲系统简介引言根据电子装备抗恶劣环境设计的要求。电子装备必须在全寿命期内经受振动，冲击（含三维强冲击），碰撞，核爆，风激励等力学环境的考验。除了对电子设备中组件、插箱进行应力筛选、对整机进行结构加固以提高其抗力学环境能力外，采用隔振缓冲系统来缓和或避免力学环境对电子设备的有害影响，可以达到降低电子设备加固成本、提高其可靠性和使用寿命的目的。6．1．隔振系统设计对隔振器的基本要求。a)隔振系统采用的隔振器，应具有变刚度变阻尼特性，并应同时具有隔振缓冲两种功能。通过隔振器传递给电子设

2、备的振动、冲击量值，必须小于设备的允许值。b)由于设备的质心不可能与隔振器支承平面的几何形心完全重合（图6.7），造成图6.7中,,,不相等。为了避免耦合振动造成的有害影响，隔振器应具有在相同外形和安装尺寸前提下，形成具有固有频率相近，承载量不同的模块化系列产品，从而将隔振系统的刚度中心逼近设备质心（甚至相重合）。加载后，各支承点隔振器的实际固有频率与理论固有频率的相对偏差应小于10％（详见6.4.2）。c）隔振器应具有变阻尼特性，在共振区内有大阻尼以抑制共振峰值，在隔振区内阻尼迅速减小，以达到较

3、好的隔振效果和无谐振传递率特性（）图6.2。d)为了避免前一个碰撞脉冲引起隔振缓冲系统的残余响应，与后一个碰撞脉冲同相位叠加造成的有害影响，隔振器应具有足够阻尼力以耗散冲击能量，保证在后一个碰撞脉冲到来之前设备的残余响应为零。并满足平均碰撞传递，冲击传递率要求。e)隔振器应具有低蠕变、设备安装基面调水平的功能，以及弹性元件失效后设备仍处于安全支承状态的保护装置。f)隔振器自身的抗振动、冲击性能，抗腐蚀，耐高低温及稳定性和使用寿命等，应优于被保护电子设备。6．2．无谐振峰隔振器无谐振峰隔振器是一种弹

4、性特性和阻尼特性主要由金属构件确定的金属隔振器，其特点如下：1．对环境条件反应不敏感，可在油污，高、低温恶劣环境下工作，不易老化，性能稳定。2．它的动刚度和静刚度基本上相同。金属弹簧适用于静态位移要求较大的减振器，当工作应力6-1低于屈服应力时，弹簧不会产生蠕变。但是，应力超过屈服应力时，即使是瞬时，也会使弹簧产生永久变形。因此，应有卸荷和限位装置，以确保动态应力不超过弹性极限。3．金属弹簧阻尼比过小（）容易传递高频振动，或者由于自振（如在150～400Hz之间）而传递中频振动。在经过共振区时，设

5、备会产生过大的振幅，有时需要另加阻尼器。4．金属弹簧的设计计算比橡胶弹簧容易，其弹簧刚度可根据要求确定，不仅设计资料比较成熟，且其刚度可以制造得相当准确。金属弹簧种类很多，如圆柱形弹簧、圆锥形弹簧、盘形弹簧等，其中圆柱形弹簧应用最广。目前在军用电子设备的隔振系统中，应用较广的有两类，其一是具有垂向承载能力的底部隔振器，如无谐振峰隔缓冲器（GWF）、金属网阻尼隔振器（JWZ），不锈钢丝绳隔振器（GS）等；其二是非承载的背部隔振器，如GBJ、GDJ型隔振器等。GWF型无谐振峰隔振器工作原理由设备质量、

6、隔振器刚度、干摩擦阻尼力组成的无谐振峰峰隔振器，其力学模型如图6.1所示。当基础激励为，（6.1）设备响应为（6.2）当时，阻尼力将与基础锁住，有。当干扰频率时，如果干摩擦阻尼力无法克服惯性力（，隔振器启动并开始隔振，从而实现了隔振传递率的无谐振峰传递率特性（图6.2）图6.2无谐振峰传递率曲线图6.1无峰隔振系统力学模型无谐振峰隔振缓冲器（以下简称无峰隔振器）是金属干摩擦隔振器（SJ2608－85）GM型的改进型产品，是由季馨教授研制开发的新产品。该隔振器是根据隔振、缓冲技术所要求的变刚度、变阻

7、尼特性设计的新型抗强冲击型隔振器，它是采用刚度拟合技术和干磨擦阻尼技术实现低固有频率，无共振放大，并可兼顾缓冲和抗强冲击的典型实例之一。在结构上，它采用几组具有独立弹性一阻尼特性组件，从而可以灵活地组装成具有不同承载量、不同动态特性的隔振器或阻尼器。由于6-2阻尼可以调节，可以很方便地控制振动传递率。典型的无谐振峰隔振器如图6.3所示。它的弹性特性由隔振簧组件［A］和阻尼缓冲簧组件［B］确定。螺旋簧［A5］的刚度kL确定了隔振器的三向刚度。当实际载荷与公称载荷不一致时，螺母［A4］的位置已确定，卡

8、住帽盖［A2］调节六角圈［A1］带动调节螺杆［A3］转动，带动帽盖［A2］上下运动，使隔振器加载后的工作高度H保持规定值，从而使电子设备的安装平面保持水平。旋转上盖［3］使上锥环［B1］锥面压紧（或松开）开口内锥环［B2］、可增大或减小簧片组［B3］与帽盖[A2]间的正压力，从而对阻尼特性进行调节。簧片组［B3］是沿帽盖凸缘对称布置的不同曲率、不同根数的簧片组。组件B与底板［4］和上盖［3］之间的摩擦力，确定了水平方向的阻尼特性。组件［B］中的两种簧片的曲率和工作位置如图4所示，a