阻尼弹簧减振器减振方法及特性
常用的管道减振方法需要在管道初始设计阶段实施或者需要改变管道走向和排布,大多需要在设备停机状态下完成,可能会影响企业正常生产进度。新型阻尼减振技术,可以在不停机和不改变管道系统结构的情况下对管道系统进行振动控制。它弥补了传统减振方法的缺陷,适用范围比较广泛,减振效果非常明显。
分析减震器的阻尼性能,可以发现阻尼弹簧减震器的外特性曲线是非线性的,通常会给设计带来繁琐的计算,而且在结构上也难以如实相符,因此在工程设计中,通常采用分线段的近似方法来设计减震器的外特性。而减震器在不同的激振频率下,需要匹配不同的相对阻尼系数。在高频激振工况下,减震器的作用反而加剧了车身震动,降低了舒适性。但减震器此时由于对车轮动载有抑制作用,却能提高行使安全性。在这种矛盾情况下,促使设计人员在设计减震器的外特性时,不得不考虑兼顾安全性与舒适性的折中方案,这样在一定程度上增加了设计的复杂性。所以减震器的良好设计应该有两个基本方面的意义:一是使减震器外特性与车辆悬架震动特性相匹配;二是在复杂的工况下,仍能稳定地保
持这种相适应的外特性。
可变阻尼式减震器工作原理是从外部改变节流孔的大小,调节阻尼力的强度,这种减震器可根据任何行使条件,从外部操作改变节流孔的大小,获得最佳阻尼力,当外部条件(车辆行驶工况)发生改变时,控制器向步进电机或电
磁阀发出控制脉冲,由步进电机或电磁阀调节可变节流口大小,进而改变减震器阻尼系数。变节流口式可变阻尼减震器的设计到目前为止还不成熟,要求实现的阻尼力变化与减震器内部结构参数变化之间的关系还没有完善的算法。
阻尼减震器减振原理如下:阻尼腔内有活塞和大量粘滞性阻尼液,阻尼减震器上底板通过管夹与管道连接,下底板与基础固定连接。它可以将管道的振动机械能通过活塞迅速传递到高粘性阻尼液,转化为液体的热能释放出去,从而有效降低管道系统的振动。该吊式弹簧减震器为柔性支撑,而非刚性支撑,允许管道存在微小的振幅,而不是把管道紧紧锁死,对管道系统无附加刚度。
管道阻尼减震器的特性如下:
第一,可以实现设备在线安装,不影响企业正常生产进度。
第二,对任何方向的振动反应都毫不延迟。
第三,适用范围比较广泛,适用于变工况的系统。
第四,对周期振动载荷和冲击荷载都有效。
第五,依靠螺栓紧固,易于安装与拆卸。
第六,没有复杂的磨损件,设备易维护。
第七,为柔性支撑而非刚性支撑,对管道无附加刚度。
目前比较常见的阻尼减震器为美国泰勒公司研发的油缸式阻尼减震器、日本Oils公司开发的阻尼墙体式阻尼减震器和德国Gerb公司研制的开放式阻尼减震器。这些阻尼减震器适用于不同结构的减振,各有优缺点。管道阻尼减震器的性能主要决定于以下两个方面:第一,阻尼减震器内部结构设计和外部缸体尺寸参数选择;第二,阻尼液材料的选取。
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