机械振动与冲击的隔离
冲击隔离

冲击隔离4.3.1冲击隔离的概述冲击是一种能量传递形式,其发生的时间比接收能量的系统的固有周期短得多,常伴有急剧的瞬态运动,能量传递过后系统的运动会自然衰减。
例如炮舰中弹或者发炮,飞机的起飞、降落,火车的开车、停车、撞接,包装物起吊、跌落等。
经常产生较大的冲击。
这时接收能量的系统承受冲击载荷,这种载荷常用一个单独的主要脉冲组成,一般来说它的持续时间很短。
对受冲击载荷的结构来说,与承受周期载荷或谐振载荷的结构相比,在控制结构的最大响应中,阻尼就显得不太重要了。
在冲击载荷下结构的最大响应将在很短的时间内到达,在这之前,阻尼力还来不及从结构吸收较多的能量。
因此这里主要泰伦冲击载荷下体系的无阻尼运动。
冲击分直接冲击和间接冲击。
直接冲击是设备直接和其他物体相碰撞,往往设备会在与其它物体相撞处造成永久变形或者破坏。
包装技术主要用于这种场合,间接冲击是其它物体直接冲击,冲击力由其它物体再传到设备上,缓冲器主要用于这种场合。
冲击隔离又分冲击力隔离和冲击运动隔离。
前者指用隔冲装置来减轻机械本身所产生的冲击力对支撑周围的设备的影响。
后者指用隔冲装置来减轻外部冲击所引起的基础或支撑结构运动对设备的影响。
冲击是由于环境突变引起的结构状态的突变。
突变的环境常用冲击激励s (t )表示,除波形s (t )外,冲击激励还可用峰值0S 、作用持续时间1t 及冲量()dt t s t⎰0来表示。
实际上这几种冲击参数往往是未知的,它与互撞两物体的质量、力学性能及撞前的相对运动等有关[14]。
图4—3 矩形脉冲与位移工程上往往研究参数给定的冲击,即理想冲击激励。
这类问题原则上是求振动系统的瞬态响应问题,只要通过卷积积分即可得到其解。
设一线性系统的响应量为(){}t x ,受到的理想冲击为:(){}(){}⎩⎨⎧≥→≤≤→=1100t t t t t p t s (4—12)则其响应为:(){}()[](){}()[](){}⎪⎩⎪⎨⎧--∙=⎰⎰100t t d p t h d t p h t x ττττττ 式中,()[]τh 为系统的脉冲响应矩阵。
单向阻尼器工作原理

单向阻尼器工作原理及应用一、单向阻尼器简介单向阻尼器是一种特殊的减震降噪装置,主要用于吸收和隔离振动和冲击。
根据不同的应用需求,单向阻尼器有多种类型,如线性金属阻尼器、液体阻尼器等。
它们被广泛应用于机械、建筑、交通等各个领域,以提升设备的稳定性和可靠性,降低噪音和振动对周围环境的影响。
二、工作原理详解单向阻尼器通过将输入的振动或冲击能量转化为热能或其它形式的能量,从而达到减震降噪的效果。
其工作原理主要基于材料内部的摩擦和粘性阻力。
当外界的振动或冲击传递到阻尼器时,其内部的材料会发生形变或相对运动,在这个过程中,由于摩擦和粘性阻力,大部分的能量会被吸收并转化为热量,从而达到减震降噪的目的。
三、主要类型与特点1. 线性金属阻尼器:线性金属阻尼器利用金属的塑性变形吸收能量。
其优点是结构简单、寿命长、可靠性高;缺点是重量较大,可能会对设备造成额外负担。
2. 液体阻尼器:液体阻尼器利用液体的粘性和内摩擦吸收能量。
其优点是吸收能量大、动态响应好;缺点是结构复杂、维护成本高。
四、选型与安装建议在选择单向阻尼器时,需要根据设备的振动源、工作环境、负载情况等因素进行综合考虑。
同时,安装过程中应确保阻尼器的安装位置正确,固定牢固,以免影响其减震降噪效果。
五、性能测试与评估方法对单向阻尼器的性能进行测试和评估,可以通过测量其在静态和动态环境下的阻尼效果来进行。
静态测试主要检测阻尼器的静力平衡状态;动态测试则通过激振器施加周期性的激励,观察阻尼器的响应曲线,以评估其在动态环境下的减震降噪效果。
六、实际应用案例例如,在桥梁工程中,为了减小车辆行驶引起的桥面振动,可以采用单向阻尼器对桥面进行加固;在精密仪器中,为了防止外部振动对仪器精度的影响,也可以使用单向阻尼器来隔离振动。
这些实际应用案例都证明了单向阻尼器在减震降噪方面的显著效果。
七、总结单向阻尼器作为一种有效的减震降噪装置,在各种工程实践中得到了广泛应用。
了解并掌握单向阻尼器的工作原理对于确保其性能至关重要。
冲击钻机的噪音和振动控制措施

冲击钻机的噪音和振动控制措施冲击钻机作为一种用于岩石和地下开采的重要工具,不可避免地会产生噪音和振动。
然而,过高的噪音和振动不仅可能对工作环境和操作人员的健康造成危害,还可能对周围的环境和建筑物产生不利影响。
因此,为了合理控制冲击钻机的噪音和振动,确保安全生产和环境保护,需要采取一系列有效的措施。
一、噪音控制措施冲击钻机引起的噪音主要来自于机械运动、振动和冲击过程中的碎石等声源,噪音控制需从源头和传播途径两方面入手。
1. 设备选择与维护:在采购冲击钻机时,应选择噪音较低的设备,并遵循生产厂家的建议以正确进行设备维护和保养,确保设备的正常运转和降低故障率。
2. 隔音罩与隔音箱:根据冲击钻机工作的不同情况,可以采用设置隔音罩或隔音箱的方式进行噪音控制。
隔音罩和隔音箱可减少噪音的传播,降低周围环境的噪音水平。
3. 吸音材料的应用:在工作场所的墙壁、天花板和地板等位置使用吸音材料,能够帮助吸收噪音并减少其反射和传播,提高工作场所的声学环境。
4. 工作间隔和工作时间限制:通过合理安排工作间隔和限制冲击钻机的工作时间,减少噪音暴露时间,保护操作人员的健康。
5. 员工培训:提供噪音防护培训,加强员工的安全意识和正确佩戴防护设备的意识,保障操作人员的健康和安全。
二、振动控制措施冲击钻机产生的振动会对操作人员、机器设备和周围环境产生不利影响,特别是对周围建筑物和地下管线的影响较大。
因此,需采取一系列措施进行振动控制。
1. 设备调整与维护:正确调整和维护冲击钻机,确保其运转平稳,减小振动幅度和频率。
2. 减震措施:在冲击钻机与地面之间设置减震装置,如弹簧垫片、减震橡胶等,可以减少振动传递,降低振动对人员和建筑物的影响。
3. 振动隔离措施:通过使用可调节的振动隔离器材,将振动烈度降至合理范围,减少传递振动能量到周围环境的可能。
4. 建筑物结构设计:在设计建筑物时,应考虑冲击钻机使用的振动特性,采取相应的结构加固和抗震设计,减轻建筑物对振动的敏感性。
机械系统中的冲击与振动响应分析

机械系统中的冲击与振动响应分析在机械工程领域中,冲击与振动是一个非常重要的研究课题。
机械系统在运行过程中,常常会受到外界的冲击力或振动力的作用,这些力的存在会对机械系统的性能产生重要影响。
因此,对于机械系统中的冲击与振动响应进行分析和研究,对于提高机械系统的性能和可靠性具有重要意义。
冲击是指突然作用在物体上的力,它的作用时间很短,力的大小和方向也可能会发生突变。
冲击力的作用会导致机械系统发生瞬时的变形和应力集中,从而对系统的工作性能产生不利影响。
为了分析机械系统中的冲击响应,可以采用冲击响应分析方法。
这种方法通过建立机械系统的冲击力与响应之间的数学模型,来预测系统在冲击力作用下的响应情况。
振动是指物体在固有频率下的周期性运动。
机械系统中的振动通常是由于不平衡、不对称、摩擦等原因引起的。
振动力的作用会导致机械系统发生振动响应,从而对系统的工作稳定性和寿命产生不利影响。
为了分析机械系统中的振动响应,可以采用振动响应分析方法。
这种方法通过建立机械系统的振动力与响应之间的数学模型,来预测系统在振动力作用下的响应情况。
冲击与振动响应分析是机械工程中的一个复杂课题,涉及到多学科的知识和方法。
在进行冲击与振动响应分析时,需要考虑到材料的力学性能、结构的刚度和阻尼特性、系统的边界条件等因素。
此外,还需要借助于计算机仿真和实验测试等手段,来验证分析结果的准确性和可靠性。
在冲击与振动响应分析中,常常会遇到一些挑战和困难。
例如,冲击力和振动力的作用时间很短,很难通过传统的测量手段来获取准确的力信号。
此外,机械系统的结构复杂,存在着多种模态的振动,如何正确地对系统进行建模和分析也是一个难题。
针对这些挑战和困难,研究人员提出了一系列的解决方案和方法,如使用高速摄像技术来获取冲击力的时间历程,采用有限元分析方法来建立机械系统的数学模型等。
冲击与振动响应分析在实际工程中有着广泛的应用。
例如,在汽车工程中,需要对汽车底盘的冲击与振动响应进行分析,以提高汽车的行驶舒适性和安全性。
轴承隔离器原理

轴承隔离器原理轴承隔离器是一种用于减少轴承振动和提高轴承寿命的装置。
它以轴承隔离为基础,通过分离轴承和轴承所在的机构来降低振动和噪音。
轴承隔离器的原理是利用了阻尼器中的液体、气体或者其它介质,使得轴承所在部件和机器主体的振动不产生相互干扰,从而达到隔离的目的。
在隔离器的作用下,机器主体的振动被大幅度降低,轴承也得到了保护。
轴承隔离器的实现方式多种多样,最常见的有液体阻尼器、气体阻尼器和弹簧隔离器等。
液体阻尼器是利用液体粘滞和阻力的特性,能吸收和减小机器主体和隔离器之间的振动和冲击,从而将机器主体的振动转移给阻尼器,使得机器主体周围的环境能够保持相对稳定。
液体阻尼器在使用过程中需要定期更换液体。
气体阻尼器则采用了空气或者氮气作为阻尼介质,这种阻尼器具有轻便、易安装、清洁、无渗漏等优点,广泛应用于重型机械和震动条件较差的环境中。
同时,气体阻尼器还可以利用弹性变形的特性,适用于水平方向和垂直方向隔离。
弹簧隔离器也是一种常见的隔离器。
它采用弹簧和减震橡胶作为缓冲材料,能够对机器主体和环境之间的振动进行有效隔离。
不同于液体阻尼器和气体阻尼器需要更换液体或气体,弹簧隔离器只需要更换橡胶材料即可。
同时,弹簧隔离器还可以根据振幅和频率的变化来调整隔离效果,从而实现更好的隔离效果。
总而言之,轴承隔离器可以有效地减少机器的震动和噪音,保护轴承的使用寿命。
不同类型的隔离器都有各自的优点和应用场景,用户可以根据需求来选择最为合适的隔离器。
隔离器的使用不仅可以提高机器的工作效率和稳定性,同时也可以减少对周围环境的影响,对保护环境和改善工作环境有着很大的作用。
轴承隔离器不仅可以降低机器振动和噪音,还可以提高机器的可靠性和运行效率。
轴承隔离器在广泛应用的同时,也可以通过一些设计和安装方案来进一步提高其效果。
首先,轴承隔离器的选型应该满足机器的实际工作条件和要求。
根据机器的振动频率和振幅等参数,选择合适的隔离器可以大大提高隔离效果。
回转支承隔离块

回转支承隔离块1.引言1.1 概述回转支承隔离块(Rotary support isolation block)是一种用于隔离回转支承的关键结构件。
回转支承是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各行各业的机械设备中,如起重机、工程机械、冶金设备等。
回转支承的作用是支撑和承受旋转设备的重量,并实现旋转的稳定和平稳运行。
然而,在实际应用中,由于回转支承长时间的旋转工作,会产生大量的震动和振动力,这些力会传递到机械设备的其他部件上,给设备的使用和维护带来很大的困扰。
为了解决这个问题,工程师们研发出回转支承隔离块,用于隔离回转支承传递的震动和振动力,从而提高设备的稳定性和可靠性。
回转支承隔离块通常由橡胶、聚合物或金属弹簧材料制成,具有良好的阻尼和消震效果。
它们可以有效地减小回转支承产生的振动和噪音,防止振动力传递到机械设备的其他部件上,提高设备的使用寿命和安全性。
回转支承隔离块的设计和制造需要考虑多个因素,如载荷、速度、工作环境等。
工程师们通过对这些因素的综合分析和计算,确定合适的隔离块的尺寸、材料和结构,以满足设备的工作要求。
回转支承隔离块在机械设备中的应用前景广阔。
随着工业技术的不断发展,机械设备对减振和隔离的要求越来越高,回转支承隔离块作为一种有效的减振隔振装置,将在各个行业得到广泛应用。
同时,随着材料科学和制造工艺的进步,回转支承隔离块也将不断完善和创新,以满足更加复杂和高品质的工作环境。
综上所述,回转支承隔离块作为一种关键的机械结构件,为机械设备的稳定工作和可靠运行提供了良好的保障。
在未来的发展中,我们有理由相信,回转支承隔离块将继续发挥重要作用,并不断为机械设备的减振隔振技术进步做出贡献。
文章结构部分(1.2 文章结构)主要是对整篇文章的组织和结构进行介绍,让读者对文章的内容有一个整体的了解。
文章结构部分可以按照以下方式进行编写:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分(1.1 概述)对回转支承隔离块的背景和重要性进行概述,引出本文要解决的问题。
机械工程中的振动与冲击分析

机械工程中的振动与冲击分析振动与冲击是机械工程中常见且重要的现象,对于机械系统的性能和稳定性有着重要的影响。
在机械设计与制造过程中,对振动与冲击进行全面的分析是必要的,可以提高机械系统的可靠性和寿命。
本文将介绍机械工程中振动与冲击的基本概念、分析方法以及它们对机械系统的影响。
首先,让我们来了解振动与冲击的区别。
振动是指物体在固定点或固定坐标系中周期性地来回摆动,而冲击是指物体突然与其他物体发生强烈碰撞所产生的瞬时力或瞬时速度变化。
振动与冲击的分析是通过测量或计算物体在不同时间点的位置、速度、加速度等物理量,来描述和评估它们对机械系统的影响。
对于振动的分析,我们可以从几个方面入手。
首先是振动的原因与来源,可以是外界激励或机械系统内部的自激振动。
外界激励包括机械系统与外界环境的相互作用,如电机的震动、风或水流的冲击等。
自激振动是机械系统在一定条件下由内部因素引起的振动,例如机械传动系统中的齿轮共振、液压冲击等。
其次是振动的传递路径与方式。
振动可以通过机械结构的传导、介质传播以及耦合效应进行传递。
当机械系统中的一个部件振动时,其振动能量会通过与之相连的其他部件传递,形成整个系统的振动响应。
介质传播是指振动通过液体或气体介质进行传递,如声波传播等。
耦合效应是指不同振动模态之间的相互影响,可能导致共振现象的发生。
振动对机械系统的影响是多方面的。
一方面,振动可能会引起机械系统的疲劳破坏,尤其是对于重复加载条件下的机械部件,如弹簧、轴承等。
另一方面,振动还会导致机械系统的动态失稳,使得系统无法工作在设计要求的稳定状态下。
此外,振动还可能产生噪声污染,影响机械系统的使用环境和人员的健康。
与振动相比,冲击的分析更加复杂。
冲击是突然施加到物体上的高能量载荷,会使物体产生较大的应力和应变。
因此,冲击分析需要考虑材料的动力学特性、载荷的变化率、能量的传递方式等因素。
在实际工程中,冲击分析主要应用于设计韧性结构、保护装备及零件、高速冲击试验等领域。
机械加工过程中机械振动的成因及解决方法

机械加工过程中机械振动的成因及解决方法摘要:机械加工过程中机械振动会影响加工的质量,因此在开展机械加工的过程中,需要采取有效控制措施来使机械振动得到降低。
本文对机械加工过程中发生振动的原因和特点进行了介绍,希望能够通过更加有效地方式解决机械振动的问题,从而更好地促进机械加工行业的发展。
关键词:机械加工;机械振动;成因;解决措施引言在以往的机械加工过程中,经常会出现振动现象,使加工的精准度和精细度受到严重影响。
机械加工中的振动会使加工刀具在加工的过程中出现位置偏移,从而使加工产品出现瑕疵,影响了加工产品的质量。
同时,机械振动还会使刀具出现磨损现象,影响了刀具的使用寿命,同时对机床整体系统产生影响,使加工系统在振动反作用力的影响下难以正常运行。
在开展机械加工工作的过程中,机械振动的现象通常情况下来源于对机械设备的不合理使用,从而导致机械技工的设备操作不能够符合相应的规范性特点,使机械振动现象对机械加工产生严重影响。
在开展机械加工的过程中,需要提高操作规范性,使机械振动现象能够得到有效改善。
1在机械加工时发生振动的原因和对应特点1.1 自由振动在开展机械加工工作的过程中,经常会出现零部件自由振动的现象,这种振动现象产生的原因也最为简单。
在机械加工零部件的时候,机械切削加工通常会导致操作波动,进而引发整个机械系统的自由振动。
同时,自由振动现象的出现还与外界各种力的因素有关,外力通过对振动力的影响,使振动力能够通过自由振动的方式逐渐衰弱,从而能够在机械振动的过程中确保机械的正常运转,使机械加工自由振动工作能够更好地得以发展。
在出现自由振动之后,由于缺乏外力的补充,使自由振动在发生一段时间后自动减弱。
因此,从整体上来看,自由振动对整个机械加工过程的影响不大。
但是,相关施工人员也要注意在开展机械加工的过程中对自由振动加以控制,避免自激振动的发生。
1.2 强迫振动在开展机械加工的过程中,通常会受到干扰力的影响而出现强迫振动,因此在开展强迫振动消除的过程中,首先要借助一定的技术和方式来消除干扰力。
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电子产品在使用、运输和存放过程中,不 可避免地会受到机械振动、冲击和其它形式的 机械力的作用,如果产品结构设计不当,就会 导致电子产品的损坏或无法工作。
造成损坏情况有两种:一种是由于设计不 良引起共振和抗冲击能力差。另一种是疲劳损 坏,虽然振动和冲击加速度未超过极限值,但 在长时间的作用下,产品及其元器件,零部件 因疲劳作用而降低了强度,最后导致损坏。
(2)电容器和电阻器
电容器一般采用立装和卧装两种方式,卧装抗振能力 强,为了提高其抗振能力,立装应尽量剪短引线,最好垫 上橡皮、塑料、纤维、毛毡等;卧装可用环氧树脂固定。
电阻为了提高抗振能力,也应采用卧装。
不好 不好
较好
好
好 连接处易拆断 过高易倒 不好
(3)晶体管
小功率晶体管一般采用立装,为了提高其本身 能抗冲击和振动能力,可以卧装、倒装,并用弹 簧夹、护圈或粘胶(如硅胶、环氧树脂)固定在 印刷板上。
大功率晶体管应与散热器一起用螺栓固定在 底板或机壳上。
(4)继电器
继电器和其他电气元件不一样,由电气和机械 结构组合在一起,它本身容易失效,在冲击和振动 的影响下,继电器的典型故障有:接触不良;衔铁 动作失灵或移位;触点抖动使接触电阻不断变化干 拢电路工作等。
最好
好
差
(5)变压器等较重的元器件,应尽量安装在产品的底层, 利用变压器铁心的穿心螺栓将框架和铁心牢固地固定在底板 上,其螺栓应有防松装置。
减振和缓冲的基本原理
在实际中所见到的持续振动,是靠外界的激振力对弹 性系统做功,即输入能量以弥补阻尼所消耗的能量。
Pm-惯性力 Pk-弹性力 Pr-阻尼力
强迫振动的振幅A与外激振动的振幅Aj有以下关系:
式中 A —— 系统强迫振动的振幅;
即:γ
Aj ——外激振动的振幅; ζ —— 阻尼比,ζ = r /r0 γ —— 频率比,外激振动的频率ƒj和系统固有频率ƒ0之比, = ƒj / ƒ0 = ω j / ω 0
④当ƒj= √2ƒ0 时,γ =√2 ,强迫振动的振幅A等于外激振动的振 幅Aj ,即A=Aj ; ⑤当ƒj>√2ƒ0 时,γ > √2,A< Aj ;
⑥当ƒj>>ƒ0 时,γ >>√2 ,A< Aj它与γ >√2 时的变化不大。
减振的基本原理
根据前面分析可以看出,只有当ƒj> √2ƒ0 的情况下, 强迫振动的振幅A才能小于外激振动的振幅A j 。也就是 说只有当ƒj >√2 ƒ0 , γ>√2时强迫振动才不会造成不良后 果。
对于确定的弹性系统,其阻尼比ζ也是确定不变的。当外激振 动参数已知时,决定系统强迫振动振幅大小的只有频率比γ,也就 是说,系统强迫振动的振幅大小与激振频率ƒj及系统固有频率ƒ0有 关。由上式可得出以下结论:
①当ƒj<<ƒ0 时,γ 接近于0,强迫振动的振幅A等于外激振的振幅 Aj。即A=Aj ; ②当 ƒj < ƒ0时,γ <1,强迫振动的振幅A大于外激振动的振幅Aj, 即A> Aj ; ③当ƒj=ƒ0时,γ =1,A>>Aj,此时如果阻尼比ζ 越小,A比Aj大的倍 数越多。而当ζ →0则A→∞,也就是说,当ƒj=ƒ0 时,系统将发生 共振现象;
们之间最好垫上橡皮、塑料、纤维、毛毡等衬垫。
减振和缓冲的一般措施
1、电子产品的减振和缓冲主要是依靠安装减振器。
橡皮-金属减振器
JZN型阻尼式减振器
减振和缓冲的其它措施
(1)导线和电缆。 通常都尽量将几根导线编扎在一起,并用线夹作分 段固定,以提高其固有频率,提高抗冲击振动能力。但 单线连接有时是不可避免的,这时使用多股导线比单股 硬导线好,跳线不能过紧也不能过松。若过紧,在振动 时由于没有缓冲而易造成脱焊或拉断;若过松,在振动 时易引起导线摆动造成短路。
缓冲的基本原理
缓冲是防止电子产品免受碰撞和冲击的一种重要措施。 由能量定理P = F t可知:当外来冲击能量P一定时,若 冲击力作用的时间t愈长,则设备所受的冲击力F愈小,冲 击加速度愈小(F = ma)。因此若加大冲击力作用的接触 时间,就可以减轻产品所受冲击力作用的影响。缓冲设计 实质上是把瞬时的、强烈的碰撞和冲击能量,以位能的形 式最大限度地储存在冲击减振器中,使减振器产生较大的 形变。冲击结束后,冲击减振器的能量,由减振系统缓慢 地将能量释放出来,达到保护电子产品的目的。
(6) 印制电路板较薄,易于弯曲,故需要加固。
(7) 机架和底座的结构可根据要求设计成框架薄板金属 盒或复杂的铸件。
(8)对特别怕振动的元器件、部件(如主振回路元件), 可进行单独的被动隔振,对振动源(如电动机)也要单独进 行主动隔振。调谐机构应有锁定装置,紧固螺钉应有防松动 装置。陶瓷元件及其他较脆弱的元件和金属零件联接时,它
在电子产品上安装减振器,使产品和减振器构成一 弹性系统,从要求系统减低或隔离的需要出发,使 ƒj > √2ƒ0 就能得到良好的减振效果。
减振器的物理作用,因为振动是方向不断改变的机 械作用,当装上适当的减振器后,减振器能将支撑基座 传来的机械作用的能量储存起来,并缓慢地传到产品上 去,当还来得及将全部量传给产品时,支撑基座又开始 反方向运动了,这时能量由减振器重新交还给支撑基座。 以后又重复前面的过程,如此循环下去,就使产品所受 的振动作用大为减小。