книги из ГПНТБ / Суровцев Ю.А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры

они могут работать и па сжатие. Амортизаторы АН имеют неболь­ шие размеры, удобны в отношении крепления и просты в изготовле­ нии, однако менее прочны, чем АП и АЧ (привулканпзирован.ные гайки амортизаторов .могут отрываться при вибрации).

условиях обеспечивают виброзащиту с частоты 15 Гц. На рис. 7.9 и 7.10 показаны частотные характеристики амортизаторов АН. При

120

две разновидности, АКСС-М и АКСС-И, и рассчитаны на большие нагрузки (до 400 кГ).

В зависимости от типоразмера свободный ход составляет 0,7—1,2 мм в осевом направлении и примерно столько же в боковых направлениях. На рис. 7.11 видно, что осевая деформация амор-

Амортизаторы АКСС-И обладают меньшими статическими и динамическими жесткостями, чем тех же размеров амортизаторы АКСС-М. Кроме того, динамическая жесткость амортизаторов АКСС-И возрастает с частотой деформации значительно медленнее, чем у амортизаторов АКСС-М.

Этим обусловлены лучшие, чем у АКСС-М, виброизолирующие свойства амортизаторов АКСС-И, несущих такую же статическую нагрузку.

Амортизаторы можно при­ менять для виброизоляции аппаратуры, устанавливаемой под любым углом к оси амортизатора.

2огп8. Ф±

Рис. 7.11. Амортизатор типа АКСС.

J21

Амортизаторы изготавливаются из маслостойких резин и допус­ кают длительную эксплуатацию в условиях изменения температуры окружающей среды в пределах —5... + 70°С.

]22

гиёы в осевом направлении приведены в табл. 7.6, 7.7. Основные конструктивные размеры амортизаторов дамы в табл. 7.8.

Амортизаторы А1\СС имеют относительно большую жесткость, высокую частоту собственных колебаний (20—30 Гц) и вследствие этого они с успехом могут быть использованы в условиях воздей­ ствия ударных нагрузок.

3. Амортизаторы пружинные с воздушным демпфированием

Если в резино-металлическнх амортизаторах резино­ вый массив одновременно работает и как упругий элемент, и как демпфирующий, то в пружинном амортиза­ торе с воздушным демпфированием эти функции разде­ лены между двумя самостоятельными элементами. В ка­ честве упругого элемента такой амортизатор обычно имеет спиральную пружину с цилиндрическим, кониче­ ским или экспоненциальным профилем. Экспоненциаль­ ная пружина обеспечивает равночастотиость амортиза­ тора. При этом нелинейная упругая характеристика по­

Пружина, по существу, не обладает заметным внут­ ренним трением. Ее собственные колебания затухают очень медленно. Поэтому в амортизаторах стальная пру­ жина заключена в резиновый баллончик с калиброван­ ным отверстием, сквозь которое при работе амортиза­ тора проходит воздух, возникающее при этом трение обеспечивает необходимое демпфирование.

По виброизоляционным характеристикам эти амор­ тизаторы превосходят резино-металлическпе "амортиза­

вом— 15 . . . 18 Гц. Виброизоляция аппаратуры при вер­ тикальной вибрации начинается с частот 10 ... 12 Гц при амплитудах колебания до 1 мм. При действии горизон­ тальной вибрации виброзащнта возможна с частот 20 . . .

25 Гц. На более низких частотах наступает резонанс, воздушное демпфирование даже при нормальных окру­ жающих условиях не обеспечивает полного эффекта.

Амортизаторы могут использоваться преимуществен­ но в системах, обеспечивающих статическую нагрузку вдоль оси амортизатора. Вибрационную нагрузку в бо­ ковом направлении амортизаторы могут воспринимать при соблюдении некоторых ограничений.

123

Использование воздуха в демпфере приводит к fdMy, что при изменении климатических условий (температура, влажность), а также при увеличении высоты полета ка­ чество демпфирования значительно ухудшается и прак­ тически может совсем исчезнуть.

При низких температурах характеристика виброизо­ ляции отодвигается в более высокую область частот.

Амортизаторы Barrymount могут использоваться при окружающих температурах —65... + 80 °С. По специальному требованию возможно изготовление амортизаторов с деталями, выполненными из селиконо-

равна примерно 8 Гц — это дает возможность эффективно обеспе­ чивать виброизоляцию с частоты 15 Гц и выше. Коэффициент ди­ намичности амортизаторов на резонансе не превышает пяти. Аморти­ заторы выдерживают удары с ускорением до 15 g с длительностью импульса 0,011 с, а некоторые типы амортизаторов способны даже

124

Согласно техническим условиям амортизаторы предназначены для эксплуатации в условиях вибрации с частотой до 80 Гц при ускорении до 5 g и при воздействии удара вдоль оси с ускорением

ОМ

0,01

сравнительно удовлетворительные качества. Применяя эти аморти­ заторы, можно в некоторых случаях снизить ударные ускорения примерно в 2,8 раза.

4. Амортизаторы пружинные с фрикционным демпфированием

В большинстве резино-металлнческих и воздушнодемпфированных амортизаторов демпфирование невели­ ко или непостоянно, и амплитуда относительного пере­ мещения на резонансе значительно превышает допусти­ мое значение.

126

Уменьшение амплитуды возможно благодаря увели­ чению демпфирования, которое конструктивно достига­ ется введением в амортизатор элементов, работающих с сухим трением.

Они обеспечивают силу трения, величина которой по­ стоянна в течение всего времени действия нагрузки и не зависит от относительной амплитуды вибрации.

Применение амортизаторов с сухим трением позво­ ляет решить вопрос о защите аппаратуры при крайних значениях температуры. Даже при более простых усло­ виях работы они могут демпфировать колебания лучше, чем резино-металлические или воздушно-демпфирован­ ные амортизаторы.

Однако у амортизаторов с фрикционным демпфиро­ ванием имеются два основных недостатка. Для такого амортизатора существует критическая амплитуда воз­ буждения, при превышении которой быстро возникает резонанс. И второе, виброизоляция ухудшается, когда амплитуда возбуждения уменьшается при увеличении частоты (амортизатор «запирается»).

Для установившейся амплитуды возбуждающей ви­ брации при увеличении частоты амортизатор с сухим трением ослабляет колебания значительно сильнее, чем амортизатор с вязким трением (внутреннее демпфирова­ ние материала или воздушное демпфирование). Это про­ исходит потому, что сила вязкого демпфирования, дейст­ вующая на изолируемый объект, увеличивается прямо пропорционально частоте возбуждения. Если же приме­ няется сухое трение, то демпфирующая сила остается постоянной.

На резонансной частоте амплитуда смещения обычно гораздо больше, чем амплитуда в области изоляции. Та­ ким образом, постоянство демпфирующей силы может

передачу колебания, если ускорение возбуждающей ви­ брации постоянно.

Основным отличительным элементом современных конструкций амортизаторов; с фрикционным демпфиро­ ванием является обычно пбршень. Но известны и другие конструктивные решения. Например, в большегрузном амортизаторе с сухим трением (рис. 7.16) демпфирова­ ние осуществляется трением четырех вкладышей, которые

127

находятся в верхнем фланце и прижимаются к кор­ пусу амортизатора двенадцатью пружинами. Такая кон­ струкция дает возможность регулировать демпфирова­ ние в широких пределах. Для гашения ударных нагру­

Несколько иначе обеспечивается сухое демпфирование в амор­ тизаторе типа LO серии Ваггу (рис. 7.18). Он предназначен для за­ щиты бортовой аппаратуры от вибраций и ударов.

J28

к основанию и изолируемому объекту. Нижний конец стержня опи­ рается в разрезной демпфер. Демпфирование продольных колебаний регулируется распорной кольцевой пружиной, которая прижимает сегменты демпфера к внутренней поверхности корпуса. Упругая сила амортизатора создается двумя соосиыми цилиндрическими пружина­

Такое сочетание лружин позволяет сократить габариты амортизатора при одновременном сохранении основных преимуществ относительно мягкого равиочастотиого амортизатора.

Внешняя нагрузка воспринимается вертикальным стержнем, опирающимся через шайбы на конические пружины. В исходном положении пружины имеют предварительное поджатие.

При вертикальном перемещении стержня под нагрузкой переме­ щается зажатая между пружинами диафрагма, собранная из трех пластмассовых сухарей в виде кольца. Она плотно прижимается к внутренней цилиндрической поверхности корпуса с помощью рас­ порной пружины.

Трением диафрагмы о стенки корпуса обеспечивается необхо­ димое рассеивание энергии в амортизаторе и таким образом дости­ гается эффект демпфирования. Распорная пружина диафрагмы со-