книги из ГПНТБ / Суровцев Ю.А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры
.pdfздает постоянное прижимное усиление -и компенсирует истирание диафрагмы. С целью уменьшения износа диафрагмы и создания стабильного трения внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса полируется.
Конические пружины могут воспринимать и горизонтальные вибрации. Демпфирование при этом обеспечивается трением сталь ных шайб о поверхность диафрагмы.
Д.-.я лучшего восприятия ударных нагрузок в нижней части амортизатора имеется специальная упругая шайба, сплетенная из
|
|
|
нержавеющей |
проволоки, |
которая |
|||||
|
|
|
ограничивает |
ход диафрагмы |
при |
|||||
|
|
|
резких ударах. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
для |
Амортизаторы |
предназначены |
|||||
|
|
|
эксплуатации |
в |
условиях |
|||||
|
|
|
температуры |
окружающего |
возду |
|||||
|
|
|
ха от —60 до +150 "С, относитель |
|||||||
|
|
|
ной влажности 95...98% при тем |
|||||||
|
|
|
пературе |
+ 40 °С и |
давлении |
до |
||||
|
|
|
5 мм рт. ст. Амортизаторы |
могут |
||||||
|-|iT*> |
— |
(Д3^{&>, 1 I |
работать при вибрации любого на- |
|||||||
правления |
в диапазоне |
частот |
до |
|||||||
^ |
— |
— |
S00 |
Гц с |
ускорением |
до |
5 g при |
амплитуде вибрации не более 1 мм, ударных ускорениях до 10 g,. действующих на основание амор тизаторов в вертикальной плоско сти по направлению к амортизи руемому объекту, до 5 g — от амортизируемого объекта, а также при линейных ускорениях до 10 gy действующих в горизонтальной плоскости в любом направлении и в вертикальной плоскости — в на правлении от основания амортиза тора к амортизируемому объекту.
|
|
Амортизаторы |
АФД в зависи |
|||
|
|
мости |
от допустимой нагрузки |
|||
|
|
вдоль оси разделяются на девять |
||||
|
|
типоразмеров |
(табл. 7.10) Допу |
|||
Рис. 7.19. Амортизатор |
типа |
скается |
установка |
амортизаторов |
||
под углом до 15° к направлению' |
||||||
АФД. |
|
|||||
|
действующей |
нагрузки. В этой же |
||||
|
|
таблице |
приведены |
приблизитель |
ные значения статического коэффициента жесткости и силы сухого трения в амортизаторе в осевом направлении (Ню). Сила сухого
трения в амортизаторе в боковом направлении определяется в за висимости от статической нагрузки на амортизатор (Pw) по формуле Ни, Я„=(0,15...0,25)РЮ .
По габаритным, установочным и присоединительным размерам амортизаторы с фрикционным демпфированием разделяются на пять, групп (табл. 7.11).
и |
Частотные характеристики амортизаторов АФД в |
вертикальном |
|||
горизонтальном |
направлениях не имеют |
резко выраженных резо |
|||
на нсов (рис. 7.20). |
Частота |
собственных |
колебаний |
амортизаторов, |
|
в |
осевом направлении 13...17 |
Гц, в боковом — 24...26 Гц. |
130
Амортизатор может безотказно работать в течение 500 ч, на протяжении двух лет с момента его установки.
Амортизаторы АПН, АПНМ и АПНМТ. Амортизаторы простран ственного иагружения АПН, так же как и амортизаторы АПНМ
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
7.10 |
||
|
Нагрузка |
в осевом |
направле |
|
Статический коэффи |
|||
|
Сила сухо |
циент жесткости, |
||||||
|
|
нии, кГ |
|
кГ/мм |
|
|||
Аморти |
|
|
го трения |
|
||||
|
|
|
в осевом |
|
|
|
||
затор |
|
|
|
|
|
|
||
номиналь |
минималь |
максималь - |
направле |
в осевом ^ |
в боковом |
|||
|
||||||||
|
ная |
ная |
над |
нии, кГ |
направле |
направле- |
||
|
|
нии ц |
ч.-5 |
НИН |
||||
|
|
|
|
|
||||
АФД-1 |
0,25 |
0,2 |
0,3 |
|
0,10 |
|
0,2 |
|
АФД-2 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,3 |
0,26 |
|
0,3 |
|
АФД-3 |
0,62 |
0,5 |
0,75 |
0,4 |
0,45 |
|
0.4 |
|
АФД-4 |
1,0 |
0,75 |
1.25 |
0,6 |
0,72 |
|
0,5 |
|
АФД-5 |
1,62 |
1,25 |
2,0 |
0,8 |
1 .43 |
|
0,8 |
|
АФД-6 |
2,5 |
2,0 |
3,0 |
1,1 |
2,00 |
|
1,5 |
|
АФД-7 |
4,0 |
3,0 |
5,0 |
2,0 |
3,50 |
|
3,0 |
|
АФД-8 |
7,5 |
5,0 |
10,0 |
3,2 |
5,0 |
|
4,0 |
|
АФД-9 |
15,0 |
10,0 |
20,0 |
5,0 |
7,0 |
|
6,5 |
и АПНМТ, предназначены для защиты бортовой аппаратуры лета тельных аппаратов от воздействия вибрации. Конструкция их такая же, как и у амортизаторов АФД (рис. 7.21). От амортизаторов АФД они отличаются тем, что верхняя пружина в точности соответствует нижней. Это дает возможность использовать амортизаторы АПН под любым углом к направлению действия нагрузки при вибраци онных воздействиях.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
7.11 |
|
|
|
|
|
|
|
Резьба |
|
|
Аморти |
А |
в |
d |
я |
h |
|
глу |
|
затор |
диаметрх |
|||||||
|
|
|
|
|
|
х г |
бина |
|
.АФД-1 |
38 |
29 |
3,5 |
41,5 |
28,6 |
4X0,7 |
10 |
|
АФД-2 |
44 |
35 |
3,5 |
42,5 |
30 |
4X0,7 |
10 |
|
АФД-3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АФД-4 |
52 |
41 |
4,5 |
47 |
33,2 |
5X0,8 |
10 |
|
АФД-5 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АФД-6 |
59 |
47 |
5,5 |
) 52 |
36.7 |
6X1 |
12 |
|
АФД-7 |
||||||||
АФД-8 |
67 |
53 |
5,5 |
56,5 |
41 |
8X1-25 |
12 |
|
АФД-9 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
9* |
|
|
|
|
|
|
131 |
Рис. 7.20. Частотные характеристики амортизатора АФД при вибрации в вертикальном (а) и в горизонтальном
(б) направлениях.
200 f, га
200 /,Гц
Амортизаторы |
АПН. ЛПНМ |
<и АПНМТ |
предназначены |
для |
|||||||||||
эксплуатации при температуре окружающего воздуха |
от |
—60 |
до |
||||||||||||
150 "С, относительной влажности |
95...98% и |
давлении |
воздуха |
до |
|||||||||||
|
|
|
5 мм рт. ст. в условиях |
воздействия |
|||||||||||
|
|
|
инея п росы. Кроме того, амортиза |
||||||||||||
|
|
|
торы |
в |
тропическом |
исполнении |
|||||||||
|
|
|
(АПНМТ) |
способны |
работать |
в ус |
|||||||||
|
|
|
ловиях |
солнечной |
радиации, |
|
плесне |
||||||||
|
|
|
вых |
грибков и морского тумана. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Амортизаторы |
предназначены для |
||||||||||
|
|
|
защиты |
РЭА от вибрации с частотой |
|||||||||||
|
|
|
до 2000 Гц, действующей в любом |
||||||||||||
|
|
|
направлении, |
при |
амплитуде |
смеще |
|||||||||
|
|
|
ния |
1 мм до |
частоты -35 Гц и при |
||||||||||
|
|
|
максимальном |
ускорении |
до |
50 |
g |
у |
|||||||
|
|
|
верхней |
границы |
|
диапазона |
(рис. |
||||||||
|
|
|
7.22). Допустимое ускорение ударов |
||||||||||||
|
|
|
достигает |
12 |
g |
яри |
длительно |
||||||||
|
|
|
сти импульса 0,010...0,015 |
с |
(для |
||||||||||
|
|
|
амортизаторов АПН) и 0,20...0,040 с |
||||||||||||
|
|
|
(для АПНМ и АПНМТ). Амор |
||||||||||||
|
|
|
тизаторы |
АПН выдерживают |
линей |
||||||||||
|
|
|
ные |
ускорения |
до |
15 g |
(аморти |
||||||||
|
|
|
заторы АПНМ и АПНМТ до 25 g), |
||||||||||||
|
|
|
действующие |
по |
направлению |
оси |
|||||||||
|
|
|
амортизатора |
и |
перпендикулярно |
ей. |
|||||||||
|
|
|
|
В зависимости от величины до |
|||||||||||
|
|
|
пустимой |
нагрузки |
амортизаторы |
||||||||||
|
|
|
разделяются иа . шесть типоразмеров |
||||||||||||
^^-—i-^^'^^j—L |
|
А (табл. |
7.12). |
Значения |
статических |
||||||||||
£~ |
23j£l |
1 |
коэффициентов |
жесткости |
в |
осевом |
|||||||||
|
|
|
и поперечном направлениях, а также |
||||||||||||
Рис. 7.21. Амортизатор |
ти- |
силы |
сухого |
трения |
амортизаторов |
||||||||||
па АПН. |
|
АПН даны в табл. 7.13. |
|
|
|
|
|
J 32
11
2?
и
С
=1=— |
Ф |
-Г- .'—1ф — |
|
Рис. 7.23. Габаритные раз меры амортизаторов АПНМ и АПНМТ,
Нагрузка в осевом
|
направлении, кГ |
|
|
|||
Амортиза |
|
|
|
Амортизатор |
||
тор |
к |
мини мальная |
макси мальная |
|||
|
|
|||||
|
о !Я |
|
|
|||
|
:= .а |
|
|
|
|
|
АПН-1 |
0,75 |
0,5 |
1 ,0 АПНМ-1, |
АПНМТ-1 |
||
АПН-2 |
1,75 |
1 ,0 |
2,5 |
АПНМ-2, |
АПНМТ-2 |
|
АПН-З |
3,5 |
2,0 |
5,0 |
АПНМ-3, |
AIlHiMT-3 |
|
АПН-4 |
5,5 |
4.0 |
7,0 |
АПНМ-4, |
АПНМТ-4 |
|
АПН-5 |
8,0 |
6,0 |
10,0 |
АПНМ-5, |
АПНМТ-5 |
|
АПН-6 |
12,0 |
9,0 |
15,0 |
АПНМ-6, |
АПНМТ-6 |
Т а б л и ц а 7.12
Нагрузка в осевом направлении, кГ
номи нальная |
мини мальная |
макси мальная |
0,7 |
0,5 |
0,9 |
1 ,45 |
0,9 |
2,0 |
2,75 |
2,0 |
3,5 |
4,75 |
3,5 |
6,0 |
7,5 |
6,0 |
9,0 |
12,0 |
9,0 |
15,0 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры амор тизаторов АПН приведены в табл. 7.14, а амортизаторов АПНМ и АПНМТ — в табл. 7.15 и па рис. 7.23.
|
|
|
Т а б л и ц а |
7.13 |
|
|
Сила |
сух го |
СтатнческиП коэффициент |
жест |
|
|
кости, |
кГ/мм |
|
||
Амортизатор |
трскнл |
в осе |
|
|
|
вом направле |
|
|
|
||
|
нии, |
кГ |
в осевом |
В б КОП Л! |
|
|
|
|
направлении |
направлении |
|
АПН-1 |
0,2 |
0,6 |
1,35 |
||
AI1H-2 |
0,4 |
1 .0 |
2,3 |
|
|
АПН-З |
0,8 |
2,5 |
4,1 |
|
|
АПН-4 |
2,0 |
3,1 |
4,5 |
|
|
АПН-5 |
2,2 |
4,8 |
7,0 |
|
|
АПН-6 |
2,3 |
5,0 |
8,6 |
|
Коэффициент динамичности амортизаторов АПН, АПНМ и АПНМТ в резонансном^-режиме не превышает 2,5, частоты собствен ных колебаний лежат в диапазоне 12...25 Гц (см. рис. 7.22) в за висимости от типоразмера амортизатора и условий нагружения.
Амортизаторы способны безотказно работать в течение 1500 лет ных часов на протяжении 7 лет.
134
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
7.14 |
|||
Амортизатор |
И |
Л |
А |
в |
D |
|
d |
|
|
|
s |
|
Вес |
1 шт., |
|
|
|
</• |
|
|
|
|
Г |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АПН-1 |
39 |
28,6 |
38 |
29 |
33 |
М4, |
гл. |
10 |
14 |
04,2 |
11 |
|
|
|
50 |
АПН-2 |
47 |
35 |
44 |
35 |
40 |
М5, |
гл. |
10 |
17 |
04,2 |
14 |
|
|
|
85 |
АПН-3 |
46 |
35 |
44 |
35 |
40 |
М5, |
гл. |
10 |
17 |
04,2 |
14 |
|
|
|
92 |
АПН-4 |
56 |
40,2 |
52 |
41 |
47 |
Мб, |
гл. |
12 |
20 |
05,2 |
17 |
|
|
|
145 |
АПН-5 |
55 |
40,2 |
52 |
41 |
47 |
Мб, |
гл. |
12 |
20 |
05,2 |
17 |
|
|
160 |
|
АПН-6 |
60 |
44,7 |
59 |
47 |
55 |
М8, |
гл. |
12 |
23 |
0 7 |
19 |
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
|
7.15 |
||
Амортизатор |
н |
h |
А |
в |
D |
|
d |
d, |
|
|
s |
Вес I шт., |
|||
|
|
|
|
|
г |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АПНМ-1, АПНМТ-1 |
46 |
35 |
38 |
29 |
033 |
|
М5 |
014 |
04,2 |
|
II |
|
|
50 |
|
АПИМ-2, АПНМТ-2 |
56,5 |
44 |
44 |
35 |
040 |
|
Мб |
017 |
04,2 |
|
14 |
|
|
85 |
|
АПНМ-З, АПНМТ-3 |
55,5 |
44 |
44 |
35 |
040 |
|
Мб |
017 |
04,2 |
|
14 |
|
|
95 |
|
АПНМ-4, АПНМТ-4 |
63 |
48 |
52 |
41 |
047,4 |
|
М8 |
020 |
05,2 |
|
17 |
|
|
160 |
|
АПНМ-5, АПНМТ-5 |
62 |
48 |
52 |
41 |
047,4 |
|
М8 |
020 |
05,2 |
|
17 |
|
|
175 |
|
АПНМ-6, АПНМТ-6 |
65 |
49 |
59 |
47 |
055 |
|
М8 |
023 |
0 7 |
|
19 |
|
|
245 |
5.Амортизаторы цельнометаллические
Вцельнометаллических амортизаторах отсутствуют детали из органических материалов, они полностью из
готавливаются |
из металла. Упругость |
в таких |
амортиза- |
||||||||
|
, |
[ |
|
торах |
|
|
|
обеспечивается |
|||
^ Щ й ^ О |
|
стальной |
пружиной, |
чаще |
|||||||
а^зчтШЖ^сгй • |
' |
всего витой из проволоки. |
|||||||||
|
|
|
|
Известны |
|
амортизацион |
|||||
|
|
|
|
ные |
системы, |
в |
которых |
||||
|
|
|
|
защита |
от |
динамических |
|||||
|
|
|
|
воздействий |
обеспечива |
||||||
|
|
|
|
ется |
плоскими |
стальными |
|||||
|
|
|
|
пружинами |
(лепестковые |
||||||
|
|
|
|
амортизаторы) |
или сталь |
||||||
|
|
|
|
ными тросиками [16]. В по |
|||||||
|
|
|
|
следнее |
время |
получили |
|||||
|
|
|
|
распространение |
так на |
||||||
|
|
|
|
зываемые |
|
с т р у к т у р - |
|||||
|
|
|
|
н ы е |
|
упругие |
|
элементы,, |
|||
|
|
|
|
выполненные |
из прово |
||||||
|
|
|
|
локи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Демпфирование |
коле |
||||||
|
|
|
|
баний |
в |
цельнометалли |
|||||
|
|
|
|
ческих |
|
|
амортизаторах |
||||
|
|
|
|
обычно |
достигается |
за |
|||||
|
|
|
|
счет |
трения |
в |
деталях |
||||
Рис. 7.24. |
Амортизатор |
типа |
амортизатора |
или внутри |
|||||||
7002 |
серии Vibrashok. |
структуры, как, например,, |
в тросиках или в деталях, выполненных из плетеной проволоки, которые в отноше нии своих демпфирующих свойств подобны вязкому демпфированию.
0,1 |
0,1 |
0,3 |
50 fftt |
Прогиб, дюймы |
|||
Рис. 7.25. Силовая |
характеристика амортизатора |
7002 (1 фунт= |
|
|
|
= 0,44 кГ, 1 дюйм=25,4 мм). |
|
Рис. 7.26. Частотная характеристика амортизатора 7002.
136
Структурные элементы цельнометаллических аморти заторов изготавливаются в основном двумя способами. Один из них заключается в том, что заготавливают вя заную или плетеную сетку в вице лент пли рукавов, ко торую затем гофрируют, складывают в заготовки нужного размера и опрессо-
вывают. |
Изменяя |
структуру |
||||||
петель, |
глубину |
и |
ширину |
|||||
гофра, |
размеры |
|
заготовок, |
|||||
чередуя |
гофрированные |
и |
||||||
иегоф рир ов ан н ые |
|
сетки, |
||||||
можно |
получить |
структур |
||||||
ные элементы |
с |
различными |
||||||
упругими и |
демпфирующи |
|||||||
ми |
свойствами. Другой |
спо |
||||||
соб |
состоит |
в |
изготовлении |
|||||
из проволоки |
витой |
спирали, |
||||||
которая |
беспорядочно укла |
дывается в нужный объем и опрессовывается. Таким об разом получают структур ные элементы различной формы, плотность которых при изготовлении, а значит, упругость и демпфирование можно менять в довольно широких пределах.
К достоинствам большин ства металлических структур относится возможность их использования при больших удельных нагрузках. Оки обычно изготавливаются из антикоррозионных и жаро прочных сплавов, что позво ляет применять их в услови ях агрессивных сред, где
Рис. 7.27. Амортизатор типа 9300 серии Vibrashok.
другие материалы были бы неприемлемы, |
а также (что |
||
особенно важно) в условиях |
высоких и низких |
темпера |
|
тур, так как при этом ни характеристики |
амортизатора,, |
||
ни его надежность не ухудшаются. |
|
|
|
На характеристики элементов не влияет |
интенсив |
||
ность работы амортизатора, |
а тепло, |
образующееся |
137
вследствие изгибания проволок, легко рассеивается. На их работу не влияет ни плотность воздуха, ни озон, ни микроорганизмы, ни плесневые грибки.
• ю |
го |
зо |
4df,rn |
ю |
го |
ъо - |
wf/ц |
|
|
|
|
а |
|
|
5 |
|
|
Рис. |
7.28. |
Частотная |
характеристика |
амортизатора |
9300 |
при осе |
||
|
|
|
вом (а) |
и поперечном нагружении (б): |
|
|||
/ — вибрация |
в |
вертикальном направлении; |
2 — в и б р а ц и я |
в горизонтальном |
||||
|
|
|
|
направлении. |
|
|
|
Напряжения, возникающие в отдельных витках про волоки, намного ниже напряжений, вызывающих уста лостное разрушение при переменных нагрузках. В свя зи с этим имеет место длитель ный срок службы даже в слу чаях, когда структурные эле менты случайно или периоди чески подвергаются воздей ствию повышенной динамиче
ской нагрузки.
Рпс. 7.29. Упругий элемент
амортизатора типа Mela!- Mount.
К числу недостатков метал лических структур как мате риала упругих элементов амор тизирующих конструкций отно сится значительно меньший, чем, например, у резины, диа пазон относительных упругих деформаций.
Этим обусловливается не обходимость увеличения раз меров упругого элемента при одних и тех же наибольших абсолютных деформациях. Воз-
138
пикают также затруднения с приложением к элементам из металлоструктур растягивающих нагрузок. При длительной большой нагрузке основная характеристика структурного элемента — его жесткость — несколько изменяется, так как материал постепенно уплотняется.
В настоящее время известно мно го различных конструкций цельноме- • таллическпх амортизаторов, в кото рых используются структурные эле менты. Особенно обширна в этом от ношении номенклатура амортизато ров типа Vibrashok.
Основным |
амортизирующим |
эле |
|
||
ментом в амортизаторе серии 7002 |
|
||||
(рис. 7.24) является упругий струк |
|
||||
турный |
элемент из |
нержавеющей |
|
||
стальной |
проволоки, |
помещенный |
|
||
внутри витой |
цилиндрической пружи |
Рис. 7.30. Амортизатор типа |
|||
ны также из нержавеющей стали, ко |
Metal-Mount. |
||||
торая играет |
вспомогательную |
роль. |
|
В амортизаторе предусмотрены две вспомогательные упорные подуш ки, обеспечивающие дополнительную защиту при ударах и поперечных воз мущениях. Нелинейная упругая ха рактеристика (рис. 7.25) позволяет применять амортизатор при отклоне нии нагрузки от номинальной на ±50% . Частота собственных колеба ний нормально нагруженного амор тизатора 7 ... 11 Гц (рис. 7.26).
Амортизатор серии 9300 (рис. 7.27) предназначен для обеспечения •надежной работы радиоэлектронной аппаратуры летательных аппаратов. •Конструкция амортизаторов обеспечи вает защиту аппаратуры от вибра
ции и ударов, действующих в любом |
|
|
|
|||||
направлении. Упругая |
система |
амор |
Рис. 7.31. |
Амортизатор ти |
||||
тизатора |
состоит из комбинации ви |
|||||||
|
па ДК. |
|
||||||
тых пружин из нержавеющей сталь |
|
|
||||||
ной проволоки и структурных |
эле |
|
стальной |
|
||||
ментов, |
выполненных |
тоже |
из |
нержавеющей |
прово- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Л ОКИ.
Амортизатор обладает одинаковой жесткостью во всех направ лениях. Он может работать в сложных пространственных системах амортизации, по особенно эффективен в системах амортизации, рас положенных в плоскости центра тяжести. Амортизатор может рабо тать п в тех случаях, когда направление действия нагрузки не со впадает с осью амортизатора. Серия состоит нз 18 типоразмеров, рассчитанных па диапазон нагрузок 0,2...6 кГ. Амортизатор предна значен для работы при температуре окружающей среды —90...
+ 175°С. На его работу не влияют радиация, масло, вода, раство рители, пыль, микроорганизмы. Частоты собственных колебаний
139