BE橡膠減震器
橡膠減震器的主要性能測(cè)試項(xiàng)目是剛度和阻尼。就剛度而言，又按載荷速度的不同分為靜剛度、動(dòng)剛度和沖擊剛度。
下面就.常用的靜剛度、動(dòng)剛度和阻尼的測(cè)試方法作一簡單介紹。
(一)靜剛度測(cè)試
一般都是在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。試樣應(yīng)預(yù)壓三次，再測(cè)定其數(shù)值。加載要緩慢而均勻。剛度大的減振器加載速度可適當(dāng)加快;剛度小的減振器加載速度應(yīng)慢些，以使減振器的變形速度大致相同。橡膠減振器在加載和卸載時(shí)所得到的載荷與變形曲線是不重合的，形成一滯后回線，如圖2-1-8所示。這給計(jì)算剛度帶來了一定困難。我們可以用加載與卸載的平均曲線來計(jì)算減振器的靜剛度。計(jì)算式如下：Ks=2(P2-P1)δ2,-δ1,+δ2-δ1 式中P1和P2應(yīng)和減振器的額定負(fù)荷P大致保持如下的關(guān)系; P1=(0.5~0.75)P P2=(1.25~1.5)Pδ1和δ1,為負(fù)荷P1下減振器在加載和卸載時(shí)的變形; δ2和δ2,為負(fù)荷P2下減振器在加載和卸載時(shí)的變形。
一般來說，減振器的靜剛度僅僅用于確定安裝了減振器的機(jī)器設(shè)備的靜平衡位置，或艦船、車輛斜傾搖擺時(shí)計(jì)算機(jī)器設(shè)備四周所留下的空間是否足夠。實(shí)際上卸載的意義是不大的。因此可以只做出減振器的加載剛度曲線，并用它計(jì)算減振器的靜剛度。這樣做不僅簡化了試驗(yàn)，而且得出的數(shù)據(jù)在一些場(chǎng)合下也更確切。此時(shí)計(jì)算Ks式可簡化為：Ks=P2-P1δ2-δ1
(二)動(dòng)剛度和阻尼系數(shù)的測(cè)試
1.共振法 將橡膠減振器和質(zhì)量為M的物體按單自由度振動(dòng)系統(tǒng)安裝在振動(dòng)臺(tái)上。啟動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，調(diào)節(jié)振動(dòng)臺(tái)的頻率進(jìn)行連續(xù)掃描，找出系統(tǒng)的共振點(diǎn)，測(cè)量在共振時(shí)物體的振幅x0、振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面振幅x0s及共振頻率wn。根據(jù)振動(dòng)理論可求得動(dòng)剛度為Kd=wn2.M 式中wn為角頻率(rad/s)，與振動(dòng)頻率f的關(guān)系為wn=2∏f。阻尼比 注意：
①上述公式只有在共振狀態(tài)下才能成立;
②調(diào)節(jié)振動(dòng)臺(tái)的激.振力，使振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面振幅大致在0.2~0.5mm范圍內(nèi)，使質(zhì)量為M物體的共振振幅與減振器在靜載荷作用下的總變形量不超過原橡膠高度的15±5%;
③在共振區(qū)測(cè)量應(yīng)迅速而準(zhǔn)確，以免減振器內(nèi)部激劇生熱而引起減振器溫度升高，剛度減小，甚至損壞。
2.半功率點(diǎn)寬法
將激震器安裝在由質(zhì)量為M1、剛度為Kd、阻尼為C的橡膠減振器所構(gòu)成的單自由度彈性系統(tǒng)上面或下面，如圖2-1-10所示。M2為激震器中參加與M1一起振動(dòng)的質(zhì)量。系統(tǒng)中參加振動(dòng)的總質(zhì)量為M=M1+M2。由減振原理可知，只要測(cè)量出系統(tǒng)共振頻率wn，質(zhì)量為M的共振振幅x0和共振振幅下降至的二個(gè)頻率w1和w2，即可計(jì)算出動(dòng)剛度、阻尼比，其計(jì)算式如下： 動(dòng)剛度Kd=wn2.M 阻尼比 w1—w1稱為半功率點(diǎn)帶寬。時(shí)域信號(hào)衰減法使安裝在減振器上的質(zhì)量塊共振(如敲擊質(zhì)量塊或激震質(zhì)量塊)，停止擾動(dòng)后，它便產(chǎn)生一個(gè)衰減的自由振動(dòng)。用記錄器和測(cè)振儀配合記錄其衰減波，如圖2-1-13所示。常用光線示波器記錄這類信號(hào)，同時(shí)也記錄下已知頻率的訊號(hào)波，作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間標(biāo)記(例如50Hz的市電訊號(hào))。將振動(dòng)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間標(biāo)記作比較，就可以求得系統(tǒng)的自振頻率wn，并由此計(jì)算出動(dòng)剛度。根據(jù)振幅的對(duì)數(shù)衰減關(guān)系可求出阻尼比： 式中xk和xk+1為衰減波上相鄰兩個(gè)振幅。
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橡膠減振器因其有效地應(yīng)用了橡膠的以下.性而得到了廣泛的應(yīng)用：
具有高彈性和粘彈性橡膠和鋼材料相比，橡膠的彈性變形、彈性模量小；橡膠沖擊剛度大于動(dòng)態(tài)剛度、動(dòng)剛度和靜剛度比，有利于減少?zèng)_擊變形和動(dòng)態(tài)變形，為橢圓形的延遲線的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其面積等于所有的振動(dòng)周期為熱振動(dòng)（阻尼）；橡膠配方設(shè)計(jì)調(diào)整后的形狀可以自由選擇，可以通過硬度配方設(shè)計(jì)調(diào)整，能滿足要求的剛度和強(qiáng)度的不同方向。無一定的形狀，經(jīng)過調(diào)整配方成分來控制各個(gè)方向的硬度，可以滿足內(nèi)部摩擦的要求強(qiáng)度和剛度，阻尼效果好，有利于交叉共振、高頻振動(dòng)和噪聲衰減比金屬的彈性模量較小，可以不產(chǎn)生局部滑動(dòng)彈性變形大、易維護(hù)的質(zhì)量小，易拆卸裝置。沖擊剛度高于靜剛度和動(dòng)剛度，有利于沖擊變形。
橡膠阻尼器的這些非等待優(yōu)勢(shì)對(duì)其廣泛應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用。.別是對(duì)于汽車工業(yè)來說，汽車空氣彈簧起著重要的作用。