机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 18171|回复: 21

负刚度于减震器制作之讨论

[复制链接]
发表于 2012-5-12 01:58:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 LIAOYAO 于 2012-5-12 02:01 编辑 * [5 b9 j0 n* o2 l  T1 z% ^
$ x+ M! ]( B( b& b
    前段时间制作了几套弹簧橡胶减震器,用于SPM 130以下的冲压机上,效果还不错,改善了车间地板震动的问题。照片曾发表于“振动与噪声专题,大家参与 ”,为方便讨论再转贴于本帖。
: p& s9 |6 [: }( L  N. U; q6 h
- A6 `. c; R- ~% T7 F/ E1 `) E" p    同类型的减震器使用于1100KN、800KN和600KN等不同吨位的冲压机,其中有冲压速度达170 SPM的冲压机就效果不佳,整部机器晃动过大,不能满足车间的要求。
* y% m# ^. P5 ?% j. G9 ?
# Z- W. W6 z6 p, K+ e    重新查核资料并经过计算后,明白失效的原因在于减震器的固有频率不合宜,目前固有频率为 3.1Hz,共振区在2.3~4.33Hz,和实际验证的情况吻合,即冲压速度从140~260 SPM都不能满足车间要求,而这区段的冲压速度是车间常用的生产速度,只有降低减震器的固有频率方可满足SPM 130以上的这些机器上。
' d3 G6 d7 q) B% E6 h. I! P6 h( n; r# `8 H
    想过用不同的机构或阻尼物来降低固有频率,都很难低至 1Hz;提高固有频率则震动也会增加,就不是俺要的结果。在搜寻资料时有个词映入眼中,这又激起无限的希望,“负刚度”可以和“正刚度”相抵,那么要制作出固有频率 1Hz的减震器就不再是那么艰难咯,# i/ {/ x  W, M& s, ~1 Y

# F& \$ O! m' |% l2 ^" p% ?% W    “负刚度”和俺刚认识对它还不清楚,路过的老师有认识“负刚度”的还请驻足指导。 感谢。
0 ?4 w: X$ r( C- [5 }; `# S: M9 {( w" b5 G3 k6 }0 Y

本帖被以下淘专辑推荐:

  • · 基础|主题: 799, 订阅: 89
回复

使用道具 举报

发表于 2012-5-12 08:53:14 | 显示全部楼层
减震器选择有两个关键指标刚度(固有频率)和阻尼。
. ^4 y1 `! c+ V7 P. o% I6 X

评分

参与人数 2威望 +11 收起 理由
LIAOYAO + 1 俺加分的权限只有 1 。
老鹰 + 10 热心助人,专业精湛!

查看全部评分

回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-5-12 10:04:29 | 显示全部楼层
easylife 发表于 2012-5-12 08:53
. f! p; `) J' L, `. N' S减震器选择有两个关键指标刚度(固有频率)和阻尼。

- x9 o. ^* l7 r回  版主
" x4 q+ _) M) d8 t阻尼不足时减震器振幅会随着不平衡量增高而增加;
* i4 v( x# R" ~2 |. l9 F
+ w% F2 L* L/ Z. H% ~$ H: ]去年也试过环隙液压缸,就有发生“闭锁速度”使得震动直接传达到地板。$ x0 }; q9 Q& V6 q2 V+ i
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-12 10:33:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 憨老马 于 2012-5-12 10:42 编辑 7 T9 U* ^% e) I% T: z- m9 v. P! a
4 {2 A! `6 n+ D  |# o
因为经常做设备安装工作,个人对此问题很感兴趣,但觉得大吨位而且有冲击的机械,光靠减震器是很难满足要求的,安装此类机械还必须在地基的设计上解决根本的问题,如将其设计成悬浮式的,与车间地面有隔震带,基础垫层有足够深度和宽度.

点评

游客
  发表于 2012-5-12 11:55
将减震器和机器做成一体应该是由机器制造厂决定,并无不可;一般机器易山寨,减震器相对难一些;再就是成本和售价的考量问题咯。  发表于 2012-5-12 11:55
是否将减震器和机器做成一体?  发表于 2012-5-12 11:22
百来斤轻量级的也搞了过;设备重量不是问题,问题在减震器载荷要如何和重心点吻合或很接近。 俺的冲压机减震器四个一套使用,没个减震器的载荷都是不同的,必需和机器搭配。  发表于 2012-5-12 11:11
回 马老 大吨位不是问题,问题在于设备的振动频率和冲击量于减震器的搭配。目前已制作出设备自重22吨的减震器。  发表于 2012-5-12 11:04
赞同,应该全方位考虑  发表于 2012-5-12 10:53

评分

参与人数 2威望 +11 收起 理由
老鹰 + 10
LIAOYAO + 1 感谢 马老的意见。

查看全部评分

回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-12 11:49:02 | 显示全部楼层
LIAOYAO 发表于 2012-5-12 10:04
+ s! ^: N' y# G2 \. ?) [0 j" O7 d) o0 {回  版主
7 F5 {  e1 t* }% D" v; _阻尼不足时减震器振幅会随着不平衡量增高而增加;
9 ]1 z( m' P2 n$ ]5 Q" W4 {
8 w4 B8 f/ `  }6 n
这个问题很有意思,前两年也做过类似工作,是对一台精密设备进行被动隔振系统(passive vibration isolation system)改造,近一年下来最后满足也设备工作环境要求。3 @7 E9 d9 Q5 }. G

+ h  K2 ]; Y: k$ i# l# u" Z6 p先介绍下隔振系统震动传递曲线:
* E' N1 u2 T9 g1 U意义不介绍了,教材及网上都有。; ?$ {3 ?# `7 ]3 U8 S/ w# B1 g
http://www.google.com.hk/url?sa=t&rct=j&q=vibration+transmiss+curve&source=web&cd=1&ved=0CHMQFjAA&url=http%3A%2F%2F203.158.253.140%2Fmedia%2Fe-Book%2FEngineer%2FVibration%2FShock%2520And%2520Vibration%2520Handbook%25205th%2520Ed%2F70811_30.pdf&ei=s9WtT9n4FqmjiAe6iPz0CA&usg=AFQjCNF3v5yifqH-4iI2NwMaz9u1nP4zvA&cad=rjt# Z4 j, k3 p5 \+ Z7 Q

) s. H. t9 i# Q) ?$ I4 d9 u- S) O0 t$ k
我的理解是:被动隔振器主要有一下几种(主要讨论竖直向单自由度隔振处理):" C- U: H' b+ P3 `2 E
. T- T) v1 }3 W8 i  k
金属弹簧: 系统固有频率可以做到很低,但是阻尼很小。优点是 扰动源频率和系统固有频率差很远时, 隔振效果非常好。 缺点就是一旦共振放大很严重。( {. p$ A! W9 S0 N$ T! k# U
5 J: f3 u5 G: k: f0 r
橡胶减震器:一般最低频率可以做到10赫兹左右,阻尼一般。减震效果一般,成本低,适合常用。0 f* o% |  n) X8 ]

. s0 |8 l1 D: Q- p& v" \  {空气弹簧减震器:频率最低可以做到1赫兹左右甚至0.5,好的阻尼可以调节(两个气室)。高级的可以加水平调节系统,这样系统即使重心变化设备也不会倾斜-- 如三坐标应用。 隔振效果好, 适合要求要求高的场合。 缺点是成本较高,高级的点需要气源持续供气。
. n$ D; K6 d, v. u( d/ u/ V8 l, a) B, p) |! y8 s
其他的类型不怎么了解, * d) U- N0 S& r
当初我是要隔离随机振动,从橡胶减震器+单室封闭空气弹簧 最后升级到了阻尼可调,带水平调节的两气室空气弹簧, 还加了配重降低系统频率。试验结果证明效果很好。7 w! q7 X% `# F$ c) P# E6 W5 k1 T

  L6 U5 D6 T( d3 |+ F& @6 f
! C& t" B, T+ [  A, b针对楼主问题有两个方案建议:
: j; z* U- r$ Z0 }4 \8 B" n7 }1: 还是采用橡胶垫类型减震, 同一种减震垫,在100吨重设备上有用,但放到10吨设备上隔振效果就一定没有那么好了。 因为系统频率和重量有关系,这个可以参照供应商的产品数据曲线, 如http://www.bilz-usa.com/isolation_pad_materials.htm  (进入网页后顶上的链接里面)。 所以应该真的不同重量和频率的设备选用不同德减震垫。
/ j: s1 b. S0 e* G. l# ]6 f' Z) W. f$ B: w7 d3 Q; \: _. O
2. 空气弹簧(air isolator): 推荐德国Bilz, 细节可以咨询供应商。4 m3 a, N7 |: Z: T( @4 {& s' @: e

5 z& p5 W, y( x

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x

点评

指导不敢当,交流,学习,呵呵  发表于 2012-5-12 12:03

评分

参与人数 2威望 +21 收起 理由
老鹰 + 20
LIAOYAO + 1 感谢 版主的指导。

查看全部评分

回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2012-5-12 14:11:57 | 显示全部楼层
  1. 针对楼主问题有两个方案建议:2 v- E4 ?1 m/ ]* c' l. r
  2. 1: 还是采用橡胶垫类型减震, 同一种减震垫,在100吨重设备上有用,但放到10吨设备上隔振效果就一定没有那么好了。 因为系统频率和重量有关系,这个可以参照供应商的产品数据曲线, 所以应该真的不同重量和频率的设备选用不同德减震垫。- y# u  G" R+ S$ v  Z4 g. }, m
  3. 2. 空气弹簧(air isolator): 推荐德国Bilz, 细节可以咨询供应商。
复制代码
1、由于钢架冲压机的重心比较高,而机架左右宽度偏窄,因气垫高度有110mm高,为防止使用操作问题而产生的隐患,如气垫失效或发生共振导致倾倒事件,暂时不考虑。
( m4 c' x, y0 W! x7 B( c$ Y/ ~1 f- ~* }6 O- e
2、橡胶垫的固有频率一般比较高,减震效果会比固有频率低的减震器要差一些。在改装前就是使用台湾生产的橡胶垫,效果就是老总来车间说“你们要拆我的厂房啊”{:soso_e113:} 。. ]- ]. H( ^9 @( k8 f# Q6 }9 K
6 @, U; I; l# F$ l  @3 z8 ~
不同重量和频率的设备选用不同的减震垫,事实就是如此,俺在高速冲床用的就不是这样的,是用粘滞阻尼弹簧减震器。弹簧配置是依据设备不同而不同,也可以在相同的设备使用不同的弹簧配置。
( `) c& ^& `; d4 n- w. ]: A% i) X
2 d7 [5 l7 j4 u9 T过些天后还要试摩擦型的阻尼器,零件已发包制作中。 试后结果再于本帖和大家分享。! z! I4 ]: U# f6 ^* y

" f) c' @% T7 g% q8 T

评分

参与人数 1威望 +10 收起 理由
老鹰 + 10

查看全部评分

回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-12 20:51:40 | 显示全部楼层
刚度就是固有频率么?
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-13 00:48:41 | 显示全部楼层
都是高手 学习了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-13 09:22:56 | 显示全部楼层
全路面起重机的油气悬架,怎么样

点评

游客
  发表于 2012-5-13 10:08
工作高度可以低于70mm吗?  发表于 2012-5-13 10:08
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2012-5-13 10:26:47 | 显示全部楼层
xiaoshxin 发表于 2012-5-13 09:22 " F8 ?$ W  r6 d* L) E. Y  R
全路面起重机的油气悬架,怎么样

+ ]7 c# d, O/ a8 E# c, y, _7 D这个差不多吧,还是根据你的质量和油缸的数量来定吧
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2025-4-3 18:32 , Processed in 0.075705 second(s), 30 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表