2008年環(huán)保工程師講義之隔振工程(一)

　　復(fù)習(xí)要求

　　1、熟悉各類隔振器材的性能特點(diǎn)及應(yīng)用技術(shù)。

　　2、掌握隔振設(shè)計(jì)的基本方法。

　　3、了解各類阻尼材料的性能特點(diǎn)及應(yīng)用技術(shù)。

　　一、常用隔振器的分類

　　從理論上說，凡是具有彈性的材料均能作為隔振器材來使用，但在實(shí)際工程應(yīng)用上往往會(huì)受到一些限制。滿足以下條件的可作為隔振器材使用：

　　(1)彈性性能優(yōu)良，剛度低;

　　(2)承載力大，強(qiáng)度高，阻尼適當(dāng);

　　(3)耐久性好，性能穩(wěn)定，不因外界溫度、濕度等條件變化而導(dǎo)致性能發(fā)生較大變化;

　　(4)抗酸、堿、油的侵蝕能力較強(qiáng);

　　(5)取材容易，價(jià)格穩(wěn)定;

　　(6)加工制作和維修、更換方便;

　　(7)無毒，無放射性;

　　(8)具有阻燃性能。

　　隔振器材分類較復(fù)雜，可按材料種類或結(jié)構(gòu)形式劃分，也可按用途進(jìn)行分類。見表5-2-29。

　　1、橡膠隔振器

　　橡膠隔振器是利用橡膠材料制成的最簡(jiǎn)單的隔振元件，也是工程中常用的隔振裝置。分為壓縮型、剪切型、壓剪復(fù)合型。

　　橡膠隔振器一般由約束面和自由面構(gòu)成，約束面通常和金屬相接，自由面則是指垂直加載于約束面時(shí)產(chǎn)生變形的那一面。橡膠隔振器的隔振參數(shù)不僅于使用的橡膠材料成分有關(guān)，還與構(gòu)成形狀、受力方式等因素有關(guān)。

　　橡膠隔振器與彈簧相比有如下特點(diǎn)：

　　(1)橡膠較易成型，與金屬能牢固地黏結(jié)在一起，可做成各種任意復(fù)雜形狀。

　　(2)橡膠有內(nèi)摩擦，臨界阻尼較大，因此很少發(fā)生鋼彈簧那樣的強(qiáng)烈共振，或者螺旋彈簧特有的通過共振現(xiàn)象。另外，橡膠隔振器通常是由橡膠和金屬結(jié)合而成的，金屬與橡膠復(fù)合后的聲阻抗較大，能夠有效地起到隔聲作用。

　　(3)橡膠隔振器的彈性系數(shù)可以通過改變橡膠成分、改變結(jié)構(gòu)等辦法在較大范圍內(nèi)變更，以滿足設(shè)計(jì)和使用的需要。

　　(4)橡膠隔振器對(duì)太低的固有頻率不適用，靜態(tài)壓縮量也不能太大。因此，對(duì)具有較低的干擾頻率的系統(tǒng)和重量特別大的設(shè)備不適用，較適用于中、小型設(shè)備的隔振，常用的適用頻率范圍為5~15Hz。

　　(5)橡膠隔振器性能受溫度影響較大。高溫下使用性能不好;在低溫下使用彈性系數(shù)會(huì)改變。

　　壓縮型橡膠隔振器的設(shè)計(jì)步驟：

　　(1)確定隔振器載荷動(dòng)剛度、靜剛度

　　根據(jù)被隔振對(duì)象總靜載荷和所用的隔振器的數(shù)量，求出每個(gè)隔振器承載的靜載荷W(N);

　　根據(jù)隔振體系要求的固有頻率 ，求出豎向動(dòng)剛度 ( )。

　　式中： ―單個(gè)隔振器豎向動(dòng)剛度， ;W―單個(gè)隔振器的靜載荷，N。

　　橡膠材料的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)彈性模量和它的肖氏硬度有關(guān)，根據(jù)橡膠的硬度查閱相關(guān)資料，就可以確定動(dòng)態(tài)系數(shù) ， 是動(dòng)、靜態(tài)彈性模量之比( )。然后可確定隔振器的豎向靜剛度 。 則隔振器的水平剛度為： 式中： ―動(dòng)態(tài)切變模量, ; ; ―隔振器支撐面積; ―隔振器的高度。

　　(2)確定隔振器的幾何尺寸

　　隔振器的豎向靜變形為 ，有 ;隔振器的支撐面積為S，有 。

　　式中： ―分別為溫度系數(shù)、形狀系數(shù);其中形狀系數(shù) 與 有關(guān)， (橡膠隔振器為矩形)或 (橡膠隔振器為圓形); ――靜態(tài)彈性模量。

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