2008年環(huán)保工程師講義之隔振工程(二)

　　隔振器設(shè)計注意事項：

　　(1)應(yīng)根據(jù)使用的環(huán)境條件選擇合適的橡膠。

　　(2)在橡膠和金屬的結(jié)合面，避免有可能造成應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)，并以圓角代替銳角。

　　(3)在實際應(yīng)用中，橡膠隔振器的最大應(yīng)力發(fā)生在橡膠與金屬黏結(jié)面上，因此在校核強度時，除了橡膠本身的允許應(yīng)力外，還需要考慮橡膠和金屬間的黏結(jié)強度，取兩者中的較小值作為設(shè)計的依據(jù)。

　　(4)在設(shè)計或選用橡膠隔振器時，要考慮到盡可能避免使橡膠長期在受拉狀態(tài)下工作，橡膠的變形應(yīng)按厚度控制在許可的百分比范圍內(nèi)。

　　(5)對于圓筒形或剪切型隔振器，為了消除橡膠的收縮應(yīng)力，提高其耐久性，在制造時必須給以適當(dāng)預(yù)壓。當(dāng)采用這種措施時，半徑方向或者壓縮方向的剛度將增大約10%，而軸線方向或剪切方向則將減小，因此剛度的正確數(shù)值，要按產(chǎn)品實測值為準(zhǔn)。

　　(6)隔振器的主要性能參數(shù)是剛度和阻尼。根據(jù)加載力變化速度的不同，分為靜剛度、動剛度、沖擊剛度三種，對于彈簧隔振器來說，這三者基本上是相同的，而橡膠隔振器的三種剛度是不同的。

　　(7)需要指出的是，溫度對橡膠隔振器的剛度影響很大，溫度降低，剛度增大;溫度升高，剛度則減小。

　　2、彈簧隔振器

　　彈簧隔振器是目前應(yīng)用較廣泛的隔振器，包括螺旋彈簧式隔振器、板條鋼板式隔振器和卷帶式隔振器三種類型。

　　螺旋彈簧式隔振器應(yīng)用最廣泛，在各類風(fēng)機、破碎機、壓力機、鍛錘機的振動控制上常被采用，設(shè)計合理，可獲得滿意的隔振效果。

　　板條鋼板式隔振器是由多根鋼板疊加在一起構(gòu)成的。具有良好的彈性，變形時鋼板間產(chǎn)生摩擦阻尼。只在一個方向上具有隔振作用，用于火車、汽車的車體減振。

　　彈簧器有如下優(yōu)點：

　　(1)可以達到較低的固有頻率，例如5Hz以下。

　　(2)可以達到比較大的靜態(tài)壓縮量，通常達到20mm的壓縮量。

　　(3)承載能力高，可以承受比較大的荷載。

　　(4)耐高溫、耐油污、性能穩(wěn)定不老化。

　　(5)鋼彈簧的工作方式可以是壓縮式，也可以是拉伸式，使用非常靈活。

　　彈簧隔振器有如下缺點：

　　(1)由于存在自振動現(xiàn)象，容易傳遞中頻振動。

　　(2)阻尼太小，對共振頻率附近的振動隔離能力比較差。

　　(3)在高頻區(qū)域，隔振效果差。

　　(4)金屬彈簧的水平剛度比較小，通常采用附加黏滯阻尼器的方法或在彈簧鋼絲外敷設(shè)一層橡膠，以增加隔振器的阻尼。

　　3、隔振墊

　　隔振墊是由具有一定彈性的軟材料，如橡膠、軟木、毛氈、海綿橡膠、玻璃纖維、礦渣棉及泡沫塑料等構(gòu)成。由于彈性塑料本身的自然特性，一般沒有確定的形狀尺寸，實際應(yīng)用中可以根據(jù)具體要求來拼或裁切成一定外形尺寸。

　　(1)橡膠隔振墊

　　橡膠隔振墊選用橡膠為材料，天然橡膠由于變化小、拉力大、受破壞時延伸率長，價格低廉，所以應(yīng)用較多。橡膠隔振墊有五種類型：平板橡膠墊、肋形橡膠墊、三角槽橡膠墊、凸臺橡膠墊、剪切形橡膠墊。

　　橡膠橡膠墊的性能與橡膠隔振器相似，主要優(yōu)點是具有持久的高彈性，有良好的隔振、隔沖擊和隔聲性能;造型和壓制方便，能滿足剛度和強度的要求;具有一定的阻尼性能，可以吸收機械能量，對高頻振動量的吸收尤為突出;由于橡膠材料和金屬表面間能牢固的黏結(jié)，因此不但易于制造安裝，而且還可以利用多層疊加減小剛度，改變其頻率范圍，價格低廉。缺點是：易受溫度、油質(zhì)、臭氧、曝光及化學(xué)溶劑侵蝕的影響，造成性能變化及老化，易松馳，壽命較短等。

　　(2)軟木隔振墊

　　軟木是一種應(yīng)用歷史悠久的隔振墊材料。軟木具有質(zhì)輕、耐腐蝕、保溫性能好、施工方便等特點，并有一定的彈性和阻尼，適用于高頻或沖擊設(shè)備的隔振。

　　(3)毛氈

　　毛氈的適用頻率范圍為30Hz左右，適用于對車間內(nèi)中小型機器隔振降噪處理，毛氈隔振系統(tǒng)的固有頻率主要取決于毛氈的厚度，而不是它的面積和靜荷載，毛氈壓得越密實，系統(tǒng)的固有頻率就越高。通常采用的毛氈厚度為10~25mm，當(dāng)承受2~70N/cm2 壓力時，固有頻率約為20~40Hz。其優(yōu)點：價格便宜、容易安裝，可以隨意裁剪使用，與其他材料表面黏結(jié)性強;變形在25%以內(nèi)時載荷特性為線形。

　　(4)玻璃纖維

　　玻璃纖維是一種松散纖維材料，它靠本身良好的彈性和纖維間的壓縮和摩擦而具有一定的阻尼和彈性，是一種良好的隔振材料，使用較為普遍。玻璃纖維的優(yōu)點是不易老化、不腐、不蛀，又有抗酸、抗堿和抗油的良好性能，也不會燃燒。

　　(5)海綿橡膠和泡沫塑料

　　橡膠和塑料本身是不可壓縮的，在其變形時體積幾乎不變，如在橡膠或塑料內(nèi)形成空氣或氣體的微孔，它就有了壓縮性，經(jīng)過發(fā)泡處理的具有空氣微孔的橡膠和塑料稱為海綿橡膠和泡沫塑料。由海綿橡膠和泡沫塑料構(gòu)成的彈性支撐系統(tǒng)，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為使用這種材料可獲得很軟的支撐系統(tǒng);裁切容易、安裝方便;載荷特性表現(xiàn)為顯著的非線性;產(chǎn)品很難保證質(zhì)地均勻。

　　4、彈性吊架

　　彈性吊架，也稱彈性吊鉤，它實際上也是一種隔振器，只不過支承方式是懸掛式的。用于管道及隔聲結(jié)構(gòu)懸吊的，可以防止管道的振動傳給建筑結(jié)構(gòu)，也可以防止固體噪聲相互傳播。在高層建筑或聲學(xué)要求較高的場所應(yīng)用較多，如給水管道用彈性吊架懸掛在樓板下或混凝土梁下，流速大的風(fēng)管也用彈性吊架懸吊。

　　彈性吊架的基本結(jié)構(gòu)可分為三部分：外殼、彈性體和連接部分。

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