Файл: Горелов, В. А. Механические колебания в радиоэлектронике.pdf

- 90 -

тельна к солнечным лучам и радиации. Так,после пребывания на солнце в течение примерно 20 часов она покрывается мел­ кими трещинами, из-за которых затем происходит полное её разрушение.

Очень нестабильна их работа в различных цешературных рекимах. В частности, цри температуре около - 30°С амортизаторы' начинают затвердевать, жесткость резины повышается, в резуль тате возрастает собственная частота колебаний системы аморти заторы - аппаратура.

При температуре - 60°С амортизаторы

полностью затвердева­ ют и становятся не­ пригодными для целей виброизоляции.

Амортизаторы стерженьковые АН (нонка) используются для ра­ боты на сжатие или в горизонтальном нап­ равлении на изгиб (рис.3.6 ).

Амортизаторы АН мало­ габаритны, просты в изготовлении и удоб­ ны в отношении креп­

ления» но мбнее проч­

Рис.3.4. Пластинчатый резине

ны, .чем АП и A4.

металлический, амор- ■ тизатор типа АС.

- 92 -

резонанс. Поэтому рожковы­ ми амортизаторами обеспе­ чивается виброзащита, начи­ ная с 15 ІЦ для вертикаль­ ных и с*20-23 Гц для гори­ зонтальных колебаний. В ус­ ловиях низких температур ( а рожковые амортизаторы в соответствии с ТУ должны обеспечивать безотказную работу при температуре ок­

ружающей среды -40 + +50°С) их эффективная защита начи­ нается примерно с частот 20 - 30 ІЦ.

Для защиты отдельных небольших деталей и аппара­

туры используется простой и надежный амортизатор типа "Втул­ ка* (рис-3.9). Материалом амортизатора служит высокоэластичная морозостойкая резина, поэтсаау применение "Втулки" воз­ можно при температуре - 40 + + 70°С.

Амортизатор рассчитан на номинальную нагрузку 2,5кгс и в вер­ тикальней, и в горизонтальном направлениях.

В равночастотных демпфированных амортизаторах типа АД (рис. 3.10) упругим элементом является спиральная пружина экспонен­ циального профиля, подобранная таким образсм, что по мере увеличения нагрузки на амортизатор нижние витки её постепен­ но выключаются из работы и соприкасаются с основанием, вслед­ ствие чего жесткость пружины возрастает настолько, что часто­

- 93 -

та системы остается неизменной.При нормальных условиях часто­ та собственных колебаний нагруженных амортизаторов этого тина составляет ~ 7 Гц. В амортизаторах

АД используется воздушное демпфирование. Оно созда­ ется за счет трения, воз­ никающего при прохождении воздуха через калиброван­ ное отверстие в резиновом баллончике. Изменением ди­ аметра этого отверстия мож­ но регулировать степень демпфирования. Рабочий ди­ апазон температур для амор­ тизаторов АД составляет - 60° * + 70°С» а вибро­ прочность их превышает

300 часов. Виброзащита на­ чинается с 9 - 1 2 Гц при

амплитуде вибрации 0,5 + 1,5 мм.

Недостатком этих амортизаторов является то, что они предназ­ начены для гашения вертикальной вибрации и недостаточно защищают от горизонтальной вибрации.

Амортизаторы пространственного наг­ ружения с фрикционным демпфированием АНН (рис.3.II) предназначены для установки их под любым углем к го­ ризонту. В этих амортизаторах

- 94 -

ленных, имеются еще резино-металлические приборные аморти­ заторы четырех серий: амортизатор конусный серии АК, конус­ ный? со страховкой серии АКС, амортизатор - нонка со страхов­

кой серии АЕС и втулочный сборный серии АВС.

К типовым амортизаторам относятся также полосовые резиновые (рис. 3.12). Они выполняются из полосок высококачественной

- 95 -

резины и имеют по концам отверстия для прикрепления к прибору и основанию.Ком­ пактность в поперечном на­ правлении, возможность по­ лучения сравнительно низ­ ких собственных частот подвешенного оборудования, высокая эффективность за­ щиты и от вибраций, и от ударов в любом направлении - таковы основные преиму­ щества полосовых амортиза­ торов.

Для аппаратуры, находя­ щейся в тяжелых климатичес­ ких условиях, все большее применение находят цельно­ металлические сетчатые амортизаторы,.основным ра­

бочим элементом которых является сетчатая подушка, отпрессо­ ванная из проволоки с высокими механическими свойствами, а также язычковые амортизаторы, т.е. фигурно изогнутые плоские пружинящие пластинки из пружинной стали.

Промышленность поставляет три основные конструкции сет­ чатых амортизаторов: влулочной серии AB, шайбовой серии АШ и колокояьчшсовой серии ДК.

В последние годы появились комбинированные амортизаторы Гі4 на основе пружин и пенополиуретана (рис.3,13).

- 96 -

обладают значительной демпфирующей способностью. Коэффициент динамичности при резонансе находится в пределах 2 + 3. Это благоприятно сказывается на защите изделий в резонансном ре­

- 97 -

изделий от 0,1 кгс до 900 кгс. Их преимущества — большая на­ дежность защиты, неизменность характеристик в большом диапа­ зоне температурных изменений окружающей среды, обеспечение защиты по всем направлениям и от ударов, и от вибрации. Однако они еще очень дороги. Поэтому их применяют лишь там, где увеличение стоимости, вызванное их применением, перекры­ вается высокой эффективностью защиты. (См. "Радиоэлектроника за рубежом",вып.І, 1965. Статья "Новые амортизаторы для ра­ диоэлектронной аппаратуры?)

3.6.Определение амортизационных свойств упаковочных материалов

Использование различных материалов для защиты изделий от ударных воздействий предполагает знание их амортизацион­ ных свойств, которые устанавливаются на основе испытаний ма­ териалов. Основной показатель качества амортизирующей спо­ собности прокладок определяется их динамическими испытания- ■ ми при свободном падении различных, грузов с определенной вы­ соты. Такие испытания важнейших амортизационных материалов -морозостойкого пенополиуретана, пенополистирола и картонных амортизаторов - были проведены с помощью установки, схемати­ чески представленной на рис. 3.14. . Она состоит из н и ж н р й

и верхней металлических плит и направляющих, по которым пере­ мещается сменная каретка 2. На нижней плите помещается об­ разец I испытываемого материала. Каретка для ударных испы­ таний имеет коробчатую форму и отлита из алюминиевого сплава. На ней закреплены сменные грузы 5 и акселерометр 4. Направ­ ляющие ролики обеспечивают движение, каретки без перекосов, в результате чего нижняя плоскость каретки всегда остается

- 98 -

параллельной плоскости нижней плиты установки. Опорная площадь каретки составляет 600см.2

Установка снабжена механичес­ ким датчиков перемещений,запи- ■сывающим на фотопленке деформа­ цию образца, а также акселеро­ метром, одновременно регистри-

рупцим перегрузки каретки. С помощью установки можно полу­ чать значения ускорений, возни­ кающих на объекте (каретке), амортизированном слоем матери-

.ала различной толщины, регист­ рировать форму и длительность ударного импульса ускорениям также записывать величину дина­ мической деформации, образую­ щейся в результате сжатия прок­ ладки при ударном приложении силы.

Чтобы оценить способность амор­ тизационного материала погло­ щать энергию удара при различ­

ных весах амортизированного изделия, надо иметь кривые, выра­ жающие зависимость пиковой перегрузки VJ на изделии от вели­ чины статического давления Ц, (т.е. веса изделия, приходяще­

гося на единицу его опорной,подархности). Кривые G=

играющие важнейщую роль в расчетах амортизации, могут быть

- 99 -

получены следующим образом. Выбирается прокладка из матери­ ала определенной толщины и производится серия сбрасываний на неё каретки с определенной высоты. При первом сбрасывании

вес каретки назначают по возможности минимальным, а при каж­ дой последующем сбрасывании его увеличивают с помощью смен­ ных грузов.. Изменением веса каретки добиваются изменения

статического давления на прокладку. Каждое сбрасывание ка­ ретки сопровождается осциллографированием ударного импульса, что позволяет фиксировать величину пиковой перегрузки, воз­ никающей при данном весе каретки. Обычно бывает достаточно

прокладки выбранной толщины. Аналогичным путем получают за­ висимости G= G ( <| ) для прокладок других толщин. Испыта­ ния образцов материала при температуре - 60°С производятся с использованием термобарокамеры, причем при заданной темпе­ ратуре образцы выдерживаются в течение трех часов.

Пористый материал - пенополиуретан - является весьма перспективным амортизационным материалом. Он обладает значи­ тельной демпфирующей способностью, достаточной упругостью, небольшим объемным весом, хорошим эстетическим видом и дру­ гими ценными свойствами с точки зрения упаковки изделий.

В настоящее время у нас разработал пенополиуретан моро­ зостойкой модификации марки ППУ-ЭЖ, отвечающий всем требо­ ваниям упаковочного материала. В результате испытаний уста­ новлено, что в зависимости от высоты сбрасывания грузов,тол­ щины прокладок, температуры испытаний, веса грузов и других

условий амортизация на пенополиуретане позволяет создавать различные ударные импульсы, "форма которых близка к треуголъ-