Файл: Грибов, М. М. Регулируемые амортизаторы радиоэлектронной аппаратуры.pdf

вибраций 2fB; ускорение н длительность ударных воз­ действий jo, х.

После установления перечисленных характеристик расчет выполняется в следующем порядке.

Определяют максимальную статическую нагрузку на амортизатор:

Рmax= dPmin-

Выбирают максимальное начальное избыточное давление Ритах, исходя главным образом из возможностей носи­ теля РЭА. Рассчитывают минимальное начальное избы­

Задаются эффективностью виброизоляции для мини­ мальной частоты вибрации /в, которая определяется по

определяют коэффициент отношения частот К.

Находят частоту малых собственных колебаний для минимальной статической нагрузки fo= fJh- .

В соответствии с формулой (2.19) круговая, частота малых собственных колебаний равна

<»1 = Р*о(ё/Рш>Ь-

В рассматриваемом примере имеется в виду круговая частота для нагрузки Pmin- Учитывая, что соо=2л/о. полу­ чаем формулу для определения приведенной высоты Ь столба сжатого газа в положении статического равнове­ сия упругого элемента:

Pnminfo

Объем рабочей полости амортизатора при этом равен

V =Sb.

103

Зная высоту упругого элемента Н, вычисляют объем упругого элемента V3 = SH. Тогда объем дополнительной емкости составит

Рп min =6 ■ 105/30 = 0,02 МПа (0,2 • 105 Н/ы2).

Рабочая площадь упругого элемента

S =40/0,2 • 105=20 • 10~4 м2,

При этом D = tf= 5 -1 0 ~2 м. Коэффициент динамичности т)=0,3. По формуле (6.1) получаем А.=2,08. Частота малых собственных коле­ баний для нагрузки Рт ;„ = 40 Н равна

лебаний (/о=3 Гц) должно быть соответственно

6=21,5 см, К=430 см3, Уд=330 см3.

Таким образом, габаритные размеры упругого элемента не ме­ няются, а необходимая частота собственных колебаний достигается изменением объема дополнительной емкости.

Очевидно, что при проектировании реального пневматического амортизатора нет необходимости обеспечивать столь большой диа­ пазон изменения статических нагрузок. Можно вполне ограничиться d = 10.

После определения геометрических размеров делают статические расчеты амортизации. Эти расчеты могут выполняться по методике, приведенной в (38]. Учитывая, что система пневматических амортизаторов имеет по­ стоянный статический уровень, при установке РЭА на амортизаторы отпадает надобность в компенсирующих прокладках. Одновременно следует указать, что пневма­ тические амортизаторы некритичны к неравномерности распределения нагрузок между ними.

При проектировании гидропневматических устройств расчет рабочего объема сжатого газа выполняется по приведенной методике, так как жидкость при низких давлениях не сжимаема- и является средой, передающей давление. Дополнительно производится расчет демпфи­ рующего устройства по аналогии с расчетами гидравли­ ческих дросселей.

104

Расчеты параметров движения колебательных систем, составленных из пневматических амортизаторов, уже приводились в предыдущих главах.

Большое число измерений, выполненных в соответст­ вии с требованиями современных статистических вероят­ ностных методов [6, 42, 48, 61, 62, 70, 71], подтвердили хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных. Расчетные и экспериментальные статические упругие характеристики P(w) различаются на 10... 15%. Это в определенной мере объясняется тем, что пневма­ тические амортизаторы имеют автоматическое регулиро­ вание жесткости и регулирование демпфирования и ча­ стоты собственных колебаний. Такими возможностями не обладают современные приборные амортизаторы других типов.

6.3, Расчет амортизатора с перестраиваемой частотой собственных колебаний

Первоначально следует определить теоретически воз­ можный диапазон регулирования частоты собственных колебаний пневматического амортизатора.

В гл. 4 было показано, что в качестве основы для си­ стемы с регулируемой частотой собственных колебаний может использоваться только лишь двухобъемный амор­ тизатор, так как всякое изменение частоты связано с уменьшением энергоемкости. Чтобы уменьшение часто­

105

приводимого в движение тягой 4. В цилиндре располо­ жен поршень 5.

При деформациях упругого элемента, когда выпол­ няется условие оу^ / , работают основной объем К0 и до­ полнительный объем Кд, который может бесступенчато изменяться вследствие перемещения поршня 5 в цилинд­ ре 2. При деформациях w>L происходит отключение (отсечка) дополнительного объема, что приводит к рез­ кому увеличению жесткости на начальном и конечном участках хода п энергоемкости амортизатора.

Как известно, выражение для небольшой частоты соб­ ственных колебаний пневматического амортизатора име­

ет вид w0 = YPwlg!Pmb = k jY Ь. Жесткость в положе­

статическая нагрузка Р=1500 И, показатель политропы у=1,3, ста­

Теоретически приведенная высота столба сжатого га­ за может изменяться в интервале 0 ^ 6 < о о . При этом жесткость и частота собственных колебаний в положе-

Рис. 6.3. Зависимость жесткости с0 и частоты малых собственных колебаний /о от приведенной высоты столба сжатого газа.

106

фактически величины максимальных значений жесткости и частоты будут ограничены значением высоты столба сжатого газа, соответствующим максимальному динами­ ческому прогибу, т. е. bmjn = wlx. Таким образом, можно

записать слотах—к/ У а)д, Ca=kilwA. В рассматриваемом примере (0omo.v = 39 с-1, с0тах= 234 £ Н/м. Увеличение ча­ стоты небольших собственных колебаний свыше 39 с~‘ приведет к изменению хода амортизатора, что является нежелательным.

Минимальное значение жесткости и частоты ограни­ чивается величиной объема сжатого газа амортизатора. Из графиков на рис. 6.3 видно, что резкое изменение жесткости и частоты происходит при малых значениях приведенной высоты столба газа. В гл. 4 было показано, что более чем четырехкратное изменение величины ча­ стоты собственных колебаний приводит к неоправданно­ му увеличению дополнительной емкости. .

f o m i n , составляет Ьтах = 20• 10~2 м. Отсюда максимальный объем амортизатора

K«in.v= Sbmax = 600 • 10-6 М3.

Максимальный объем дополнительной емкости .УЛтах = = Vmax— I/o = 570-10~Gм3. Очевидно, что полученные зна­ чения объемов могут быть легко реализованы.

На рис. 6.3 штриховой линией показан график изме­ нения дополнительного объема при перестройке частоты

/о в интервале 1,5 ... 6 Гц.

Построим упругие характеристики и динамические жесткости рассчитанного амортизатора. Для вычисления упругой характеристики используем формулу (1.13) и

для жесткости — формулу (1.15).

На рис. 6.4 построены упругие характеристики амор­

107