高性能气浮平台隔振设计方法研究与应用

发布时间：2020-09-15 07:39

　　 随着科学技术的不断创新,光学工业、航空航天、精密加工等行业取得了长足的进步,工业工程已经步入精密、超精密时代。精密装备对周围环境振动影响极为敏感,系统较为复杂,往往输入荷载的微小变化会引起振动响应产生较大的误差,输入荷载的不确定性会在计算结果中得到严重放大,严重影响分析和设计的精准性。为了保证精密装备的正常使用,必须对影响精密装备的振动进行高效的控制。本文介绍了高性能气浮平台的隔振原理及设计方案,针对目前常规设计流程中存在的问题及不足,提出了一种高效的气浮平台振动控制设计方案,在中科院纳米所精密装备的振动控制项目中,以该设计方案作为指导,对精密设备周围环境振动水平做出准确评价,获取环境振动卓越频率,使用Ansys有限元软件计算分析气浮平台的隔振性能,结合建筑结构和环境要求确定气浮平台设计参数,最后提出适用于类似工程的不停机无损施工技术,研究结论可为气浮平台的应用提供理论基础和技术指导。
【学位单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB535.1
【部分图文】：

河北工程大学硕士学位论文建筑安全健康服役提供高效快速地建设和维护手段，为高精度、高价值、关键性工业装备量体裁衣、提供强有力的精确监控，为高端制造业和智能制造为主的工业稳步发展保驾护航。1.3 气浮平台的构成气浮平台是一种高效的振动控制装置，主要由台体、隔振元件空气弹簧及高度控制装置组成，可以根据外界环境振动输入，调整空气弹簧内可变气体的力学交换方式，改变空气弹簧的刚度及阻尼比，优化装置的动力特性，并自动实现跟踪调平，从而实现对振动的高效控制，其控制灵敏度可达微米级。气浮平台的构成如图 1-1 所示。

第 2 章 气浮平台振动控制系统的分析理论2.1.2 气浮平台隔振系统的基本原理常见的单级隔振系统如图 2-2 所示，其中受控对象是一个刚性质量块，隔振器由理想弹簧和理想阻尼器并联而成的无质量元件，地基是质量无穷大的刚体。图(a)表示激励直接作用于受控对象，图(b)表示激励通过隔振系统传递至受控对象。

图 2-3 稳定区域与弹簧位置关系Figure 2-3 Stability relationship between the stable area and the spring图 2-3 中矩形表示隔振平台台面，圆圈代表平台下方的空气弹簧，灰格在不同空气弹簧分布下的稳定区域。当工作台和负载的整体重心落簧支撑件的中心点形成的灰色区域内时，平台不会翻倒。气弹簧的分布影响桌子的位置。由于三个点可以确定平面，因此平台一的。当使用三个以上的空气弹簧时，工作台的位置由主轴承作用的簧确定，当姿态改变时。同时，载荷分布也会发生变化，导致主载荷布，导致姿态再次发生变化。因此，三个以上支架的工作台位置的调，必须进行合理的设计[43-45]。 台面位置控制了确保受控对象具有相对稳定的位置精度，需要控制平台的位置。平生变化，空气弹簧的内部压力由高精度阀门自动调节，以确保平台的高多个空气弹簧支撑，空气弹簧彼此独立。每个空气弹簧的高度控制可

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