刚度特性对八连杆隔离器隔振、隔冲性能的影响分析

发布时间：2021-10-22 16:58

　　为提高惯导设备隔离器的防护能力,设计了一种能够大幅度卸载任意方向冲击载荷的多杆并联隔离器,并选择能以小变形承受大载荷的碟簧作为弹性元件。同时,为分析隔离器的刚度特性及其对隔离器隔振、隔冲性能的影响,进行了准静态压缩实验、振动试验和冲击试验。研究发现,随着隔冲杆中碟簧数量增加,预紧力增大,弹性元件的准零刚度特性渐强,垂向及水平向隔振能力产生不同程度的削弱。在隔冲性能上,当准零刚度特性较为明显时,试验和仿真计算得到的加速度响应峰值更大,但随冲击载荷增加,隔离率趋于稳定。最后得出,当弹性元件具有较弱的准零刚度特性时,有利于保证隔离器在复杂冲击环境下,保持较好隔振、隔冲能力,为多杆并联隔离器的优化设计提供了参考。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

隔离器结构

冲击响应属于瞬态运动,主动、半主动控制需要一定的反应时间和外部动力,故所设计的隔冲结构属于被动式隔冲杆,该结构主要上、下球铰、推杆、限位结构、导杆、弹性元件组成。其中导杆及推杆间安装橡胶垫片发挥隔振作用,碟簧和垫片形成的碟簧组件为弹性元件,导杆为碟簧组件导向。其工作原理如图2:冲击载荷使推杆向下运动并压缩弹性元件,一定压缩量后,由于回弹,推杆回到初始位置并带动导杆共同运动,当弹性元件到达限位结构时,弹性元件上端停止运动,导杆底部挤压弹性元件下端,导致弹性元件再次被压缩,到达极限压缩量后,弹性恢复力使导杆向下运动,同时带动推杆一起运动,周而复始,进行冲击隔离,其中碟簧始终处于压缩状态。基于惯导设备对静态刚度高的要求,需对隔冲杆内部弹性元件进行预紧,根据惯导设备的相关标准,设定预紧力为F0,冲击载荷F≤F0时,弹性元件不发生变形,载荷通过隔冲杆内部橡胶片缓冲后作用到被隔离设备上,由于冲击力小于设备允许承受的极限冲击力,因此可保证设备安全运行;当F>F0时,弹性元件发挥缓冲作用。

单片碟簧结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型液弹隔振器设计与仿真[J]. 冯志壮,钱峰,程起有,陈全龙.  航空学报. 2017(S1)
[2]被动式Stewart隔冲平台的刚度特性[J]. 张春辉,汪玉,温肇东,赵建华.  振动.测试与诊断. 2015(02)
[3]一种准零刚度隔振器的特性分析与实验研究[J]. 徐道临,张月英,周加喜,张敬.  振动与冲击. 2014(11)
[4]激励幅值及载荷对准零刚度隔振器特性的影响[J]. 刘兴天,黄修长,张志谊,华宏星.  机械工程学报. 2013(06)
[5]旋量理论概述[J]. 路立军.  机械工程师. 2012(04)
[6]粘性阻尼在软特性刚度隔冲系统中的作用研究[J]. 徐杭田,单树军.  振动与冲击. 2010(02)
[7]粘性阻尼在硬特性刚度隔冲系统中的作用[J]. 单树军,何琳.  振动与冲击. 2008(06)
[8]水下爆炸荷载作用下水面舰船设备冲击环境预报方法研究[J]. 钱安其,嵇春艳,王自力.  舰船科学技术. 2006(04)
[9]舰船机械设备冲击隔离技术研究进展[J]. 江国和,沈荣瀛,华宏星,吴广明.  船舶力学. 2006(01)
[10]舰船设备冲击隔离系统优化设计计算[J]. 江国和,沈荣嬴,吴广明.  噪声与振动控制. 2003(06)



本文编号：3451512