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橡膠隔振器動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)臺(tái)在船舶艦艇領(lǐng)域的應(yīng)用
橡膠隔振器作為艦艇上的主要抗沖擊設(shè)備,其抗沖擊性能直接關(guān)系到設(shè)備的安全。橡膠隔振器的主要性能參數(shù)及其表征意義與相互關(guān)系,描述了動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)的測(cè)試原理和幾種測(cè)試方法,給出了自振衰減方法的試驗(yàn)裝置原理與試驗(yàn)方法。以橡膠隔振器為試驗(yàn)對(duì)象,利用改造前和改造后的試驗(yàn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比。指出影響動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)結(jié)果的幾種關(guān)鍵因素主要是拉桿剛度、扣環(huán)剛度和非剛性連接,并提出了對(duì)試驗(yàn)裝置的改進(jìn)措施。
與其他種類的隔振器相比,橡膠隔振器主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
1) 橡膠材料具有良好的彈性和機(jī)械強(qiáng)度,能承受交變應(yīng)力;
2) 可以自由確定形狀,可通過調(diào)整橡膠配方組分來控制硬度,能滿足對(duì)各個(gè)方向的剛度和強(qiáng)度要求;
3) 橡膠材料的阻尼系數(shù)較大,能抑制共振振幅;
4) 橡膠的彈性具有滯后作用,橡膠隔振器可儲(chǔ)藏相當(dāng)大的能量,適于抗沖擊;
5) 橡膠隔振器質(zhì)量小,安裝、拆卸方便。
艦艇用橡膠隔振器的結(jié)構(gòu)一般比較簡(jiǎn)單,大多為橡膠與金屬件粘貼而成的組合件,但對(duì)其性能要求卻很高。設(shè)計(jì)中,一般要通過樣機(jī)試制、性能試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和配方改進(jìn),并不斷地循環(huán)試驗(yàn),比較終得到滿足性能指標(biāo)的橡膠隔振器結(jié)構(gòu)形式、橡膠配方和硫化工藝等。因此,在橡膠隔振器的研制過程中,性能測(cè)試的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要,這取決于性能測(cè)試試驗(yàn)裝置的可靠性和試驗(yàn)方法等多方面的因素。本文將探討不同的測(cè)試方法和不同形式試驗(yàn)裝置對(duì)性能測(cè)試的影響,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,提出在橡膠隔振器動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。
無論采用何種方法,都要將質(zhì)量塊與隔振器連接固定。其中比較簡(jiǎn)單的方法就是將質(zhì)量塊安裝固定在隔振器上部,另一種方法是通過安裝架將質(zhì)量塊懸掛在隔振器的下部,如美軍標(biāo)規(guī)定的方法。本文的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試采用自振衰減法,試驗(yàn)裝置與美軍標(biāo)的相似除可測(cè)量隔振器的動(dòng)剛度外,還可測(cè)量隔振器的蠕變量。本動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置原理如圖1所示,試驗(yàn)裝置如圖2所示,隔振器的安裝如圖3所示,典型的自由衰減振蕩波形如圖4所示
試驗(yàn)方法如下:
1)將隔振器置于試驗(yàn)臺(tái)架上,然后在下部加載質(zhì)量塊,組成一個(gè)重量彈性振動(dòng)系統(tǒng)。
2)通過手動(dòng)葫蘆,對(duì)隔振器施加一個(gè)初始移,釋放初始位移后,使系統(tǒng)產(chǎn)生自由衰減振蕩,用測(cè)量系統(tǒng)記錄該自由衰減振蕩的波形。