Технические задачи для виброизоляторов

1. Снижение структурных шумов и вибраций, т.е. распространяемых от источника по жестким связям (например, по раме транспортного средства).

2. Компенсация перекосов и деформаций при монтаже и эксплуатации.

3. Замена трения скольжения в шарнире на эластичную деформацию внутренних связей резинового слоя виброизолятора.

4. Демпфирование колебаний, ударов.

5. Предотвращение резонанса.

6. Являться частью кинематической схемы механизма, совершающего периодические колебания.

Некоторые виды виброизоляторов

1. Резинометаллические опоры (коническая, круглая, плоская, клиновидная, сферическая, приборная, бочкообразная, и др).

2. Резинометаллические пружины (коническая, плоская, многослойная, шевронная и др).

3. Гидроопоры, гидровтулки, гидроопоры HALL с переменной жесткостью.

4. Сайлентблоки, обрезиненные втулки.

5. Вспомогательные опоры (прорезиненные упорные шайбы).

6. Резинометаллические упоры и буферы.

7. Резинометаллические опоры трубопроводов.

8. Детали машин и механизмов с функцией виброизоляции (например, звездочка или зубчатое колесо с промежуточным слоем резины между венцом и втулкой, рычаги и др).

Примеры использования виброизоляторов

- крепление двигателя внутреннего сгорания и кабины к раме транспортного средства;

- крепление деталей подвески автомобиля (амортизатор, рычаг и др).

- соединение моста трактора с рамой;

- крепление узлов и агрегатов ветроэнергетической установки к гондоле;

- установка машин и механизмов на основание посредством виброизоляторов;

- крепление чувствительных к тряске и вибрации приборов к основанию;

- торсионные шарниры;

- крепление буксового узла к раме железнодорожной тележки;

- крепление железнодорожного вагона к раме тележки;

- шарниры в сложных пространственных механизмах и др.

Сайлентблок(англ. silent block, букв. тихая деталь) — деталь машин и механизмов, относящаяся к классу виброизоляторов, используемая для решения задач виброизоляции. Является конструкционным элементом, состоящим из внутренней и внешней прецизионных втулок, неразрывно соединённых посредством завулканизированного слоя эластомера, как правило резины.

Сайлентблок гасит или изолирует радиальные, осевые, торсионные и карданные колебания. Применяются при радиальных усилиях до 300 кН.

Гидроопора (англ. hydromount, нем. hydrolager) - деталь машин и механизмов, относящаяся к классу резинометаллических виброизоляторов, используемая для решения задач виброизоляции. Гидроопора представляет собой резинометаллическую деталь, при этом резина имеет неразъемное соединение с металлом, полученное в процессе вулканизации. Конструктивной особенностью гидроопоры является наличие внутренних полостей, заполненных жидкостью, и соединенных между собой дросселирующими отверстиями. При деформации опоры в процессе эксплуатации отверстия могут открываться и закрываться, при этом позволяя жидкости перетекая из одной полости в другую эффективно гасить колебания. Применение жидкости увеличивает способность виброопоры к гашению колебаний.

Амортизаторы

Амортиза́тор (от фр. amortisseur) — устройство для гашения колебаний (демпфирования) и поглощения толчков и ударов подвижных элементов (подвески, колёс), а также корпуса самого транспортного средства, посредством превращения механической энергии движения (колебаний) в тепловую.

Амортизаторы применяются совместно с упругими элементами пружинами или рессорами, торсионами, подушками и т. п. для гашения свободных колебаний больших масс и предотвращения высоких относительных скоростей меньших масс, связанных упругими элементами.

Не следует путать внешне похожие гидравлический трубный амортизатор и газовую пружину. Последние также часто встречаются в автотехнике и быту, но имеют другое назначение (а именно — создание толкающего усилия на штоке). Справедливости ради надо отметить, что чистых гидравлических амортизаторов почти не встречается, они всегда немного подпружинены избыточным давлением газа в бустере. Чистые газовые пружины (без дополнительного сопротивления движению), наоборот, встречаются довольно часто.

Классификация амортизаторов

• по принципу действия — на фрикционные или механические (сухого трения), гидравлические (вязкостного трения) и реласакционные;
• по характеру действия сил трения — на амортизаторы одностороннего и двустороннего действия (с сопротивлением на прямом и обратном ходах);
• конструктивно гидравлические амортизаторы делятся на рычажно-лопастные, рычажно-поршневые и телескопические (двух- и однотрубные)с газовым подпором или без него;
• по характеру изменения силы сопротивления, в зависимости от перемещения катков, скорости и ускорения этого перемещения амортизаторы подразделяются на:
• амортизаторы с примерно постоянной силой трения (например, простой механический амортизатор танка «Ландсверк»);
• амортизаторы с силой трения, зависящей от перемещения («Леопард-2»), при этом сила трения может быть как пропорциональна перемещению, так и иметь нелинейную зависимость;
• амортизаторы с силой трения пропорциональной скорости перемещения катка (подавляющее большинство современных гидравлических амортизаторов);
• амортизатор, сопротивление которого меняется пропорционально ускорению.

Фрикционные

Фрикционный амортизатор.

Листовая рессора

Фрикционные (механические) амортизаторы в простейшем случае представляют из себя трущуюся пару с фиксированным усилием сжатия. Возможна конструкция с сопротивлением, пропорциональным перемещению, с оперативно регулируемым усилием и т. д. Очевидным свойством фрикционных амортизаторов является то, что их сопротивление не зависит от скорости перемещения рычага. Поэтому они в прямом смысле слова являются демпферами, так как выполняют только одну из указанных в определении амортизатора функций — гашение колебаний. Достоинства — простота и относительная ремонтопригодность, пониженные требования к механической обработке деталей, условиям эксплуатации, стойкость к мелким повреждениям. Принципиальные недостатки — неустранимый износ трущихся поверхностей и наличие некоторого усилия страгивания, избавиться от которого без усложнения механики невозможно. Как результат — на автомобилях данный тип амортизаторов давно не применяется, сохраняясь лишь на отдельных образцах военной техники. Также в лёгких и/или низкоскоростных транспортных средствах (мопеды, тракторы и т. п.) роль фрикционного гасителя колебаний может выполнять трение между деталями подвески.

Одна из самых массовых фрикционных амортизирующих конструкций в старых автомобилях — листовая рессора, которая совмещала в себе функции упругого элемента и демпфера, работающего за счет взаимного трения листов рессоры.