針對傳統(tǒng)的隔振器在解決負荷隨轉(zhuǎn)速變化的靜壓泵支撐基礎(chǔ)的過度傾斜問題,采用理論分析和數(shù)值計算的方法,根據(jù)實際工程應(yīng)用對象和避免共振的技術(shù)要求,設(shè)計了一種新型帶限位元件的非線性變剛度隔振器,對其隔振效率進行了仿真分析和理論推導(dǎo)。通過試制新型隔振器并進行了安裝測試實驗,結(jié)果表明,新設(shè)計的隔振器隔振效率略高于原隔振器,靜壓泵的支撐基礎(chǔ)基本處于水平位置,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,且靜壓泵支撐基礎(chǔ)的水平誤差可通過調(diào)節(jié)隔振器的限位間隙來保證,具有實際工程應(yīng)用價值。 

【文章來源】：振動.測試與診斷. 2020,40(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

應(yīng)力應(yīng)變曲線

從圖1可以看出，應(yīng)力和應(yīng)變比值呈非線性關(guān)系，主要是由于橡膠材料的非線性導(dǎo)致。橡膠在最初的小變形階段，隨著變形增大，工程應(yīng)力增加較快；在中等應(yīng)變范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變比值基本呈線性關(guān)系；在大應(yīng)變階段，隨應(yīng)變比值增加，應(yīng)力增幅加快。橡膠材料的這種特性能在小范圍內(nèi)改變橡膠隔振器的剛度。對起限位作用時需要剛度突然變大的隔振器，傳統(tǒng)的圓柱隔振器無法滿足這一要求，因此設(shè)計了一種帶限位元件的橡膠隔振器，實現(xiàn)從低剛度（主要起隔振作用）向高剛度（主要起限位作用）的突變，使設(shè)計的隔振器剛度呈“高動低靜”的特性，滿足實際工程需求，其剛度對比如圖2所示。圖2中，無限位元件在小變形階段，剛度趨于線性關(guān)系。有限位元件當隔振器的變形量小于限位間隙時（圖中的5mm位移），隔振器剛度為低剛度特性，主要起隔振作用。當隔振器的變形量大于限位間隙時，在限位元件的作用下隔振器剛度突然變大，起到限位作用，有效防止隔振設(shè)備的過度傾斜。

作為內(nèi)燃動車冷卻系統(tǒng)核心部件的靜壓泵，其可靠性直接影響機車的運行安全。靜壓泵安裝位置如圖3所示，柴油發(fā)電機組自由端伸出一根萬向軸帶動靜壓泵軸旋轉(zhuǎn)，靜壓泵剛性安裝在基座上，基座通過4個圓柱形隔振器安裝在構(gòu)架伸出的兩彎管支撐座上，以減小靜壓泵激振力傳遞到公共構(gòu)架。靜壓泵質(zhì)量為58.2kg，為了避免機組垂向固有頻率與靜壓泵的固有頻率接近而發(fā)生共振，內(nèi)燃動車發(fā)電機組的垂向固有頻率為8 Hz，兩者的頻率比大于可估算靜壓泵的垂向固有頻率為15Hz。設(shè)計隔振器的計算公式為


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