金屬橡膠減震器的應(yīng)用研究
文章來(lái)源:上海松夏減震器有限公司 發(fā)布時(shí)間:2019-04-08 20:22
近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)金屬橡膠材料的隔振性能進(jìn)行了大量的研究。美國(guó)早在20世紀(jì)60年代就已在武器裝備上采用金屬橡膠構(gòu)件,目前,俄羅斯在金屬橡膠技術(shù)方面的研究水平居世界前列,其戰(zhàn)略導(dǎo)彈在10年存儲(chǔ)期內(nèi)無(wú)需檢驗(yàn)就可以隨時(shí)發(fā)射,其中的關(guān)鍵就是大量采用了金屬橡膠構(gòu)件。
金屬橡膠材料是將金屬絲卷成螺旋形,經(jīng)過(guò)編織、加壓成型,并處理而成的金屬材料,它不僅具有類似橡膠的彈性性質(zhì),而且還是一種多孔材料。金屬橡膠材料將彈性與多孔性集于一身,是其它材料無(wú)法替代的,它具有阻尼大、吸收沖擊能、不懼高低溫作用、不易老化等特點(diǎn),金屬橡膠材料作為隔振器件在航空航天等領(lǐng)域日益得到廣泛的重視。因而,金屬橡膠減震器特別適用于航空航天,它既具有金屬的固有特性,又具有類似于橡膠減震器的彈性和阻尼特性。金屬橡膠減震器以良好的隔振性能解決了極端惡劣環(huán)境下的隔振問(wèn)題,即使是在常規(guī)環(huán)境下的應(yīng)用,由于其超長(zhǎng)的貯存期,對(duì)增強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)性、提高設(shè)備的可靠性,也具有實(shí)際意義。
目前日常用的隔振材料是橡膠阻尼材料,但橡膠材料的彈性、阻尼特性易受環(huán)境溫度的影響,散熱系數(shù)小,在交變載荷作用下容易發(fā)熱產(chǎn)生熱應(yīng)力疲勞、老化現(xiàn)象,引起彈性阻尼特性的退化,且抗污染、酸腐蝕能力差,使用頻率范圍窄,因此,必須定期更換。而新型金屬橡膠材料可以彌補(bǔ)上述橡膠材料的缺點(diǎn),是替代橡膠材料、適用于惡劣環(huán)境使用的優(yōu)良材料,同時(shí)將該材料制成隔振器,在系統(tǒng)的共振區(qū)有較大的阻尼,可以有效地抑制共軛,而在系統(tǒng)的隔振區(qū)又有較小的阻尼,使系統(tǒng)具有良好的隔振效率。
針對(duì)彈上儀器設(shè)備(包括慣性平臺(tái))而言,傳統(tǒng)的方法是在儀器設(shè)備殼體外部安裝橡膠型隔振器。這種隔振方法對(duì)于“離散譜型”的機(jī)理源,只要正確合理地選擇隔振器設(shè)計(jì)參數(shù),一般都能取得滿意的效果。但由于導(dǎo)彈、火箭等飛行器所處的動(dòng)力環(huán)境往往具有“寬帶隨機(jī)激勵(lì)”的特性,這樣,包括橡膠減震器在內(nèi)的傳統(tǒng)彈性隔振器在設(shè)計(jì)上就無(wú)法避免共振。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代軍事技術(shù)對(duì)導(dǎo)彈、火箭等飛行器制導(dǎo)精度的要求不斷提高,傳統(tǒng)隔振器在共振點(diǎn)上的共振傳遞率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了彈上精密儀器設(shè)備所能接受的技術(shù)指標(biāo)。對(duì)某些重要儀器設(shè)備如慣性平臺(tái),采用粘彈性阻尼隔振器可以獲得比傳統(tǒng)隔振器更小的共振傳遞率,使隔振器的動(dòng)態(tài)性能大大提高,但是粘彈性材料對(duì)溫度敏感,抗蠕變性能不佳,難以滿足長(zhǎng)期貯存的要求。所以,開發(fā)適用于惡劣環(huán)境的新型隔振器是軍工產(chǎn)品隔振的迫切任務(wù)。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是飛航導(dǎo)彈、火箭、核潛艇、戰(zhàn)略轟炸機(jī)的核心部件,慣性技術(shù)和慣性器件的發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家軍事實(shí)力的重要標(biāo)志,而慣性平臺(tái)是平臺(tái)式慣性導(dǎo)航的核心部件。金屬橡膠減震器可稱為適應(yīng)新型號(hào)武器系統(tǒng)惡劣力學(xué)環(huán)境條件的一種新型慣性平臺(tái)隔振器,它不僅具有較好的動(dòng)、靜態(tài)特性,在高真空、高低溫條件下能正常工作,而且抗腐蝕,保存期不受限制,從而克服了目前平臺(tái)常用橡膠減震器隨時(shí)間老化這一致命弱點(diǎn)。