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主要從事減震器研發(fā)、制造、銷售彈簧減震器、橡膠減震器、減震吊架、氣墊、風機、裁斷機、模切機減震器等
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    橡膠減震器的性能測試

    2013-03-18 19:56:11  來源：劉斌
    橡膠減震器性能測試
    橡膠減震器的主要性能測試項目是剛度和阻尼。就剛度而言，又按載荷速度的不同分為靜剛度、動剛度和沖擊剛度。對于有特殊要求的還有強度、耐疲勞性能、蠕變（即在載荷保持不變的情況下，變形量在一段時間內仍繼續(xù)增加的現(xiàn)象）以及其它專門要求的試驗。
    當載荷緩慢地加于減震器時，其變形速度大約在1cm/min左右，甚至更低，而且橡膠的變形量不超過橡膠受試方向厚度的20%時所測得的力與變形的關系稱之為靜剛度，以Ks表示。
    減震器在以一定振幅（不超過橡膠厚度的5%）和一定頻率（一般為5~6Hz）交變的載荷作用下，測得的振動剛度稱為動剛度，以Kd表示。
    載荷以2~6m/s的速度使減震器變形時，測得的剛度稱為沖擊剛度，以Ksh表示。試驗研究表明，橡膠減震器的三種剛度在一般情況下存在這樣的關系；
                   Kd=（1.3~2.2）Ks
                   Ksh=（1.5~2.0）Kd
    在測試橡膠減震器的動態(tài)和沖擊參數(shù)時，應使組成的彈性系統(tǒng)盡可能地接近單自由度振動系統(tǒng)。也就是說負載的質量中心，動載荷和沖擊載荷的作用力線與減震器受試方向的剛度中心線盡可能一致，并且要求試驗場地、試驗機架牢固堅實。
    環(huán)境溫度對上述試驗的結果有顯著影響。在有條件的地方*好能在恒溫下進行試驗。
    下面就*常用的靜剛度、動剛度和阻尼的測試方法作一簡單介紹。
    （一） 靜剛度測試
    一般都是在萬能材料試驗機上進行的。試樣應預壓三次，再測定其數(shù)值。加載要緩慢而均勻。剛度大的減震器加載速度可適當加快；剛度小的減震器加載速度應慢些，以使減震器的變形速度大致相同。
    橡膠減震器在加載和卸載時所得到的載荷與變形曲線是不重合的，形成一滯后回線，如圖2-1-8所示。這給計算剛度帶來了一定困難。我們可以用加載與卸載的平均曲線來計算減震器的靜剛度。計算式如下：     Ks=       2（P2- P1）
                     δ2,- δ1,+ δ2-δ1
                        
     式中P1和P2應和減震器的額定負荷P大致保持如下的關系；     
                 P1=（0.5~0.75）P                                          
     P2=（1.25~1.5）P
    δ1和δ1,為負荷P1下減震器在加載和卸載時的變形；
    δ2和δ2,為負荷P2下減震器在加載和卸載時的變形。
    一般來說，減震器的靜剛度僅僅用于確定安裝了減震器的機器設備的靜平衡位置，或艦船、車輛斜傾搖擺時計算機器設備四周所留下的空間是否足夠。實際上卸載的意義是不大的。因此可以只做出減震器的加載剛度曲線，并用它計算減震器的靜剛度。這樣做不僅簡化了試驗，而且得出的數(shù)據(jù)在一些場合下也更確切。此時計算Ks式可簡化為： Ks=    P2- P1
                                                   δ2-δ1  

    （二） 動剛度和阻尼系數(shù)的測試
    1．共振法
      將橡膠減震器和質量為M的物體按單自由度振動系統(tǒng)安裝在振動臺上（見圖2-1-9）。啟動振動臺，調節(jié)振動臺的頻率進行連續(xù)掃描，找出系統(tǒng)的共振點，測量在共振時物體的振幅x0、振動臺臺面振幅x0s及共振頻率wn。根據(jù)振動理論可求得動剛度為
                         Kd=wn2.M
     式中wn為角頻率（rad/s），與振動頻率f的關系為wn=2∏f。
            
               
    阻尼           

    阻尼比  
               

    注意：①上述公式只有在共振狀態(tài)下才能成立；
          ②調節(jié)振動臺的激.振力，使振動臺臺面振幅大致在0.2~0.5mm范圍內，使質量為M物體的共振振幅與減震器在靜載荷作用下的總變形量不超過原橡膠高度的15±5%；
          ③在共振區(qū)測量應迅速而準確，以免減震器內部激劇生熱而引起減震器溫度升高，剛度減小，甚至損壞。
     2．半功率點寬法
       將激震器安裝在由質量為M1、剛度為Kd、阻尼為C的橡膠減震器所構成的單自由度彈性系統(tǒng)上面或下面，如圖2-1-10所示。M2為激震器中參加與M1一起振動的質量。系統(tǒng)中參加振動的總質量為M= M1+ M2。由減震原理可知，只要測量出系統(tǒng)共振頻率wn，質量為M的共振振幅x0和共振振幅下降至
    的二個頻率w1和 w2，（見圖2-1-11）即可計算出動剛度、阻尼比，其計算式如下：
             動剛度                    Kd=wn2.M
             阻尼比                     

    w1 — w1稱為半功率點帶寬。

    常用的用激震法測減震器動剛度的裝置見圖2-1-12
    3．時域信號衰減法
    使安裝在減震器上的質量塊共振（如敲擊質量塊或激震質量塊），停止擾動后，它便產(chǎn)生一個衰減的自由振動。用記錄器和測振儀配合記錄其衰減波，如圖2-1-13所示。
    常用光線示波器記錄這類信號，同時也記錄下已知頻率的訊號波，作為標準時間標記（例如50Hz的市電訊號）。將振動信號與標準時間標記作比較，就可以求得系統(tǒng)的自振頻率wn，并由此計算出動剛度。
       根據(jù)振幅的對數(shù)衰減關系可求出阻尼比：
                           

    式中xk和xk+1為衰減波上相鄰兩個振幅。
     

     


     


                                       
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    劉斌
    經(jīng)理
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