振動是一種描述某一運動的物理量隨時間和空間位置做反復變化的物理現象,是自然界最普遍的現象之一。
在航空、航天、機械、電子、船舶、建筑、軌道交通等領域存在大量的有害振動,其影響是嚴重的,輕者降低性能和使用壽命,重者機毀人亡,造成重大事故。
機載設備被譽為現代飛機的大腦和神經中樞,在現代飛機中所占份額高達30%-40%,電子戰(zhàn)飛機甚至達到50%。
振動造成設備故障
1.連接件松動
2.接觸不良、短路
3.元器件磨損、變形、裂紋或斷裂
機載設備發(fā)展趨向小型化、輕量化,功能高度集成化、多功能化與智能化,高精度和高可靠性。
機載設備發(fā)展適應更嚴酷的機械振動與沖擊環(huán)境,更高使用壽命。
為了保證機載設備的可靠性,使其適應飛機的各種振動、沖擊環(huán)境,必須對機載設備進行隔振、緩沖設計,抑制甚至消除振動與沖擊對機載設備帶來的不良影響。
機載設備 減振安裝還可以延長產品使用壽命,降低產品維護頻次,節(jié)約成本。
一、機載設備隔振相關要求
世界上各航空工業(yè)發(fā)達國家,對機載設備的振動控制技術非常重視,并有較成熟的技術措施,在相應規(guī)范中有明確規(guī)定。如:美軍標MIL-A-8860、MIL-A-87221、民用航空條例FAR-25等。在MIL-A-87221中指出:“推進系統(tǒng)是產生并傳到機體的最重要的振源,要用隔振安裝的方法進行振動控制”;“對于發(fā)動機直接或是通過吊架安裝在機體上的噴氣式飛機,應采用隔振器或減振系統(tǒng)的安裝措施”。
我國軍用飛機結構強度規(guī)范GJB 67A.8-2007中就振動問題規(guī)定了軍用飛機設計和制造中的一般和詳細設計要求與準則:a) 控制結構振動;b) 防止在飛機使用壽命期內由于振動、航空聲和其它動載荷引起的機體結構或結構部件的疲勞破壞;c) 保證空勤人員工效性和乘員舒適性的要求。
中國民用航空條例第25部(CCAR-25)中第25.251中指出:“飛機必須設計成能承受在每一很可能的運行狀態(tài)下發(fā)生的任何振動和抖振,飛機的每一部件不發(fā)生過度的振動,必須用分析或試驗表明,飛機不發(fā)生妨礙安全飛行的振動”。
隔振技術在機載設備安裝中應用非常廣泛,目前機載設備絕大多數措施是在振源和設備間加裝各種被動式隔振器。被動隔振因其自身無源,可靠性高,占用空間小,附加質量小等諸多優(yōu)點而備受親睞。
二、隔振器設計流程
三、隔振器類型
西安宏安是一家專門從事振動與噪聲控制技術的專業(yè)研究機構。公司擁有成熟隔振器生產體系,擁有鋼絲繩隔振器、帶橡膠墊鋼絲繩隔振器(專利產品)、摩擦阻尼隔振器和裝配式隔振器等四大類200多個型號產品,可滿足大多數機載設備的隔振安裝需求。同時,公司有用一個成熟的研發(fā)體系,可根據機載環(huán)境、設備及特殊要求研發(fā)定制專用隔振器產品,或對客戶提供隔振技術、振動測試、振動試驗、仿真分析等服務。
機載摩擦阻尼隔振器
一種用于航空儀器、儀表、電臺等隔振及緩沖系統(tǒng)中的隔振器。主要是為解決現有的隔振器都屬單自由度產品,水平方向剛度近似于0,且阻尼結構復雜,抗沖擊能力差的問題而研制的。它包括上架板、下架板、螺釘、連接螺母、外殼、下彈簧、底板、鉚釘,其特征是在上架板上方設彈簧墊和上彈簧,上彈簧上端頂在外殼上,在上架板和下架板之間設襯套,張圈套在襯套上,阻尼片套在張圈上,在下彈簧與底板之間設緩沖墊。優(yōu)點是本隔振器垂直與水平方向的剛度近似相等,可實現任意方向隔振,抗沖擊能力強,阻尼結構簡單,阻尼值可調。
此摩擦阻尼隔振器工作頻率范圍高,并可在高低溫、化學污染等惡劣環(huán)境下使用,具有良好的防濕熱、防鹽霧、耐高低溫,防霉菌,使用壽命長等性能。