橡膠隔振器動態(tài)性能試驗臺在船舶艦艇領域的應用
橡膠隔振器作為艦艇上的主要抗沖擊設備,其抗沖擊性能直接關系到設備的安全。橡膠隔振器的主要性能參數(shù)及其表征意義與相互關系,描述了動態(tài)性能試驗的測試原理和幾種測試方法,給出了自振衰減方法的試驗裝置原理與試驗方法。以橡膠隔振器為試驗對象,利用改造前和改造后的試驗裝置進行動態(tài)性能試驗,并對試驗結果進行分析對比。指出影響動態(tài)性能試驗結果的幾種關鍵因素主要是拉桿剛度、扣環(huán)剛度和非剛性連接,并提出了對試驗裝置的改進措施。
與其他種類的隔振器相比,橡膠隔振器主要具有以下優(yōu)點:
1)橡膠材料具有良好的彈性和機械強度,能承受交變應力;
2)可以自由確定形狀,可通過調(diào)整橡膠配方組分來控制硬度,能滿足對各個方向的剛度和強度要求;
3)橡膠材料的阻尼系數(shù)較大,能抑制共振振幅;
4)橡膠的彈性具有滯后作用,橡膠隔振器可儲藏相當大的能量,適于抗沖擊;
5)橡膠隔振器質量小,安裝、拆卸方便。
艦艇用橡膠隔振器的結構一般比較簡單,大多為橡膠與金屬件粘貼而成的組合件,但對其性能要求卻很高。設計中,一般要通過樣機試制、性能試驗、結構優(yōu)化和配方改進,并不斷地循環(huán)試驗,比較終得到滿足性能指標的橡膠隔振器結構形式、橡膠配方和硫化工藝等。因此,在橡膠隔振器的研制過程中,性能測試的準確性就顯得尤為重要,這取決于性能測試試驗裝置的可靠性和試驗方法等多方面的因素。本文將探討不同的測試方法和不同形式試驗裝置對性能測試的影響,并對測試結果進行對比分析,提出在橡膠隔振器動態(tài)性能試驗中應注意的問題。
無論采用何種方法,都要將質量塊與隔振器連接固定。其中比較簡單的方法就是將質量塊安裝固定在隔振器上部,另一種方法是通過安裝架將質量塊懸掛在隔振器的下部,如美軍標規(guī)定的方法。本文的動態(tài)性能測試采用自振衰減法,試驗裝置與美軍標的相似除可測量隔振器的動剛度外,還可測量隔振器的蠕變量。本動態(tài)性能試驗裝置原理如圖1所示,試驗裝置如圖2所示,隔振器的安裝如圖3所示,典型的自由衰減振蕩波形如圖4所示
試驗方法如下:
1)將隔振器置于試驗臺架上,然后在下部加載質量塊,組成一個重量彈性振動系統(tǒng)。
2)通過手動葫蘆,對隔振器施加一個初始移,釋放初始位移后,使系統(tǒng)產(chǎn)生自由衰減振蕩,用測量系統(tǒng)記錄該自由衰減振蕩的波形。