Ein Vibrationsisolator kann das Gewicht der Ausrüstung tragen und dennoch nicht gut für die Anwendung geeignet sein.Der Grund dafür wird häufig auf der Last-Ausbeugungskurve deutlich: Anstatt nur eine maximale Last anzuzeigen, zeigt die Kurve, wo der Isolator nach der Montage arbeiten wird,wie weit es unter statischem Gewicht abbiegt, und wie viel Bewegung für Vibrationen oder Stoß bleibt.
Für Ingenieure, die eine Halterung auswählen, liegen die nützlichsten Informationen nicht am Ende der Kurve, sondern um den eigentlichen Arbeitspunkt herum.
Eine Belastungs-Ablenkungskurve bezieht die aufgetragene Belastung auf die Isolatorverschiebung.
F = kδ
wobei F die Kraft, k die Steifheit und δ die Verbiegung ist.
Wirkliche Vibrationsisolatoren sind nicht immer linear. Gummihalter können mit zunehmender Kompression zunehmend steifer werden. Bei Drahtseilisolatoren ändert sich die Kabelgeometrie, wenn sich die Schleifen verformen.während die Wechselwirkung zwischen einzelnen Drähten zu einer nichtlinearen Reaktion beiträgt.
Aus diesem Grund beschreibt ein einzelner Steifheitswert nicht immer den gesamten Betriebsbereich.
100 kg ÷ 4 = 25 kg pro Isolator
Die entsprechende Verschiebung ist die ungefähre statische Abbiegung, und die Schnittstelle ist der Arbeitspunkt.
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Eine gleiche Belastung sollte jedoch nicht davon ausgegangen werden, wenn ein Transformator, Motor, Akku oder ein anderer schwerer Bauteil den Schwerpunkt verschiebt.HOANs bestehender Lastberechnungsleitfaden zeigt, wie eine Verschiebung des Schwerpunkts bei einzelnen Stützen wesentlich unterschiedliche Reaktionen hervorrufen kann.
Aus diesem Grund ist das Gewicht der Ausrüstung geteilt durch die Anzahl der Befestigungen ein Ausgangspunkt, nicht immer die für die Auswahl verwendete Endlast.
k ≈ ΔF / Δδ
Ein steilerer Abschnitt bedeutet, dass mehr Kraft benötigt wird, um zusätzliche Bewegung zu erzeugen. Ein flacher Abschnitt bedeutet eine größere Verschiebung für die gleiche Kraftsteigerung.
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Kurvenmerkmal |
Ingenieurwissenschaftliche Bedeutung |
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Steilere Steigung |
Höhere effektive Steifigkeit |
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Flachere Steigung |
Niedrigere effektive Steifigkeit |
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Veränderung der Neigung |
Nichtlineare Reaktion |
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Arbeitsplatz in der Nähe der Fahrzeuggrenze |
Weniger Bewegung bleibt |
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Lade- und Entladewege unterscheiden sich |
Hysterese und Energieverlust |
fn = (1 / 2π) √(k / m)
Für einen nichtlinearen Isolator sollten die Ingenieure daher auf die Kurve um die tatsächliche Betriebsregion achten, anstatt davon auszugehen, dass überall ein Steifheitswert gilt.
Statische Ablenkung verwendet einen Teil der verfügbaren Bewegung des Isolators, bevor die Ausrüstung in Betrieb genommen wird.
Restfahrt ≈ δmax − δstatisch
Dies ist kein Ersatz für die Stoß- oder Dynamikanalyse, sondern zeigt lediglich, wie viel physische Bewegung über den statischen Arbeitspunkt hinaus bleibt.
Wenn das Fahrzeug über eine unebene Straßenauflage fährt, wird die elektrische Schranke, die auf dem Fahrzeug montiert ist, durch das Gewicht der elektrischen Schranke bestimmt.Zusätzliche Reise ist erforderlich, um den vorübergehenden Eingang zu berücksichtigen..
Ist der Arbeitspunkt bereits nahe am Ende der verfügbaren Bewegung, kann der Isolator wenig Platz für diese Bewegung haben.
Daher sollte die maximale Lastkapazität nicht automatisch als bevorzugter Betriebspunkt angesehen werden.
Wenn sowohl das Beladen als auch das Entladen gezeichnet werden, kann ein Drahtseilisolator unterschiedliche Kraft-Abweichungswege zeigen.
Da sich die Kabelschleifen verformen, treten innerhalb der Seilstruktur relative Bewegung und Reibung auf.
Das Ergebnis ist eine Hysterese Schleife.
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Die durch die Schleife umschlossene Fläche stellt die mechanische Energie dar, die während des Lastzyklus abgeworfen wird.
Dies ist ein wichtiges Merkmal von Drahtseilisolatoren, da ihre Struktur sowohl die Federwirkung als auch die reibungsbasierte Dämpfung ermöglicht.Eine unter einer Prüfbedingungen gemessene Hysterese-Schleife darf nicht verwendet werden, um für jede Last oder Verschiebungsamplitude eine universelle Dämpfungsquote zu behaupten..
Die Kurve muss auch mit der Art und Weise übereinstimmen, wie der Isolator die Last tatsächlich tragen wird.
Durch Komprimierung und Scherbelastung können unterschiedliche Steifigkeit, Abbiegung und verfügbare Fahrt erzeugt werden.Aber es verändert, wie sich die Isolatorstruktur deformiert..
Eine Kompressionskurve sollte daher nicht automatisch für eine Schereinrichtung verwendet werden.
Dies ist besonders wichtig, wenn die Montageanordnung spät in einem Design geändert wird, um ein Platzproblem zu lösen.während die ursprünglichen Last-Abweichungsdaten die tatsächliche Arbeitsrichtung nicht mehr darstellen.
Eine Belastungs- und Abbiegungskurve ist am nützlichsten, wenn sie mit der eigentlichen Anlage verbunden ist.
Gewicht der Ausrüstung + Anzahl der Isolatoren + Aufstellungsart der Montage + Schwingungsfrequenz/Umdrehungen pro Sekunde + Orientierung der Montage + Schlaggeschwindigkeit + verfügbare Anbaufläche
Bei ungleichmäßigen oder räumlich begrenzten Geräten kann eine CAD-Datei, eine STEP-Datei oder eine Montagezeichnung helfen, die tatsächliche Lastverteilung und die Arbeitsrichtung zu bestimmen.
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Es ist der Punkt, der der Belastung entspricht, die der Isolator nach der Montage trägt, und gibt die ungefähre statische Abbiegung und den normalen Betriebsbereich an.
Nicht unbedingt, sondern auch die verbleibende Bewegung, die effektive Steifigkeit und die dynamischen Anforderungen sollten überprüft werden.
Nicht automatisch: Kompression und Schere können unterschiedliche Steifheits- und Verschiebungseigenschaften aufweisen, daher sollten Daten für die beabsichtigte Lastrichtung verwendet werden.