Как цельнометаллические изоляторы на тросах рассеивают энергию вибрации за счет сухого трения? 

Тросовые изоляторы снижают вибрацию за счет двух механизмов: упругой деформации троса из нержавеющей стали и сухого трения между отдельными жилами. Во время каждого цикла нагрузки микроскопическое скольжение преобразует часть механической энергии в тепло. В отличие от резиновых опор, цельнометаллический тросовый изолятор не зависит от старения эластомера или гидравлической жидкости, что делает его пригодным для использования в сложных условиях эксплуатации – в промышленном, морском, автомобильном и телекоммуникационном оборудовании.

В компании «ООО Сиань Хунъань Микроволна.» мы часто слышим от инженеров один и тот же вопрос: как металлический изолятор может гасить вибрацию, если в его составе нет резины, масла или других мягких демпфирующих материалов?

Ответ кроется в самом тросе.

Тросовый виброизолятор серии ООО Сиань Хунъань Микроволна JGX, как правило, состоит из многожильного кабеля из нержавеющей стали, зажатого между металлическими удерживающими стержнями. Когда на оборудование воздействуют вибрации или удары, петли кабеля деформируются под действием сжатия, растяжения, изгиба и сдвига. Эта деформация создает тысячи мелких точек трения между соседними жилами, что позволяет виброизолятору рассеивать энергию, а не передавать её напрямую на защищаемое оборудование.

Что происходит внутри стального троса при вибрации?

Стальной трос – это не цельная пружина. Он изготавливается из множества проволок, скрученных в пряди, которые затем сформированы в трос.

В ходе лабораторной оценки вибрации мы видим, что не все провода смещаются на одинаковую величину. Когда нагрузка меняет направление, одни провода изгибаются, другие натягиваются, а третьи слегка скользят по соседним проводам. Каждое отдельное смещение крайне мало, но совокупное трение по всей длине кабеля приводит к значительному демпфированию.

Этот процесс можно разделить на четыре этапа:

1.Внешняя вибрация приводит к деформации петель троса.

2.Между отдельными проводами происходят микроскопические относительные перемещения.

3.Трение препятствует этому движению и преобразует механическую энергию в тепло.

4.На защищенное оборудование поступает меньше энергии вибрации.

Этот механизм называется «демпфированием за счет сухого трения», поскольку в его работе не требуется смазочное масло, гидравлическая жидкость или демпфирующие материалы на основе каучука.

Демпфирование за счет сухого трения и резиновое демпфирование

Резиновые опоры по-прежнему остаются практичным решением для многих машин, особенно в тех случаях, когда главными факторами являются стоимость и простота монтажа. Однако полностью металлический виброизолятор часто предпочтительнее, если в условиях эксплуатации имеются значительные перепады температур, воздействие солевого тумана, загрязнение маслом, повторяющиеся удары или длительное хранение.

Почему жесткость изолятора с тросом имеет нелинейный характер?

Жесткость виброизолятора на основе стального троса изменяется в зависимости от смещения.

При небольших амплитудах возможно лишь ограниченное перемещение проводов и скольжение контактов. По мере увеличения нагрузки геометрия кабеля изменяется, давление на контакты возрастает, и в несении нагрузки участвует все большее количество проводов. В результате зависимость «усилие-перемещение» становится нелинейной.

Такое поведение позволяет одному компоненту управлять различными режимами работы:

●Вибрация с низкой амплитудой при нормальной работе оборудования

●Вибрация средней интенсивности во время транспортировки или работы двигателя

●Кратковременные удары при столкновении, экстренной остановке или неаккуратном обращении

Однако именно из-за этого нелинейного поведения выбор модели приобретает еще большее значение. Выбор узла только на основании того, что он имеет более высокую номинальную статическую нагрузку, может привести к чрезмерной жесткости и неэффективной виброизоляции.

Опыт в области инженерии от компании HOAN

При подборе оборудования для конкретного заказчика наша инженерная команда, как правило, проверяет нагрузку, выдерживаемую каждым изолятором, а не просто делит общий вес оборудования на четыре.

Если центр тяжести смещен, на одну точку крепления может приходиться значительно большая нагрузка, чем на остальные. Ориентация при монтаже также имеет значение, поскольку изолятор может по-разному реагировать на сжатие, сдвиг и комбинированную нагрузку.

Для получения более достоверной рекомендации компания HOAN обычно запрашивает:

●Вес и габариты оборудования

●Положение центра тяжести

●Количество и расположение точек крепления

●Частота и ускорение колебаний

●Уровень импульса и длительность импульса

●Направление установки

●Максимально допустимый водоизмещение

●Условия окружающей среды

Эти параметры помогают определить требуемую статическую нагрузку, жесткость при вибрации, жесткость при ударах и деформационную способность выбранной модели серии JGX.

Часто задаваемые вопросы

Приводит ли сухое трение к повреждению троса из нержавеющей стали?

Контролируемое микроскопическое скольжение является частью предусмотренного механизма демпфирования. Срок службы по-прежнему зависит от уровня нагрузки, условий монтажа, амплитуды вибрации и воздействия окружающей среды, поэтому изолятор следует выбирать в пределах указанного диапазона рабочих параметров.

Нужно ли смазывать тросовый изолятор?

Как правило, нет. Смазка может изменить характеристики трения и снизить предусмотренный демпфирующий эффект. Техническое обслуживание следует проводить в соответствии с инструкциями производителя.

Могут ли тросовые изоляторы работать в нескольких направлениях?

Они способны выдерживать сжимающие, сдвиговые и комбинированные нагрузки, однако их жесткость и несущая способность зависят от направления. При выборе необходимо учитывать ориентацию крепления.

Все ли тросовые изоляторы взаимозаменяемы?

Нет. Диаметр троса, количество петель, длина удерживающей планки, статическая нагрузка, жесткость и максимальное прогибание варьируются в зависимости от модели.

Какая информация необходима для выбора модели?

Укажите вес оборудования, его габаритные размеры, положение центра тяжести, количество изоляторов, направление установки, условия вибрации, характер ударов и доступное монтажное пространство.