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机载精密设备隔振设计要求

2020-07-24 14:41:09来源: 作者:xdnet

  振动是一种描述某一运动的物理量随时间和空间位置做反复变化的物理现象,是自然界最普遍的现象之一。
  
  在航空、航天、机械、电子、船舶、建筑、轨道交通等领域存在大量的有害振动,其影响是严重的,轻者降低性能和使用寿命,重者机毁人亡,造成重大事故。
  
  机载设备被誉为现代飞机的大脑和神经中枢,在现代飞机中所占份额高达30%-40%,电子战飞机甚至达到50%。
  
  振动造成设备故障
  
  1.连接件松动
  
  2.接触不良、短路
  

  3.元器件磨损、变形、裂纹或断裂

  机载设备发展趋向小型化、轻量化,功能高度集成化、多功能化与智能化,高精度和高可靠性。
  
  机载设备发展适应更严酷的机械振动与冲击环境,更高使用寿命。
  
  为了保证机载设备的可靠性,使其适应飞机的各种振动、冲击环境,必须对机载设备进行隔振、缓冲设计,抑制甚至消除振动与冲击对机载设备带来的不良影响。
  
  机载设备 减振安装还可以延长产品使用寿命,降低产品维护频次,节约成本。
  
  一、机载设备隔振相关要求
  
  世界上各航空工业发达国家,对机载设备的振动控制技术非常重视,并有较成熟的技术措施,在相应规范中有明确规定。如:美军标MIL-A-8860、MIL-A-87221、民用航空条例FAR-25等。在MIL-A-87221中指出:“推进系统是产生并传到机体的最重要的振源,要用隔振安装的方法进行振动控制”;“对于发动机直接或是通过吊架安装在机体上的喷气式飞机,应采用隔振器或减振系统的安装措施”。
  
  我国军用飞机结构强度规范GJB 67A.8-2007中就振动问题规定了军用飞机设计和制造中的一般和详细设计要求与准则:a) 控制结构振动;b) 防止在飞机使用寿命期内由于振动、航空声和其它动载荷引起的机体结构或结构部件的疲劳破坏;c) 保证空勤人员工效性和乘员舒适性的要求。
  
  中国民用航空条例第25部(CCAR-25)中第25.251中指出:“飞机必须设计成能承受在每一很可能的运行状态下发生的任何振动和抖振,飞机的每一部件不发生过度的振动,必须用分析或试验表明,飞机不发生妨碍安全飞行的振动”。
  
  隔振技术在机载设备安装中应用非常广泛,目前机载设备绝大多数措施是在振源和设备间加装各种被动式隔振器。被动隔振因其自身无源,可靠性高,占用空间小,附加质量小等诸多优点而备受亲睐。
  
  二、隔振器设计流程
  
  
  三、隔振器类型
  
  西安宏安是一家专门从事振动与噪声控制技术的专业研究机构。公司拥有成熟隔振器生产体系,拥有钢丝绳隔振器、带橡胶垫钢丝绳隔振器(专利产品)、摩擦阻尼隔振器和装配式隔振器等四大类200多个型号产品,可满足大多数机载设备的隔振安装需求。同时,公司有用一个成熟的研发体系,可根据机载环境、设备及特殊要求研发定制专用隔振器产品,或对客户提供隔振技术、振动测试、振动试验、仿真分析等服务。
  
  机载摩擦阻尼隔振器
  
  一种用于航空仪器、仪表、电台等隔振及缓冲系统中的隔振器。主要是为解决现有的隔振器都属单自由度产品,水平方向刚度近似于0,且阻尼结构复杂,抗冲击能力差的问题而研制的。它包括上架板、下架板、螺钉、连接螺母、外壳、下弹簧、底板、铆钉,其特征是在上架板上方设弹簧垫和上弹簧,上弹簧上端顶在外壳上,在上架板和下架板之间设衬套,张圈套在衬套上,阻尼片套在张圈上,在下弹簧与底板之间设缓冲垫。优点是本隔振器垂直与水平方向的刚度近似相等,可实现任意方向隔振,抗冲击能力强,阻尼结构简单,阻尼值可调。
  
  此摩擦阻尼隔振器工作频率范围高,并可在高低温、化学污染等恶劣环境下使用,具有良好的防湿热、防盐雾、耐高低温,防霉菌,使用寿命长等性能。