某电子设备的隔振设计

　　1 引 言

　　某电子化指挥通信系统是一个机动性很强的基层作战指挥单元,其上装设备必须通过军标规定的振动、冲击等环境试验。因此,必须对一些上装的民用型设备进行加固设计。

　　我们知道,系统和设备的振动特性受到三方面因素的影响,即质量、刚度和阻尼。对这类设备进行加固设计,通常是采用隔振器将设备与支承基础隔离,当系统共振时,通过隔振器或阻尼来减小振动的传递。当设备受到的激励较大时,系统响应就有可能超过隔振器的允许值,导致设备因刚性碰撞或隔振器的损坏而发生故障甚至破坏。这时,利用阻尼减振技术来隔振缓冲几乎成了唯一的选择。

　　根据设备R的实际工况和试验要求,针对隔振系统设计中需要解决的几个问题,设计了一种阻尼装置,使设备R顺利的通过环境试验和实际使用考核。

　　2 隔振系统设计

　　在对该设备进行隔振系统设计时,我们发现只用隔振器是无法同时满足振动和冲击要求的,特别是受到较大的激励时,很容易因刚性碰撞造成隔振器和设备的损坏。

　　根据复阻尼理论〔2〕,当系统为支承运动时,具有复刚度弹簧的振动系统的力学模型如图1所示,复刚度kc=k(1+jη),其中的虚刚度是与阻尼η有关的量。

　　当激励为定振幅扫描时,A0为常数,设备的共振振幅完全由阻尼η决定;

　　当激励为定加速度扫描时,A0p²为常数,设备感受的加速度为Ap²=A0p²/η,也完全由阻尼η决定。

　　由此可见,增大阻尼可以减小设备的共振振幅和响应加速度,但是当系统进入隔振区后,由(4)式可知过大的阻尼会使隔振传递率下降而影响隔振性能。因此,隔振系统的设计必须综合考虑阻尼的作用,使其既能抑制设备的共振响应而在隔振区内又不影响隔振性能。为此,经过计算分析和试验验证,我们设计了由底部四个对称重心布置的隔振器(JQZ-0.4型)和两侧阻尼装置组成的隔振系统。该隔振系统充分利用了JQZ-0.4型隔振器良好的隔振性能,两侧经过精心设计的阻尼装置又能减小设备受低频大位移激励和冲击时的响应,而在微振幅时又不改变隔振器良好的隔振性能。该隔振系统的结构示意图如图2所示。阻尼片A固定在设备R上,随设备R运动;阻尼片B固定在基础上。阻尼片耦合面有突出的毛球,其间隙可以根据需要调整。

　　设阻尼片A随设备受振动和冲击时的位移(响应)为z,阻尼片的倾角为θ,平衡状态时阻尼片A、B间的间隙为δ(δ的调整一般应使设备的最大位移小于隔振器允许的最大位移),则:

　　a.当也即微振幅时,两阻尼片并不接触,阻尼装置将不起作用,设备的隔振性能完全取决与隔振器;