机械天平操作平台减振方案探讨

　　1　机械天平操作平台的现状

　　许多企业的化验室机械天平操作平台的结构都很简单,两边支承结构上架上一个水泥平台或花钢岩石板,没有防振措施;化验室周围环境条件好的话,对检验的结果影响不大,问题是现在的企业由于环境条件的限制,化验室就建在振动源附近,有的建在公路或铁路旁边、有的建在大型动力设备旁等……。

　　2　振动的危害

　　机械天平操作平台直接安装在支承结构上时,支承结构会将振动源传给机械天平的操作平台,结果就产生对机械天平有害的振动,对高精度的机械天平的计量性能的影响相当的大;振动的高频成分可使机械天平的刀刃承受严重的损坏,从而降低机械天平的灵敏度和重复性,使机械天平的使用寿命降低。低频成分可使机械天平的零位飘移,读数失准,测量精度降低。

　　3　减振操作平台的设计方案

　　介于上述原因,本文主要考虑在建筑物中设置的空调、电梯、动力设备、运输车辆等引起的振动对机械天平测量的影响,这类振动的频率大约为(1~50)Hz;频率高于50Hz的振动较少见,不考虑它;对于谐振频率倍以上的频率和频率在3Hz以下振动,除了选择振动较少的场所外,没有更好的措施和办法。

　　为了把振动源传递的振动减小到最小限度,就要把机械天平操作平台和支承结构设计成可挠性结构,以隔离振动。本文以使用得最多的减振材料钢弹簧、橡胶、软木或毛毡为例,就机械天平操作平台减振(改造)设计几种方案供大家参考。

　　3. 1　钢弹簧材料减振台

　　3. 1. 1　隔离式弹簧减振台

　　隔离式金属弹簧减振台的结构:在地面上挖出50mm×80mm×50mm的矩形的沟,用四根刚度较好的金属弹簧支承住混凝土预制块,然后放入地面下的沟内,再把它们固定在沟内的四壁上,架上至少50kg重的花岗岩或大理石面板。金属弹簧较长或使用刚度较差的软弹簧时,外力会使减振台本身产生振动,因为金属弹簧内部摩擦小,所以一经起振,则很难停止,为了抑制这种固有的振动,可在沟内加入变压器油,把支承的混凝土预制块浸入油中,具有阻尼减振作用。如图1示。

　　这种方案结构较复杂,对金属弹簧的要求较高,成本较高,但对用于隔离高频振动的干扰有一定作用。

　　3. 1. 2　悬挂式弹簧减振台

　　悬挂式减振台的结构:用一个吊架将三根长弹簧从上面把机械天平的操作台吊起来,再在机械天平操作台下安装三个阻尼筒,把三个阻尼筒浸入变压器油中,构成阻尼器。如图2示。

　　这种方案结构复杂,对金属弹簧的要求高,安装技术难度大,成本高,但减振的效果较好。一般用于高精度的测量中。