Οι κύριοι μονωτές κραδασμών που χρησιμοποιούνται στην τεχνική πρακτική είναι ο μεταλλικός μονωτήρας ελατηρίου, ο μονωτήρας συρματόσχοινου, ο ελαστικός μονωτής, ο μεταλλικός λαστιχένιος μονωτής και ο μονωτής ελατηρίου αέρα.
1. Μεταλλικό ελατήριο
Ο μεταλλικός μονωτήρας κραδασμών ελατηρίου είναι ο πρώτος τύπος μονωτή δόνησης. Ο κυλινδρικός μονωτής ελατηρίου, ο μονωτής ελατηρίου κωνικού πηνίου και ο μονωτής ελατηρίου πεταλούδας χρησιμοποιούνται ευρέως στη μηχανική. Τα ελατήρια επιλέγουν γενικά χάλυβα μαγγανίου, χάλυβα μαγγανίου πυριτίου, χάλυβα βαναδίου χρωμίου και ούτω καθεξής. Επειδή το χαλύβδινο ελατήριο έχει ιδανική ελαστικότητα, η τάση και η τάση του είναι γραμμικά σε μεγάλο εύρος, το υλικό και οι δομικές παράμετροι του μπορούν να αλλάξουν σε μεγάλο εύρος και μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις διαφορετικών φορτίων, παραμόρφωσης και χαμηλότερης συχνότητας συντονισμού. Επιπλέον, ο μονωτήρας ελατηρίου έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, χωρίς φόβο για διαβρωτικό περιβάλλον και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Ωστόσο, ο μονωτής ελατηρίου έχει μια μικρή απόσβεση, δεν μπορεί να παρέχει αρκετή απόσβεση για την καταστολή των κραδασμών και η απόδοση της απομόνωσης μέσης και υψηλής συχνότητας είναι χαμηλή.
2. Απομόνωση κραδασμών από καουτσούκ
Οι απομονωτές από καουτσούκ είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος απομονωτών. Χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της απομόνωσης κραδασμών ατμομηχανών, πλοίων, αυτοκινήτων, αεροσκαφών, γεφυρών και οργάνων. Ο ελαστικός μονωτής χρησιμοποιεί ελαστική παραμόρφωση της βισκοελαστικής απόσβεσης δομής για να επιτύχει μείωση των κραδασμών, η οποία μετατρέπει την ενέργεια δόνησης σε εσωτερική ενέργεια τριβής από υγραμένο υλικό και έχει υψηλή απόδοση μετατροπής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κατάσταση συμπίεσης ή διάτμησης. Κατά την εφαρμογή, εάν οι παράμετροι του ελαστικού υλικού και της δομής απόσβεσης επιλέγονται εύλογα, μπορεί να επιτευχθεί καλή απομόνωση δονήσεων. Ως απομονωτής που χρησιμοποιείται ευρέως, ο ελαστικός απομονωτής έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
(1) Μπορεί να βουλκανιστεί σε διάφορα σχήματα για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις του χώρου. Η σκληρότητα μπορεί να ελεγχθεί ρυθμίζοντας τη σύνθεση του ελαστικού σκευάσματος ώστε να ικανοποιεί τις απαιτήσεις ακαμψίας και αντοχής σε όλες τις κατευθύνσεις.
(2) Έχει αρκετή εσωτερική απόσβεση και είναι κατάλληλο για την περίπτωση μικρής στατικής μετατόπισης και μικρής αλλά μεγάλης δυναμικής μετατόπισης. Το αποτέλεσμα απομόνωσης κραδασμών είναι καλό, το οποίο ευνοεί τη διέλευση της ζώνης συντονισμού και την εξασθένιση των κραδασμών και του θορύβου υψηλής συχνότητας.
(3) Το μέτρο ελαστικότητας είναι πολύ μικρότερο από αυτό του μετάλλου, το οποίο μπορεί να προκαλέσει μεγαλύτερη ελαστική παραμόρφωση.
(4) Χωρίς συρόμενο μέρος, εύκολο στη συντήρηση.
(5) Μικρή ποιότητα, εύκολη εγκατάσταση και αποσυναρμολόγηση.
Ωστόσο, στην πρακτική εφαρμογή, οι απομονωτές καουτσούκ έχουν επίσης τα ακόλουθα μειονεκτήματα:
(1) Η αντίσταση σε υψηλή, χαμηλή θερμοκρασία και λάδι είναι κατώτερη από αυτή των μεταλλικών υλικών.
(2) Δεν μπορεί να εκτεθεί άμεσα στο εξωτερικό περιβάλλον και είναι εύκολο στη γήρανση.
(3) Η ερπυσμός και η υστέρηση θα συμβούν όταν εφαρμόζονται σε μεγάλα φορτία για μεγάλο χρονικό διάστημα.
(4) Η απόδοση απομόνωσης κραδασμών είναι χαμηλή σε χαμηλές συχνότητες.
3. Απομονωτής συρματόσχοινων
Ο μονωτής συρματόσχοινων αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τις Ηνωμένες Πολιτείες στα τέλη της δεκαετίας του 1970. Είναι ένας τυπικός μη γραμμικός μονωτής δόνησης. Το χαρακτηριστικό απόσβεσής του σχετίζεται με την παραμόρφωση και έχει καλή απόδοση απομόνωσης κραδασμών. Όταν το πλάτος είναι αρκετά μεγάλο, ο μονωτής δόνησης του συρματόσχοινου είναι ένα είδος απομονωτικού κραδασμού που απορροφά και διαλύει την ενέργεια δόνησης με απόσβεση ξηρής τριβής μεταξύ των κλώνων του συρματόσχοινου. Όταν το πλάτος είναι μικρό, κάθε σκέλος συρματόσχοινου στο μονωτήρα σχοινιού συρμάτινου δεν παράγει απόσβεση ξηρής τριβής, αλλά βασίζεται στην ελαστική απομόνωση δόνησης των εξαρτημάτων συρματόσχοινων. Ο μονωτής δόνησης με συρματόσχοινο είναι μια νέα γενιά ελαστικών στοιχείων. Τα πλεονεκτήματά του έχουν αναγνωριστεί σταδιακά από τους ανθρώπους και έχουν αποδειχθεί στην πρακτική χρήση των πολεμικών πλοίων, της αεροδιαστημικής και άλλων τομέων. Η προοπτική εφαρμογής είναι πολύ ευρεία. Τα εξαιρετικά πλεονεκτήματα είναι τα εξής:
(1) Λαμβάνονται υπόψη οι τρεις λειτουργίες της απομόνωσης κραδασμών, της απορρόφησης κραδασμών και της μείωσης θορύβου της δομής υψηλής συχνότητας.
(2) Το σχοινί από ανοξείδωτο χάλυβα και το νάρθηκα από ανοξείδωτο χάλυβα υιοθετούνται, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σκληρές συνθήκες περιβάλλοντος.
(3) Σταθερή απόδοση, μεγάλη διάρκεια ζωής, γενικά δεν χρειάζεται να αντικατασταθεί.
(4) Η μοναδική του δομή σχοινιού περιορίζει το φαινόμενο διακύμανσης υψηλής συχνότητας που είναι δύσκολο να αποφευχθεί σε κοινά μεταλλικά απομονωτικά.
(5) Έχει προφανή μη γραμμικά χαρακτηριστικά και έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά στην αντοχή σε κρούσεις και στην παθητική απομόνωση κραδασμών που δεν μπορούν να επιτύχουν άλλοι απομονωτές.
Ο μονωτής συρματόσχοινων μπορεί να παράγει μεγάλη δυναμική μετατόπιση, να μετριάσει την ισχυρή πρόσκρουση και να απορροφήσει και να διαλύσει μεγάλο αριθμό κραδασμών χαμηλής συχνότητας και υψηλής συχνότητας. Ωστόσο, η απόσβεση ξηρής τριβής του μονωτή συρματόσχοινου είναι μικρή και το αποτέλεσμα απομόνωσης είναι χαμηλό σε συντονισμό.
4. Απομονωτήρας κραδασμών από μεταλλικό καουτσούκ
Το μεταλλικό μονωτικό κραδασμών από καουτσούκ είναι ένας νέος τύπος απομονωτικού κραδασμού. Αυτός ο νέος τύπος απομόνωσης δόνησης είναι κατασκευασμένος από μεταλλικό σύρμα μέσω σπειροειδούς σχηματισμού, επιμήκυνσης, τυλίγματος τυλίγματος, συμπίεσης μήτρας και άλλων διαδικασιών. Η εσωτερική του δομή είναι μια δομή χωρικού δικτύου που σχηματίζεται από σύμπλεξη και διασύνδεση μεταλλικών συρμάτων. Ταυτόχρονα, έχει τις ίδιες ελαστικές ιδιότητες και απόσβεση με το πολυμερές ελαστικό υλικό. Όταν παραμορφώνεται από φορτίο, ολίσθηση, τριβή, εξώθηση και ελαστική παραμόρφωση μεταξύ των λεπτών μεταλλικών αλυσίδων σύρματος. Η απόσβεση ξηρής τριβής διαλύει μεγάλη ποσότητα ενέργειας δόνησης και παίζει το ρόλο της μείωσης των κραδασμών και του ρυθμιστικού. Επειδή το μεταλλικό καουτσούκ ανήκει σε ασυνεχές πορώδες υλικό, υπό ορισμένες συνθήκες, με την αύξηση των χρόνων δόνησης, δεν θα σπάσει ξαφνικά και θα αποτύχει όπως το συνεχές μεταλλικό υλικό, αλλά θα συσσωρεύσει ζημιά λόγω τοπικής θραύσης μεταλλικού σύρματος μέσα σε αυτό. Επειδή το μεταλλικό καουτσούκ είναι κατασκευασμένο από σπειροειδές σύρμα, όχι μόνο έχει την ίδια καλή ελαστικότητα με το ελαστικό υλικό, αλλά έχει επίσης τα χαρακτηριστικά της αντοχής στη διάβρωση, της αντίστασης στην ακτινοβολία, της αντοχής σε υψηλή και χαμηλή θερμοκρασία, της διάβρωσης και της αντοχής στη γήρανση του μεταλλικού υλικού. Ως εκ τούτου, το μεταλλικό μονωτικό από καουτσούκ είναι πολύ κατάλληλο για χρήση σε ειδικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Το μεταλλικό καουτσούκ έχει επίσης πολλά πλεονεκτήματα, όπως εύκολο να γίνει σε διάφορα σχήματα, διάφορες σχετικές πυκνότητες, ελαφρύ, ρυθμιζόμενη ακαμψία, και έχει υψηλή δυναμική και στατική αντοχή. Προς το παρόν, οι μεταλλικοί μονωτές από καουτσούκ χρησιμοποιούνται ευρέως σε αυτοκίνητα, ναυτικά, αεροδιαστημικά και σε άλλους τομείς.
5. Απομονωτής ελατηρίου αέρα
Το ελατήριο αέρα είναι ένα είδος πεπιεσμένου αέρα που ξεπλένεται σε ένα σφραγισμένο δοχείο και η λειτουργία του ενσωματώνεται από τη συμπιεσιμότητα του αερίου. Ο κοινός μονωτήρας δόνησης ελατηρίου αέρα αποτελείται από σώμα ελατηρίου, επιπλέον θάλαμο αέρα και ελεγκτή ύψους.
