Шумо и виброизоляция


СтопШум: шумоизоляция автомобиля своими руками | Шумо и виброизоляция | Блог

Хорошая шумоизоляция автомобиля позволит не только слушать любимую музыку с комфортом, но вести машину, не отвлекаясь на посторонние звуки. Таким образом она косвенно влияет на безопасность водителя и пассажиров. Улучшить шумоизоляцию автомобиля можно не только в автомастерских, но и самому. Это потребует от автовладельца некоторых навыков, однако поможет сэкономить значительную сумму и стать уверенным в качестве проведенных работ.

Классификация материалов по назначению:

  • Виброизоляционные материалы обычно используют первым слоем для устранения вибраций металлических деталей. Металл обклеивается виброизолирующим материалом на основе битума или мастики, которые за счет вязкой структуры гасят вибрации. Толщина такого материала может варьироваться от 2 до 5 мм.
  • Теплошумоизоляционные материалы хороши как второй (дополнительный) слой в изоляции. Очень часто автолюбители игнорируют этот слой, а зря, ведь эти материалы сохраняют тепло и не впитывают влагу.
  • Шумоизоляционные материалы крепятся третьим (последним) слоем, уже на виброизоляцию. Представляют собой самоклеящийся материал на основе пенополиэтилена. Данный материал поглощает основную часть посторонних шумов.
  • Противоскрипные материалы используют для устранения скрипов в зазорах между элементами деталей салона. Обычно поставляется в виде тонких полосок.

Весь процесс шумоизоляции автомобиля может занять около двух-трех дней, так как эта процедура требует аккуратности и внимательного подхода. Удобнее всего проводить все работы в закрытом помещении (гараже или автомастерской). Это исключит влияние внешних факторов и позволит не отвлекаться на внезапные изменения погодных условий или изменения естественного освещения.


Вибропоглощающий материал необходимо прогреть перед установкой, для чего его следует положить на несколько минут на солнце или прогреть строительным феном. Это значительно упростит процесс установки.

Перед тем, как приступить к шумоизоляции, необходимо ознакомиться с инструкцией к автомобилю, чтобы не встретиться с неожиданностями при разборке салона.

Необходимые инструменты:

  • прикаточный ролик;
  • канцелярский нож или ножницы;
  • строительный фен для нагрева вибропласта;
  • набор инструмента для снятия обшивки салона;
  • набор рожковых ключей;
  • обезжириватель (растворитель или ацетон) и перчатки.

Необходимые материалы:

  • Вибропласт Silver — универсальный материал с фольгированной поверхностью. Это битумно-мастичное покрытие, созданное для поглощения вибраций. Чаще всего вибропласт применяют при изоляции крыши, дверей и багажного отдела.
  • Accent Premium — эффективный шумоизолятор. Он подходит для гашения звуков, идущих из мотора в салон. Также его можно применять в качестве шумопоглощающего материала дверей багажника и крыши. Способен погасить до 80 % шума.
  • Сплен — очень гибкий и влагостойкий материал на основе пенополиэтилена, имеющий клеящийся слой. Применяется при изоляции крыши, багажника пола и дверей. Использовать его рекомендуется как второй слой звукоизоляции.
  • Барьер — самоклеящийся теплоизолирующий материал. Производится на основе пенополиэтилена. Используется для теплоизоляции пола салона и багажника автомобиля.
  • Bimast Bomb — самоклеящийся вибропоглотитель на основе битумной мастики или битума. Его можно отнести к новому поколению самоклеящихся материалов. Очень эластичный материал, который легко режется ножницами или ножом.

Шумоизоляция дверей

Шумоизоляция дверей — более простой процесс, чем все остальные. С него лучше начать — это станет неплохой тренировкой перед другими этапами работы и добавит уверенности. Запаситесь «клипсами», которые используются для крепления дверных карт к каркасу двери, так как при демонтаже дверных обшивок и других элементов салона они могут обломиться.

Процесс работы:

  1. Снять внутреннюю обшивку двери (для этого вам потребуется всего пара отверток).
  2. Очистить от грязи и обезжирить все внутренние поверхности двери ацетоном.
  3. После обработки можно приступать к установке первого слоя — виброизоляции. Использовать лучше материал толщиной 2-3 мм. В качестве вибропоглотителя нужно использовать Вибропласт Silver.
  4. Затем нужно измерить внутреннюю поверхность двери и нарезать вибродемпфер небольшими кусками (примерно 180х250 мм), так как работать с большими листами будет очень неудобно.
  5. После того как нанесен первый отрезок вибропласта, следует прикатать его валиком, для того чтобы удалить весь воздух между материалом и дверью. Чем плотнее материал прилегает к поверхности, тем лучше будет итоговый результат
  6. Вторым слоем можно установить шумопоглощающий материал Accent Premium толщиной 10 мм. Для большего удобства материал нужно нарезать маленькими (18-25 см) кусками. Большими отрезками оперировать гораздо сложнее – появляется риск, что материал склеится, а расклеить его обратно будет весьма проблематично.
  7. После нанесения шумопоглощающего материала необходимо пройтись по всей поверхности материала валиком для удаления оставшегося воздуха.
  8. На внутреннюю часть обшивки двери (дверную карту) во все углубления необходимо нанести Accent 10 мм для снижения уровня шума.
  9. Тщательно прикатать валиком последний раз.
  10. Собрать все в обратной последовательности.

Если вы хотите получить максимальный эффект от шумоизоляции, потребуется  перекрыть вибропластом все технические отверстия в дверном пространстве (крепления ручек стеклоподъёмников, ручки открывания двери, отверстия под динамики). Так внутри двери создастся «акустический короб», который позволит динамикам выдавать более качественный звук. 

Шумоизоляция пола

Шумоизоляция пола необходима для предотвращения проникновения шума мотора в салон, также она оградит вас от дребезжания различных деталей. Это довольно трудоемкая процедура, требующая снятия большинства внутрисалонных панелей, однако результат стоит того - ведь именно эта процедура уберет основную часть шума.

Порядок действий:

  1. Снять сидения и вынести их из салона автомобиля.
  2. Снять все пластиковые накладки со стоек и порогов. Демонтировать клипсы крепления ковролина к полу.
  3. Когда все крепежные элементы демонтированы, можно снимать ковролин, чтобы освободить салон автомобиля.
  4. Очистить от грязи и обезжирить все металлические поверхности ацетоном.
  5. Первым слоем наносим вибродемпфер Bimast Bomb толщиной 4.2 мм. Для лучшего результата необходимо наклеить стык в стык. Потребуется прокатать валиком всю проклеенную поверхность очень тщательно, не пропуская ни сантиметра. Иначе в местах, где останется воздух, может образоваться конденсат, который приведет к преждевременному появлению ржавчины.
  6. Рекомендуется использовать толщину листа не более 4 мм, иначе есть риск, что ковролин не встанет обратно.
  7. Вторым слоем нужно установить шумоизолирующий материал Accent или Барьер. Рекомендуемая толщина листа 10 мм.
  8. По завершении установки понадобится еще раз пройтись по всей поверхности прикаточным валиком, чтобы удалить оставшийся воздух и обеспечить надежную склейку шумопоглощающего материала и вибродемпфера.
  9. Установить всю салонную обшивку и снятые детали в обратном порядке.

Шумоизоляция крыши

Шумоизоляция крыши необходима, для того чтобы снизить шум с улицы (дождь, град). Помимо тишины, качественно шумоизолированная крыша будет сохранять температуру в салоне, если ее проклеить теплоизолятором.

  1. Аккуратно снять потолочную обшивку. Если не удается вытащить ее из салона – положите обшивку на сидения. Рекомендуется перед началом ознакомиться с инструкцией к автомобилю, чтобы понять, как правильно выполнить эту операцию.
  2. Тщательно удалить заводской клей с потолка. Это можно сделать обезжиривателем или ацетоном.
  3. Первым слоем нужно установить Вибропласт Silver. Для более удобной его установки, стоит сделать бумажные лекала пространства между ребрами жесткости, а после этого вырезать по шаблону вибропоглощающий материал.
  4. Вторым слоем потребуется установить звукопоглотитель Accent 10 мм, вырезанный по ранее заготовленным шаблонам. Всю проклеенную поверхность требуется тщательно прикатать валиком.
  5. В качестве теплоизолятора поверх звукопоглотителя нужно установить Сплен.
  6. После этого потребуется собрать все в обратной последовательности. Аккуратно устанавливаем потолочную обшивку на свое место.

Шумоизоляция багажника

Шумоизоляция багажника необходима для комплексного устранения уровня шума. Багажник служит резонатором звуков, издаваемых днищем, глушителем и другими элементами движущегося автомобиля. Шумоизоляция багажника позволит снизить шум от перевозимого груза и улучшит теплоизоляционные свойства автомобиля.

  1. Для начала нужно демонтировать обшивку багажного отделения, освободив ее от крепежных элементов, и очистить его от мусора.
  2. Затем нужно установить вибропоглощающий материал Вибропласт Silver. Необходимо проклеить боковые стенки, внутренние задние крылья, крышку багажника. Здесь на помощь также придут бумажные лекала.
  3. Сразу после установки материала следует прикатать всю поверхность валиком. Края материала следует прикатать особо тщательно.
  4. Вторым слоем устанавливается материал Accent в качестве шумопоглотителя.
  5. Третьим слоем нужно использовать Сплен в качестве звукоизолирующего материала.
  6. Установить обшивку багажника на свое место.

Шумоизоляция капота

Пожалуй, самый простой этап из всех. При виброизоляции капота необходимо остановить выбор на вибропоглощающем материале на битумной основе, так как любой другой может не выдержать высоких температур.

  1. Для начала нужно снять заводскую шумоизоляцию капота, если таковая имеется.
  2. Закрепить Вибропласт Silver или Bimast Bomb на все части между ребрами жесткости.
  3. Для изоляции капота достаточно одного слоя вибродемпфера.

Не рекомендуется клеить вибродемпфер на ребра жесткости, иначе заводская шумоизоляция (если она изначально была установлена) не встанет на свое место.

Если все сделано правильно, то вы избавитесь примерно от 60% шума внутри салона. Как и в большинстве других дел, главное — не торопиться и быть аккуратным. Если что-то пошло не так, не бросайте работу на полпути. Удачной дороги!

Виброизоляция | LIGO Lab

Одна из оптических подвесок LIGO установлена ​​в большой вакуумной камере. (Caltech / MIT / LIGO Lab / Greg Grabeel)

Для прибора, который должен оставаться как можно более неподвижным, иронично, что LIGO настолько чувствителен, что может чувствовать самые маленькие вибрации из ближнего и дальнего зарубежья. LIGO - это, по сути, гигантский сейсмометр, способный воспринимать вибрации от дорожного движения на близлежащих дорогах, погодные условия на другой стороне континента, персонал, ездящий на велосипеде вдоль рук детекторов, сила Тихого океана, грохочущая над тихоокеанской тектонической плитой на расстоянии многих сотен миль, и, конечно, почти каждое значительное землетрясение на планете.Поскольку гравитационные волны проявляют себя посредством вибраций в зеркалах LIGO, единственный способ сделать возможным обнаружение гравитационных волн - это изолировать компоненты LIGO от вибраций окружающей среды до беспрецедентных уровней. Изменение расстояния между зеркалами LIGO (испытательные массы) при прохождении гравитационной волны составляет порядка 10 -19 м. Чтобы достичь этого уровня чувствительности, LIGO был сконструирован с несколькими уровнями активных и пассивных систем поглощения или изоляции вибрации.Некоторые из более крупных инфраструктур LIGO, которые обеспечивают дополнительные уровни изоляции, обсуждались в предыдущих разделах. Но наиболее чувствительные компоненты LIGO требуют еще более сложных и узкоспециализированных механизмов, чтобы изолировать их от мельчайших колебаний.

Вне своего предварительно стабилизированного лазера системы виброизоляции LIGO состоят из двух основных элементов: подвески оптики и сейсмоизоляции.


Оптика подвески (пассивная виброизоляция)

Зеркала

LIGO (так называемые испытательные массы) должны быть настолько хорошо защищены от вибрации, чтобы можно было обнаружить случайное движение атомов внутри зеркал и их корпусов.Чтобы достичь этого уровня экранирования, каждая из 40 кг испытательных масс LIGO подвешена в системе с четырьмя маятниками (или «четверкой») на 360 кг. Эта система четырех маятников (диаграмма ниже) значительно уменьшает движение на уровне испытательных масс, где это действительно важно. В подвесках используются как пассивные, так и активные компоненты виброизоляции.

Две "цепочки" подвесных масс висят вплотную в каждой системе подвески. Они называются Главной Цепью и Цепью Реакции (см. Диаграмму выше).Каждая цепь содержит четыре массы. В главной цепи две верхние массы изготовлены из стали, а две нижние - из чистого плавленого кварца (в реакционной цепи верхний цилиндр изготовлен из металла). Самый нижний цилиндр в главной цепи - это испытательная масса размером 34 см х 20 см (13,5 дюйма х 8 дюймов) и весом 40 кг (88 фунтов). Этот кусок стекла подвешен на стеклянных нитях толщиной 0,4 мм (400 микрон). Эти нити не расширяются и не сжимаются в ответ на изменения температуры, таким образом, они изолируют зеркала от такого теплового шума.Общий вес четырех масс в каждой цепи составляет 120 кг.

Крупный план из плавленого кварцевого стекловолокна, прикрепленного к одной из первичных оптических систем LIGO. Внизу фотографии показаны стеклянные сварные швы, связывающие волокна с оптикой. Волокна сужаются до 0,4 мм. (Caltech / MIT / LIGO Lab)

Для эффективной работы длина полостей плеч LIGO (то есть расстояние между испытательными массами на концах каждого плеча) не должна изменяться более чем на долю пикометра (одна триллионных метра).Чтобы удерживать массы на месте, нам нужно их подтолкнуть (очень осторожно!). Это роль Цепочки Реакций. Две верхние массы управляются простыми двигателями, сделанными из постоянных магнитов и электрических катушек, которые толкают массы. Эти «звуковые катушки» работают подобно звуковым громкоговорителям, причем катушка создает магнитное поле, которое притягивает или отталкивает магниты, которые, в свою очередь, мягко перемещают массы для противодействия вибрациям. На самих испытательных массах мы применяем более мягкие электростатические силы, такие как те, которые притягивают воздушные шары, натертые на свитере к стене (или волосы на расческу в сухой день).Цель состоит в том, чтобы держать массы совершенно неподвижно, не касаясь их физически.


Сейсмическая изоляция (активная виброизоляция)

Системы пассивной изоляции LIGO - это последняя линия защиты от нежелательных вибраций (шум). Первая линия защиты от вибрации - это «активная» система демпфирования LIGO. Квадратные подвески LIGO монтируются под активными системами вибрационной / сейсмоизоляции, обеспечивая им максимально тихую среду для работы.

В этих системах на внутренних сейсмоизолирующих платформах (ISI) используются датчики положения и вибрации (например, сейсмометры), настроенные на различные частоты колебаний окружающей среды, а также исполнительные механизмы с постоянными магнитами. Вместе эти системы обратной связи противодействуют движениям грунта, оставляя внутренние компоненты интерферометра практически без движения. Этот активный уровень изоляции может снизить величину вибраций, создаваемых подвесками (в точке их крепления к ISI), до уровня не более 2x10 -13 м.Суспензии затем вступают во владение, уменьшая этот уровень шума почти в миллион раз больше, чтобы помочь достичь желаемой чувствительности обнаружения LIGO 10 -19 м (величина, которую расширяют гравитационные волны и сокращают пространство-время между испытательными массами).

Таким образом, LIGO использует как пассивные, так и активные системы виброизоляции, чтобы упростить обнаружение гравитационных волн.

,

Изоляция канатов | ITT Enidine

Высокопроизводительные виброизоляционные изделия

Обратитесь к ITT Enidine Inc. за высокопроизводительными изоляторами с тросом и компактными изоляторами с тросом. Изоляторы для тросов имеют кабель из нержавеющей стали и алюминиевые удерживающие стержни, соответствующие RoHS, что обеспечивает отличную виброизоляцию. Изоляторы устойчивы к коррозии, что делает их экологически устойчивыми и высокопроизводительными в различных областях применения.Изоляторы совершенно не подвержены воздействию масла, химикатов, абразивов, озона и экстремальных температур.

Компактный тросовый изолятор меньше традиционного троса и может поглощать удары и вибрацию в небольших помещениях. Монтаж в одной точке обеспечивает гибкость интеграции в существующие продукты.

Благодаря гибким вариантам монтажа, схемам обжима и разным размерам изделия со спиральными изоляторами могут помочь вашим системам удовлетворить все требования для промышленного, оборонного и коммерческого использования.ITT Enidine Inc. привержена качеству, и все продукты соответствуют отраслевым стандартам DEF-STND 0755, MIL-STD-810, BV43-44, MIL-STD-167, STANAG-042, MIL-S-901 и MIL-E-5400.

Компактные изоляторы из проволочного троса и изоляторы из проволочного троса могут использоваться на компонентах камбуза, где двигатели и вентиляторы создают вибрации на окружающие конструкции. Они также могут быть использованы для контроля вибрации и теплового расширения.

WRI естественно хорошо подходят для ударной изоляции.Эластомерные детали могут быть специально разработаны для сильных ударов и работают очень хорошо.

Эластомеры более гибки в создании индивидуальных характеристик изоляторов в многоосных системах. WRI также может быть намотан по-разному для настройки жесткости.

Описывает рассеяние энергии во времени или смещение. Есть много распространенных типов демпфирования; демпфирование вязкости (отверстие в гидравлическом амортизаторе), гистерезисное демпфирование (происходит в эластомерном изоляторе) и демпфирование кулонов (как в изоляторе из троса).

Разница между порядковым номером 200, 400, 600 и 800 имеет относительное значение внутри ряда. Чем больше число, тем выше изолятор, но ниже жесткость изолятора.

Нет, жесткость на растяжение значительно больше, чем жесткость на сжатие. Кроме того, ITT Enidine Inc. Incorporated не рекомендует использовать WRI при напряжении.

Да, стандартное изделие WRI компании ITT Enidine Inc. изготовлено из нержавеющей стали и алюминия.Стандартный продукт может успешно использоваться в большинстве обычных помещений. Там, где требуется более высокая защита, например, воздействие соленой воды или агрессивных химикатов, следует учитывать нержавеющую сталь.

В общем, оно представляет количество петель в изоляторе.

Для того чтобы иметь возможность снизить уровень помех, очень важно определить два ключевых элемента. Первый элемент - источник шума. Второе - это частота шума.Обычно вибрационное крепление спроектировано в соответствии с вибрацией.

WRI может использоваться в более широком температурном диапазоне с меньшими изменениями производительности. Правильный выбор эластомера сделает эластомеры полезными для большинства применений.

WRI имеют демпфирование от 5% до 20%. Величина демпфирования зависит от диаметра проволоки и хода. Чем больше диаметр проволоки, тем более демпфирующий (и более жесткий) изолятор. Демпфирование может быть меньше при небольшой амплитуде вибрации.

Это представляет шесть направлений движения, которые может перемещать виброизолирующее устройство, такое как эластомер или тросовый изолятор.

Число после WR представляет диаметр проволоки в 32 дюйма. В изоляторах серии WR5 используется провод диаметром 5/32 ”.

Говорят, что система имеет демпфирование кулоновского или сухого трения, если демпфирующая сила в вибрационной системе постоянна и не зависит от положения или скорости системы.

Критическое демпфирование - это наименьшее количество демпфирования, необходимое для возврата системы в ее положение равновесия без колебаний.

Безразмерное отношение, которое определяет величину демпфирования в системе. Обычно определяется как C / Cr.

Определяется как число колебаний в единицу времени, которое внешняя сила или смещение применяется к системе, также может упоминаться как «частота воздействия». Обычно измеряется в Гц (циклов в секунду).

Описывает величину удара или вибрации, которые может выдержать конкретный элемент оборудования. Системы изоляции часто предназначены для ограничения передачи сил до уровня хрупкости изолированного оборудования.

G - величина ускорения, создаваемого силой тяжести.

Эффективность изоляции - это процент вибрационной силы или движения, которые не передаются через вибрационную опору.

Коэффициент потерь является мерой величины демпфирования в эластомере.

Частота, с которой колеблющаяся система будет вибрировать, если ее сместить из положения равновесия и дать ей возможность свободно вибрировать. Часто описывается как Fn и измеряется в Гц (циклов в секунду).

Шум - это вибрация воздуха. Вибрации воздуха обычно имеют частоту и уровень интенсивности (громкости). Шум - это то, что вы слышите своим ухом.

Когда частота возбуждения равна собственной частоте системы, возникает резонанс. Когда это происходит, происходит усиление вибрационного входа в систему, и это может быть ограничено только демпфированием в системе изоляции.

Зависит от приложения, но, как правило, для ударных применений используйте варианты монтажа «B», «D» или «E».

Эластомеры обычно лучше для высокочастотной вибрации (> 500 Гц).Оба хорошо подходят для средней частоты изоляции (от 20 до 100 Гц).

,

Вибрационный фазовый шум |

Кварцевые кварцевые генераторы слегка меняют частоту при ускорении. Кристаллы проявляют чувствительность к ускорению, и, если разработчик небрежен, то и схема тоже. Эту чувствительность можно наблюдать в стабильных генераторах печи, используя тест на перегиб 2 г. Когда осциллятор переворачивается вверх дном, сила на кристалле изменяется на два g (от плюс один g до минус один g). Типичный кристалл с частотой 10 МГц, вырезанный по SC, изменится примерно на 0.02 Гц, что дает чувствительность около 0,01 Гц на грамм. Как правило, высокочастотные кристаллы будут иметь меньшую чувствительность g, но чувствительность может значительно варьироваться от одного к следующему кристаллу и от одного типа держателя кристаллов к следующему. Изменение напряжения на критических компонентах или даже небольшое движение также может сместить частоту, увеличивая общую чувствительность генератора.

Чувствительность к ускорению означает, что случайные и периодические механические колебания, встречающиеся во многих отсеках оборудования и приборов, могут вызывать значительный фазовый шум в высокоэффективных кварцевых генераторах.Переносные устройства подвергаются значительной вибрации в грузовиках, танках, кораблях, вертолетах, самолетах и ​​даже в рюкзаках. Стационарные устройства могут находиться рядом с вибрирующими механизмами или просто встряхиваться от соседнего охлаждающего вентилятора. Кристаллические держатели, печатные платы и корпуса могут демонстрировать механический резонанс, давая осциллятору существенно повышенную чувствительность на определенных частотах вибрации, но тщательный дизайн и выбор кристалла могут перемещать этот резонанс на высокие частоты, где механическое демпфирование более эффективно.

Чувствительность ускорения - это векторная величина, которая может быть выражена величиной и направлением или как сумма трех ортогональных векторов, обычно выровненных по сторонам корпуса генератора. Индуцированный фазовый шум может быть рассчитан из следующего уравнения:

L (f) = 20 log ((чувствительность к ускорению x ускорение x частота генератора) / (2 x частота вибрации)),

, где ускорение - это уровень g для колебаний синусоидальной волны или квадратный корень из двойной спектральной плотности мощности в полосе пропускания в один герц для случайной вибрации.

Таблицы, представленные ниже, выполняют этот расчет для случайной вибрации. (Они могут использоваться для расчета вибрации для синусоидальной волны, вводя половину фактического уровня вибрации.) В первом разделе электронной таблицы вычисляется влияние системы виброизоляции с одной степенью свободы с учетом собственной частоты и коэффициент демпфирования. Второй график показывает фазовый шум генератора с заданной чувствительностью ускорения, установленного в системе демпфирования вибрации.Система виброизоляции может быть удалена из расчета путем ввода очень высокой частоты естественного резонанса (1E6), чтобы в показанном диапазоне частот не было затухания вибрации. Профили вибрации могут быть введены путем изменения коэффициента масштабирования, либо увеличения, либо уменьшения уровня от некоторой номинальной точки. Частота точек может быть изменена или могут быть добавлены дополнительные столбцы.

Стоит отметить, что векторный характер чувствительности к ускорению означает, что генератор будет наиболее чувствительным к вибрации в одном конкретном направлении и что существует плоскость, в которой чувствительность приближается к нулю (любое направление, ортогональное к вектору чувствительности).В критических системах генератор может быть расположен так, чтобы вектор чувствительности указывал в направлении наименьшей вибрации или в направлении наилучшей изоляции, когда используется виброизолятор. Были предприняты попытки компенсировать кварцевые генераторы путем направления акселерометра в направлении вектора чувствительности, чтобы создать корректирующее напряжение для применения к электрической настройке. В расширенной версии этого подхода может использоваться цифровой сигнальный процессор (DSP) для преобразования довольно линейного выходного сигнала акселерометра в довольно нелинейный профиль, необходимый для коррекции фазы генератора, возможно даже для компенсации механического резонанса.Другая схема использует два кристалла с согласованными векторами ускорения, указывающими в противоположных направлениях. Автор предложил схему начальной загрузки , в которой используются два кристалла с векторами ускорения, указывающими в одном направлении, но с разными величинами.

Наиболее распространенный подход к снижению индуцированного вибрацией фазового шума - это выбор кристаллов с низкой чувствительностью и изоляция генераторов с помощью виброизоляторов с низкой собственной частотой. Небольшие всенаправленные уретановые амортизирующие опоры могут содержаться в корпусе генератора , когда размер имеет решающее значение.Когда позволяет пространство, внешнее вибрационное крепление может обеспечивать более низкую собственную частоту, используя при этом вес всего генератора, а также вес монтажной пластины и дополнительного балласта, если необходимо. Вибрационные опоры должны выбираться тщательно, так как многие материалы демонстрируют существенные изменения жесткости в зависимости от температуры, а большинство опор демонстрирует изоляцию, зависящую от направления. Проектировщик должен обеспечить достаточное пространство вокруг изолированного узла, чтобы предотвратить столкновение с другими объектами с нормальными уровнями вибрации.

В настоящее время снижение чувствительности к вибрации кварцевых генераторов привлекает внимание многих в отрасли управления частотой, включая производителей кристаллов и генераторов. Осцилляторы достигли уровня производительности, когда человек, проходящий через комнату, может ухудшить шум ближней фазы, а относительно тихие вентиляторы могут генерировать боковые полосы значительно выше минимального уровня шума лучших генераторов. SC-cut кристаллы не дали ожидаемых улучшений производительности, но отдельные устройства демонстрируют превосходные характеристики по причинам, которые не совсем понятны, намекая на то, что решение уже не за горами.

ZIP-файлы электронных таблиц:

Электронная таблица Excel (лучший выбор)

Электронная таблица Excel , связанная с , преобразует фазовый шум в дисперсию Аллана.

Системы виброизоляции

Системы виброизоляции

эффективны только для снижения уровня вибрации выше резонансной частоты системы. И на резонансной частоте будет иметь место усиленный отклик, который зависит от демпфирующих характеристик изолятора.Ниже резонансной частоты система изоляции мало влияет на вибрацию. При наличии однотонной вибрации или высоких уровней низкочастотной вибрации проектировщик должен уделять особое внимание усилению вибрации вблизи резонанса и «погремушке», а также поведению опор в конце своего хода. В некоторых ситуациях плохо выбранная система вибрации может ухудшить положение и даже привести к повреждению, которое в противном случае не произошло бы! Однако в большинстве случаев система виброизоляции значительно снижает общий уровень вибрации, достигающий защищаемого устройства, а ее относительно низкая резонансная частота защищает компоненты с высокими собственными частотами.Например, скромные усилия приведут к изоляции системы кварцевого генератора с собственной частотой ниже 200 Гц, а резонансные частоты печатной платы и крепления кристалла часто превышают 1000 Гц, поэтому потенциально проблемная энергия вибрации будет значительно ослаблена до достижения этих резонансных частот.

Достижение низкой резонансной частоты ниже примерно 100 Гц может оказаться затруднительным при монтаже небольших компонентов, таких как кварцевые генераторы, и обычно необходимо добавлять дополнительную массу.Латунная монтажная пластина представляет собой удобную массу, обеспечивающую место для крепления генератора, амортизаторов и точек крепления кабеля. Соединительные кабели должны быть гибкими и закрепленными так, чтобы изгиб происходил по всей длине кабеля, а не на его концах. Короткий, жесткий кабель может ухудшить изоляционные характеристики хороших креплений! Для низкочастотных систем монтажа потребуется больше места для перемещения, а сильно нелинейные упоры могут генерировать высокочастотные вибрации. Несколько компонентов могут быть установлены в механически обработанном корпусе для дополнительной массы, но следует обратить особое внимание на конструкцию корпуса, чтобы избежать резонанса по бокам и сверху.Крепления из мягкого эластомера изменяют жесткость в зависимости от температуры, и разумная система при комнатной температуре может стать слишком жесткой при низких температурах или позволить узлу слишком далеко двигаться в горячем состоянии. Многие амортизаторы являются нелинейными, они становятся значительно более жесткими в крайних отклонениях, но чтобы в полной мере воспользоваться этой нелинейностью, проектировщик должен предоставить креплению достаточное пространство для растяжения. Жесткость крепления будет зависеть от направления, поэтому часто бывает необходимо определить резонансную частоту по оси наихудшего случая.Часто устройство может быть ориентировано на монтажную плиту, чтобы использовать лучшую ось изоляции. Например, кварцевый генератор имеет вектор чувствительности к ускорению, который может быть направлен вдоль оси наилучшей изоляции. Резонансные частоты до 10 Гц достижимы с помощью нескольких фунтов массы и соответственно «пружинящих» креплений.

Выбор доступных амортизаторов и материалов для виброизоляции заполнит книжную полку и может сбить с толку новичка выбором. Проектировщик должен учитывать стоимость различных подходов, срок службы материалов, влияние температуры, доступное пространство и десятки других соображений, связанных с применением.В некоторых случаях сборка может быть завернута в одно из множества пенопластовых одеял и помещена в банку, так же, как продукт упакован в картонную коробку для отправки. Этот метод обычно приводит к высокой резонансной частоте, и демпфирование может быть довольно низким для многих пен, особенно для силиконовых каучуков с длительным сроком службы. Специальные пенопласты доступны с хорошими демпфирующими характеристиками, но разработчик должен остерегаться рабочей температуры и эффектов старения. Другим распространенным подходом является установка устройства на неопреновые или другие эластомерные крепления.Доступны очень маленькие крепления, рассчитанные на малый вес, которые обеспечат хорошую изоляцию и низкую резонансную частоту, но многие из используемых материалов значительно изменяют жесткость в зависимости от температуры.

Один из лучших типов изоляторов изготовлен компанией Aeroflex International, Inc. Цельнометаллическая конструкция обеспечивает стабильную производительность в зависимости от температуры и времени, а конструкция с многожильным тросом обеспечивает превосходное демпфирование и всенаправленную изоляцию. «Серия круговых арок» особенно удобна для небольших сборок:

Предоставлено Aeroflex International, Inc.

Эти изоляторы имеют трос из нержавеющей стали и алюминиевые корпуса и могут быть разных размеров и стилей. Коэффициент демпфирования значительно выше, чем у эластомерных креплений аналогичного размера. Фактические числа немного неуловимы, но хорошее начальное значение составляет 0,2 или более, и типичное эластомерное крепление может иметь коэффициент демпфирования ниже 0,1. Фактическое демпфирование будет зависеть от установки и величины прогиба. Эти крепления демонстрируют полезную нелинейность, становясь более мягкими при повышении уровня вибрации, что имеет тенденцию предотвращать большие вызванные резонансом прогибы.

В дополнение к монтажу в сборе, могут быть предприняты дополнительные шаги для улучшения виброизоляции. Изоляция может быть добавлена, чтобы блокировать акустический шум, и материалы, ослабляющие вибрацию, могут быть добавлены к плоским поверхностям, проявляющим резонанс. В некоторых установках могут потребоваться электростатические и магнитные экраны, поскольку изолированное устройство будет иметь движение относительно шасси и других компонентов. И, наконец, что не менее важно, внутренняя чувствительность самого устройства может быть уменьшена.

ССЫЛКИ:

Aeroflex International, Inc.

35 South Service Road, Плейнвью, Нью-Йорк 11803

Телефон: 516-694-6700, Факс: 516-694-4823

,

Смотрите также

Автопрофи, г. Екатеринбург, ул. Таватуйская, 20.