Что такое демпфер: устройство и применение. Демпфер что это такое

Модульные жалюзи больше не рассматриваются без предоставления образцов, поскольку они не только предотвращают шум, но и удобны в использовании. Все компоненты изготовлены из высококачественных материалов. Если компоненты изготовлены в соответствии с техническими требованиями, они имеют очень долгий срок службы.

Что такое демпфер: устройство и применение

Все люди много раз в жизни слышали слово «демпфер», но мало кто до конца понимает, что это такое. Существует множество типов таких устройств, и они буквально окружают людей повсюду.

Чтобы понять, для чего используется то или иное устройство, необходимо с ним ознакомиться. Изучение принципа действия позволяет каждому сделать собственные выводы. Полезно это или нет. Не так интересно знать все возможные применения демпфера, так как их очень много.

Что такое демпфер?

Общая информация

Слово в переводе с немецкого означает «глушитель» или «глушитель» и описывает его применение. Устройство предназначено для обеспечения своеобразной амортизации, и еще одной важной функцией является устранение всевозможных вибраций, возникающих во время работы устройства, таких как

Демпферами можно смело назвать любое оборудование, способное смягчать и снимать нагрузки. Это энергия, которая очень востребована и используется людьми во всем мире.

Демпферы могут повысить эффективность двигателя за счет снижения вибрации и потери энергии.

Разновидности устройств

Существует множество типов изделий, предназначенных для снижения интенсивности любого процесса, но поскольку операция выполняется в максимальном объеме, а конструкция компонентов очень проста, обычные резиновые прокладки также называют демпферами.

Устройства делятся на группы, и принято различать гидравлические и пневматические устройства, к первому типу относятся

  1. Стабилизация потока.
  2. Импульсы.
  3. Ингибиторы водоотталкивания.
  4. Демпферы.

Гидравлические устройства могут представлять собой мембранные, поршневые или цилиндрические аккумуляторы, предназначенные для уменьшения движения.

Сравнение динамического отклика для модели вязкого демпфирования (сплошные линии) и для модели через коэффициент гистерезисных потерь (пунктирные линии).

Что такое мебельные демпферы: назначение, виды, преимущества

Демпфер Hafele.

Мебель для шкафов предлагается с основными и дополнительными аксессуарами. Первый необходим для сборки мебели и без него не обойтись.

Основные и дополнительные аксессуары, производимые для корпусной мебели. Первая необходима для сборки мебели и без нее не обойтись (например, стяжки, петли, ручки, опоры и т.д.). Второй, второй, значительно улучшает эксплуатационные характеристики ящиков, шкафов, модульных систем и всех типов шкафов. Демпферы можно смело отнести к этой категории. Что это за продукты? И что они делают?

Простейшие варианты амортизаторов

При закрытии сильных или нормальных фронтов как на старой, так и на новой мебели слышны только громкие прыгающие звуки. Со временем шум от удара становится громче, и, кроме того, прочность коробки снижается, если две поверхности постоянны. При особой хрупкости вибрации, вызванные динамическими контактами и ударами, отражаются на всем содержимом. Решением этой проблемы является универсальный механический демпфер (демпфер). Эти детали смягчают контакт между поверхностями основания и плавника и устраняют громкие характерные звуки. Другими словами, они предотвращают эффектное закрывание дверей с громким шумом.

Это интересно:  Ламели для кровати: что это такое, из чего делают, какие лучше. Ламели что это такое?

Различные аксессуары позволяют избежать шума при ударе. Пожалуй, проще всего установить небольшие прямоугольные или круглые крышки. Они изготавливаются из резины или силикона и устанавливаются непосредственно на контактные точки с помощью клея.

Компактные, но уже не бамперные, амортизаторы, так называемые кнопки, также доступны на рынке. Демпфирующие свойства обеспечиваются пружинами или, в пневматических моделях, воздухом, нагнетаемым в цилиндры.

Каковы их основные преимущества

Представленные амортизаторы очень популярны. Причины такого спроса очевидны: они

  • Они не вызывают проблем при установке.
  • Они предлагаются разных размеров и форм и доступны в различных цветах.
  • Они компактны и неотличимы друг от друга.
  • Прочность.

Кроме того, эти мебельные аксессуары привлекательны благодаря своей цене. Многие наборы клеевых покрытий очень практично покупать всего за 80-90 рублей. При необходимости их можно разместить на поверхности или встроить в ниши.

Особенности газовых и механических моделей

Один из видов амортизаторов может включать специальные петли, которые действуют как закрытая дверь. Если дверь является подъемной, а не стандартно открывающейся, то в качестве амортизирующей функции выступает газовый или механический подъемник.

Газовые подъемники обеспечивают плавное, безударное закрытие фронтальной части за счет перемещения поршня по цилиндру, приводимого в действие инертным газом. В зависимости от принципа работы (вперед или назад) шток поршня выталкивается назад или из корпуса.

Также предлагаются механические демпферы для подъемных элементов мебели. Они состоят из двух или более колен, установленных на шарнире, и регулятора тормозного усилия. Газовые пружины не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, в то время как механические подъемники нуждаются в регулярной смазке для правильной работы.

В отличие от резиновых элементов, газовые лифты и рычажные компоненты также отвечают за подвижные соединения двери. Их установка относительно сложна и должна выполняться строго в соответствии с прилагаемыми инструкциями.

Этот термин используется редко. Элементы подвески обычно называют амортизаторами. Такие структуры помогают избежать ненужных потрясений. Если вы каждый день ездите по ровным дорогам, вам не нужны дополнительные системы гашения вибраций. Амортизаторы полезны, когда с проблемным дорожным покрытием приходится сталкиваться ежедневно.

Теория и механизмы демпфирования в механике конструкций

Фото автора.

При ударе по стеклянным или металлическим чашам возникает шум, который со временем уменьшается. В мире без затухания этот звон длился бы вечно. На практике, однако, посредством различных физических процессов кинетическая и (позиционная) энергия упругой деформации таза преобразуется в другие формы энергии. В этой статье описывается, как объяснить демпфирование модели и природные явления, вызывающие демпфирование в колебательных механических системах.

Это интересно:  Скрученные матрасы. Матрас который можно свернуть и убрать

Как амортизация объясняется математически?

Существует несколько математических подходов к объяснению и расчету амортизации. Кратко охарактеризуйте наиболее популярные из них.

Наиболее очевидным признаком демпфирования является уменьшение амплитуды свободных колебаний с течением времени (затухание), как в случае с «поющей» чашей. Скорость уменьшения амплитуды зависит от высоты демпфирования в системе. Как правило, амплитуда вибрации уменьшается экспоненциально со временем. Потеря энергии за цикл пропорциональна амплитуде вибрации (в данном цикле).

Изображение классической поющей чаши.

Поющая» классическая чаша. Изображение любезно предоставлено Sneharamm0han — его работа. Доступно на условиях CCBY-SA4.0 в Wikimedia Commons.

Начните с уравнений движения системы степеней свободы с вязким трением при отсутствии внешних нагрузок.

Деление на массу m дает относительные уравнения, которые обычно записываются в виде

где Ǿ omega_0 — собственная частота затухающей вибрации, а Ǿ Zeta — коэффициент относительного демпфирования.

Чтобы движение было регулярным, коэффициент демпфирования должен находиться в диапазоне 0 \ le \ zeta< 1. Амплитуда свободных колебаний в этой системе будет падать пропорционально множителю

где t — период колебаний без демпфирования.

График свободных колебаний демпфирующей системы.

Демпфирование свободных колебаний при трех различных значениях коэффициента относительного демпфирования.

В этом контексте существует еще один часто используемый критерий — логарифмическое сокращение δ. Это логарифм отношения амплитуд за два последовательных периода.

Связь между логарифмическим уменьшением и относительным коэффициентом ослабления следующая

Другим случаем, в котором эффекты демпфирования играют важную роль, является возбуждение гармонических колебаний в конструкции на частотах, близких к собственным частотам системы. При точном резонансе амплитуда колебаний стремится к бесконечности, если не учитывать демпфирование. Фактическая амплитуда при резонансе фактически определяется величиной такого демпфирования.

Скорректированный отклик системы с одной степенью свободы с учетом амортизации.

Частотная (резонансная) характеристика системы с одной степенью свободы при различных относительных коэффициентах демпфирования.

В таких системах, как резонаторы, хочется добиться как можно большего усиления. С этим связан еще один критерий, описывающий Q-фактор, — это затухание. Коэффициент Q можно определить как усиление при резонансе. Он связан с относительным коэффициентом затухания: Q-фактор — это относительная амплитуда Q-фактора.

Другой формализм для математического описания демпфирования основан на предположении о некотором сдвиге фаз между приложенной силой и результирующим смещением, т.е. напряжением и деформацией. Обсуждение такого фазового сдвига уместно только в случае установившихся гармонических колебаний. Построение зависимости между напряжением и деформацией за полный период показывает эллиптическую петлю — петлю гистерезиса.

Источники демпфирования

Демпфирование имеет множество физических механизмов. Во всех природных процессах энергия рассеивается в той или иной форме.

Внутренние потери в материалах

Во всех реальных материалах энергия рассеивается при деформации. Это можно рассматривать как разновидность внутреннего трения. Обратите внимание, что кривая нагрузки за весь период не укладывается в идеально прямую линию. Он выглядит как вытянутый эллипс.

Для объяснения демпфирования материала обычно используются модели с коэффициентами потерь гистерезиса. Это связано с тем, что, как показывает опыт, потеря энергии за цикл слабо зависит от частоты и амплитуды. В этом случае математическое объяснение модели коэффициента потерь основано на сложных величинах. Это означает только в случае гармонических колебаний. Поэтому эта модель демпфирования может быть использована только для исследований в частотной области.

Это интересно:  Как выбрать кровать с подъемным механизмом. Как выбрать кровать с подъемным механизмом

Коэффициент гистерезисных потерь материала в значительной степени зависит от точного состава материала и используемого источника данных. В таблице ниже приведены приблизительные оценки.

Материал Коэффициент потерь на гистерезис η
Алюминий 0.0001-0.02
Бетон 0.02-0.05
Медь 0.001-0.05
Стекло 0.0001-0.005
Резина 0.05-2
Сталь 0.0001-0.01

Коэффициенты потерь и аналогичные модели демпфирования используются в тех случаях, когда физический механизм демпфирования материала неизвестен или не имеет отношения к конкретной проблеме. Для некоторых моделей материалов, таких как вязкоупругие материалы, диффузия энергии является неотъемлемой частью математической модели.

Трение в суставах

Конструкции часто соединяются с помощью винтов или других видов крепежа. Поскольку при вибрации соединенные поверхности движутся друг относительно друга, энергия рассеивается за счет трения. Если величина силы трения не меняется в течение периода, то потери энергии в течение периода слабо зависят от частоты. В этом смысле трение похоже на внутренние потери материала.

Резьбовые соединения часто встречаются в инженерно-строительных задачах. Количество энергии, потребляемой резьбовыми соединениями, сильно зависит от конструкции. Если важно снизить потери, винты должны быть плотно прижаты друг к другу, чтобы уменьшить макроскопическое проскальзывание между поверхностями.

Звуковое излучение.

Вибрирующие поверхности приводят в движение окружающий воздух (или другую среду) и излучают звуковые волны (акустика). Эти волны уносят часть энергии, и структура теряет энергию.

Аудиовыход из конвертера типа Tonpilz.

Звук издают преобразователи типа Tompilz.

Якорные потери.

Часто небольшие компоненты соединяются с более крупными конструкциями (платами/подложками), которые не включены в расчетную модель. Когда компонент вибрирует, в несущей конструкции генерируются упругие волны. Это также является причиной диффузии энергии. В контексте микроэлектромеханических систем (МЭМС) это явление называется потерей якоря.

Термоупругое демпфирование.

Даже если во время полного процесса упругой деформации энергия не расходуется, деформация материала вызывает небольшое изменение температуры. Местное растяжение вызывает снижение температуры, а сжатие — повышение температуры.

Устройства делятся на группы, и принято различать гидравлические и пневматические устройства, к первому типу относятся

Приподнятое основание здания

Фундамент возведенного здания.

Такая конструкция позволяет контролировать колебания конструкций в районах, подверженных частым землетрясениям.

Из-за низкой опоры поверхности земли сейсмические колебания передаются на здания очень слабо.

Резина известна как отличный амортизатор. Он является надежным изолятором от сейсмических колебаний. Резиновые ролики со свинцовым центром хорошо зарекомендовали себя в качестве амортизаторов в земной коре. В сейсмических районах высотные здания остаются очень опасными из-за отсутствия стабильной горизонтальной жесткости. Вибрации зданий во время землетрясений представляют реальную опасность.

Пружинные демпферы функционируют так же, как свинцовые/резиновые демпферы. Они используются при строительстве малоэтажных зданий.

Оцените статью
Build Make