Как улучшить шумоизоляцию и виброизоляцию в салоне автомобиля? Советы автолюбителям
К сожалению, не все современные автомобили оснащаются качественной штатной шумоизоляцией. На некоторых бюджетных моделях она вообще практически отсутствует, и тогда все внешние звуки, включая гул двигателя и трансмиссии, шум от контакта шин с дорожным покрытием и от проезжающих мимо автомобилей становятся постоянными спутниками в пути. Не каждый автовладелец готов мириться с таким положением дел! Для тех, кто решил улучшить шумоизоляцию в салоне своего автомобиля, мы постараемся вкратце описать особенности этой процедуры и дать несколько полезных советов.
Содержание:
- Как эффективно улучшить шумоизоляцию в салоне автомобиля
- Популярные материалы для улучшения шумоизоляции в салоне
- Общие советы по созданию шумоизоляционного слоя своими руками
Как эффективно улучшить шумоизоляцию в салоне автомобиля
Для того чтобы создать эффективный шумоизоляционный слой, необходимо соблюсти три условия:
- подобрать качественные материалы;
- наклеить шумоизоляционный слой по всей возможной площади, пропускающей посторонние звуки в салон;
- соблюсти технологию и последовательность укладки.
Шумоизоляционные материалы, в зависимости от свойств, подразделяются на несколько категорий:
- вибропоглощающие нейтрализуют резонанс вибрационного характера;
- звукоизолирующие препятствуют проникновению звука;
- звукопоглощающие понижают шумы;
- уплотнительные служат для исключения так называемых «сверчков» в пластиковых и резиновых элементах, а также препятствуют проникновению влаги;
- комбинированные сочетают сразу несколько качеств.
Большинство современных материалов для шумоизоляции салона наделено комбинированными свойствами. Они не только подавляют вибрацию и снижают шумовую нагрузку, но и изолируют обрабатываемую поверхность от воздействия влаги. Благодаря этому понижается риск образования коррозии на днище в районе ног водителя и пассажиров.
Процесс шумоизоляции автомобиля делится на несколько этапов в зависимости от обрабатываемой области.
- Проклейка днища салона, колесных арок и багажника — самый важный этап. Именно через днище и пространство под торпедой, как показала практика, проходит больше всего посторонних звуков.
- Обработка дверей. Здесь учитывается толщина металла двери и тип установленных динамиков. Двери — второй по интенсивности источник шума, и проклеивать их нужно так же тщательно, как и днище.
- Создание шумоизоляционного слоя на крыше. Самый простой участок из-за отсутствия функциональных компонентов.
Обработка крышки багажника и капота. Эта процедура мало влияет на шумоизоляцию салона. Но в целом положительно сказывается на шумоподавлении и улучшает теплоизоляцию двигателя, что особенно актуально в зимний период.
Кстати, не забудьте обновить свой зимний набор автомобилиста, чтобы всегда быть готовым к любой дорожной ситуации.
Создание качественной шумоизоляции почти во всех случаях подразумевает укладку нескольких слоев материала с разными качествами. Универсальных инструкций здесь нет. Каждый производитель материалов указывает собственные рекомендации касательно применения своего продукта.
Популярные материалы для улучшения шумоизоляции в салоне
Сегодня рынок переполнен различными материалами для шумоизоляции автомобиля. Ознакомимся с наиболее популярными и востребованными.
- StP (Стандартпласт). Один из крупнейших производителей всего спектра продуктов для шумоизоляции не только автомобилей, но и других промышленных объектов. Перечень выпускаемой продукции охватывает все известные типы материалов для снижения шумовой нагрузки, а также приспособления для их использования. Стоимость этого бренда в целом находится чуть ниже средней ценовой отметки. Качество — хорошее.
- SMARTMAT. Дороже первого варианта на 15–20%. Шумопоглощающие свойства у продукции SMARTMAT очень хорошие и по некоторым тестам не уступают популярному сейчас StP.
- Шумоff. Известный производитель, который также специализируется на выпуске продукции для снижения шумности автомобиля. Субъективно стоит немного дешевле, чем продукция от StP. Качество — выше среднего. В некоторых категориях показывает лучшие результаты, чем изделиям от Стандартпласта.
- Practik flex. Недорогая шумоизоляция, в основном применяемая в сфере автозвука. Качество и шумоподавляющие свойства находятся на среднем уровне.
- Ultimate Sound Absorber. Недорогие шумоизолирующие компоненты. Подойдут для дополнительной обработки салона автомобилей с неплохой заводской шумоизоляцией. Качество — среднее.
Есть еще несколько менее известных производителей. Рассматривать их не будем, так как встречаются они гораздо реже.
Общие советы по созданию шумоизоляционного слоя своими руками
Приведём несколько универсальных советов, которые помогут вам сделать качественную шумоизоляцию салона:
- Перед приобретением материала необходимо внимательно осмотреть фронт работы. В некоторых случаях слишком толстые листы могут не поместиться под обшивкой или создавать препятствия при обратной сборке, образуя зазоры.
- Если заводской слой звукоизолирующего материала не поврежден, то удалять его не нужно. Заводская шумоизоляция усилит общий эффект.
- Рабочую поверхность нужно очистить от пыли, грязи и других явных загрязнений. Тщательно мыть и обезжиривать необязательно. Клейкая поверхность качественных материалов имеет отличные адгезионные качества.
- Если не получается наклеивать пласты материала стык в стык, то лучше делать небольшой нахлест, чем оставлять щель. Излишки после окончания работы можно аккуратно срезать.
Проклеивать ребра жесткости противовибрационными материалами не обязательно. Это не даст ощутимого эффекта, но скажется на стоимости и времени, затраченном на работу.
Процедура шумоизоляции салона — не столько сложная, сколько кропотливая задача. И если поставить перед собой цель, то вполне реально самостоятельно сделать качественную шумоизоляцию.
Приобрести все необходимое для улучшения шумоизоляции салона своего автомобиля вы можете в интернет-магазине TopDetal.ru.
Как клеить шумоизоляцию в авто?
Только правильно наклеенная шумоизоляция в авто уменьшит посторонние звуки в салоне, а также утомляемость водителя и пассажиров. Рассказываем, как правильно клеить шумоизоляцию в машине своими руками, чтобы оптимизировать звуковой фон.
Наклейка антишума: правила и пошаговая инструкция
Наклейка шумоизоляции подразумевает разборку салона – частичную или полную. Необходимо снять все детали, которые закрывают обрабатываемые зоны. После работ по демонтажу измерьте участки и составьте план-схему укладки. После сделайте раскрой материала по схеме. Все поверхности тщательно пропылесосьте, протрите, обезжирьте. Если кузов покрыт вязким антикоррозионным составом, удалите и его, если твердым, то оставьте.
Важно! Монтаж антишума следует проводить при температуре от + 20°C в закрытом, но хорошо проветриваемом помещении.
Технология наклейки шумоизоляции на авто:
Первый слой – виброизоляционный (вибродемпфирующий). Он необходим для минимизации вибрации. К популярным вибродемпферам относятся: листовая перфорированная фольга, алюмаст, изол. Все эти материалы вы найдёте в интернет-магазине «Экокожа» https://ecokoja.ru/soputstvuiushchie-tovary/clei/. Обязательно клеить их на двери, крышу, капот, багажник, арки, пол. Укладываются стык в стык. Процесс наклейки виброизоляции:
Удалите защитную силиконовую пленку с клейкого основания элемента.
Прогрейте элемент строительным феном. Делайте это быстро и равномерно, чтобы одна сторона детали не успела остыть, пока вы греете другую. Обязательно греть битумные материалы, а вот каучуковые «подплавятся» сами, если в комнате + 23°C и выше. Если фена нет, можно использовать обогреватель или батарею: положите раскройку рядом на 5-10 минут.
Прогретый фрагмент приложите к нужной зоне: первый контакт – в центре. Прижмите аккуратно, но сильно, чтобы не было «пузырей». Если при наклейке образовались складки и неровности, то деталь можно отклеить, пока она не остыла. Новая попытка должна сопровождаться новым прогревом. Если дефект небольшой, то лучше оставить и сделать надрез в месте «пузыря» или складки, исправить, прогреть, сильно прижать. Прокатайте фрагмент валиком. Совет: сразу, на этапе раскройки, нарежьте небольшими кусочками материал для тех зон, где есть большой перепад по высоте и рельефности, чтобы при наклейке не образовывались пустоты во впадинах и на выпуклостях.
Второй слой – звукопоглощающий. Он нужен для устранения шумов и скрипов. Клеится сверху на виброизоляцию. Звукопоглощение можно делать поролоном или специальными материалами: автовойлоком, трудногорючим антискрипом, виолоном (ППУ с пропиткой), бибилоном (вторично вспененным ППУ). Монтируют их в местах максимального шума: на стыках, воздуховодах, в местах прилегания обшивки, крыше, арках, дверях. Фрагменты с липкой основой просто прикладывают близко друг к другу и разглаживают от центра к краям.
Можно воспользоваться универсальным звукоизоляционным материалом, который поглощает и вибрацию, и шумы. Например, изолоном, изолонтейпом, унитоном. Тогда клеить придется только один слой. Для полной шумоизоляции мы также рекомендуем дополнительно положить на пол коврики из материала EVA.
Правильный монтаж шумоизоляции – это возможность сэкономить деньги, энергоресурс и время.
Шумо- и виброизоляция. Советы автомобилисту
Как известно, хорошая шумо- и виброизоляция салона автомобиля является одним из ключевых факторов, влияющих на комфорт при езде, как для водителя, так и для пассажиров. Ведь чем тише в салоне при движении, тем менее утомительной становится длительная поездка для пассажиров, и тем более комфортно они себя чувствуют. К тому же это способствует концентрации внимания на дороге самого водителя.
Но далеко не все автомобили имеют хорошую шумо- и виброизоляцию салона, установленную на конвейере завода-изготовителя. Как правило, только дорогие авто знатных фирм могут похвастаться низким уровнем шумов в салоне при движении. Если лет 20-25 назад в борьбе за покупателя многие автомобильные производителя старались делать автомобили тише, используя для этого дорогие и качественные материалы, то сейчас многие стараются снизить стоимость автомобилей, особенно в сегменте малого класса.
Одними из первых стали экономить на шумоизоляции корейские производители, а вслед за ними и японцы. Немцы, правда, к этому еще не пришли, но их автомобили стоят заметно дороже корейских и японских аналогов. О нашем же автопроме говорить особо нечего, потому как все наши новые автомобили нуждаются в дополнительной шумо- и виброизоляции салона. Но не стоит расстраиваться, если вы являетесь владельцем автомобиля, уровень шумов и вибраций в салоне которого далек от идеала, ведь это не так трудно исправить.
Доработать шумо- и виброизоляционную защиту можно практически на любом автомобиле, независимо от того сколько ему лет. Это можно сделать с помощью современных автомобильных шумоизоляционных материалов, ассортимент которых в наше время велик. Причем вы можете воспользоваться услугами СТО, где цена будет зависеть от уровня самой защиты, которую вам предложат специалисты, качества используемых материалов и конструктивных особенностей салона автомобиля. А можете все сделать своими руками, если у вас есть небольшие навыки в разборке и сборке салона своего автомобиля.
Факторы, вызывающие шумы и вибрации в салоне
Перед тем как приступить к процессу доработки стандартной шумоизоляции вашего автомобиля следует, прежде всего, выявить слабые места в салоне, которые больше всего подвержены проникновению посторонних шумов из окружающей среды, а также его составляющих частей, которые сами могут быть источниками вибраций при движении автомобиля.
Как известно основными источниками шумов, проникающих в салон автомобиля, является работа двигателя, особенно при неисправной выхлопной системе; шумы в трансмиссии (неисправности в КПП, шрусах или заднем редукторе) и конечно же сами покрышки, которые при движении взаимодействуют с дорожным покрытием (разные модели покрышек издают разные уровни шума, проникающие в салон через колёсные арки). Да и сам кузов при движении взаимодействует с набегающими потоками воздуха и образует всевозможные завихрения, издающие шумы, а иногда даже своеобразные посвистывания (в основном от автомобильных антенн, боковых зеркал и зазоров между кузовными деталями).
При этом конструирование правильной системы шумоизоляции — задача отнюдь не из лёгких. Заводы-производители при разработке новых моделей испытывают их в специальных лабораториях, оснащённых дорогостоящим современным оборудованием, поэтому в кустарных условиях обычной автомастерской или гаража добиться при проектировании и сборке дополнительной виброшумоизоляции таких результатов как в заводской лаборатории не получится. Но, тем не менее, сделать автомобиль несколько тише с помощью современных поглощающих материалов под силу каждому, тем более что эта работа никоим образом не отразится на эксплуатационных показателях автомобиля.
Виды вибро- и шумоизоляционных материалов.
Чтобы улучшить изоляцию салона вам понадобятся два типа материалов — шумопоглотители и вибродемпферы. Шумопоглощающий материал похож на поролон с мелкими ячейками, только в отличие от обычного поролона, где ячейки выстроены в ряд, у шумопоглотителей они имеют одинаковые размеры, но расположены в хаотичном порядке, что не дает шуму проходить прямолинейно и он теряется в неупорядоченной паутине самых ячеек.
Как клеить шумоизоляцию в авто?
Только правильно наклеенная шумоизоляция в авто уменьшит посторонние звуки в салоне, а также утомляемость водителя и пассажиров. Рассказываем, как правильно клеить шумоизоляцию в машине своими руками, чтобы оптимизировать звуковой фон.
Наклейка антишума: правила и пошаговая инструкция
Наклейка шумоизоляции подразумевает разборку салона – частичную или полную. Необходимо снять все детали, которые закрывают обрабатываемые зоны. После работ по демонтажу измерьте участки и составьте план-схему укладки. После сделайте раскрой материала по схеме. Все поверхности тщательно пропылесосьте, протрите, обезжирьте. Если кузов покрыт вязким антикоррозионным составом, удалите и его, если твердым, то оставьте.
Важно! Монтаж антишума следует проводить при температуре от + 20°C в закрытом, но хорошо проветриваемом помещении.
Технология наклейки шумоизоляции на авто:
Первый слой – виброизоляционный (вибродемпфирующий). Он необходим для минимизации вибрации. К популярным вибродемпферам относятся: листовая перфорированная фольга, алюмаст, изол. Все эти материалы вы найдёте в интернет-магазине «Экокожа» https://ecokoja.ru/soputstvuiushchie-tovary/clei/. Обязательно клеить их на двери, крышу, капот, багажник, арки, пол. Укладываются стык в стык. Процесс наклейки виброизоляции:
Удалите защитную силиконовую пленку с клейкого основания элемента.
Прогрейте элемент строительным феном. Делайте это быстро и равномерно, чтобы одна сторона детали не успела остыть, пока вы греете другую. Обязательно греть битумные материалы, а вот каучуковые «подплавятся» сами, если в комнате + 23°C и выше. Если фена нет, можно использовать обогреватель или батарею: положите раскройку рядом на 5-10 минут.
Прогретый фрагмент приложите к нужной зоне: первый контакт – в центре. Прижмите аккуратно, но сильно, чтобы не было «пузырей». Если при наклейке образовались складки и неровности, то деталь можно отклеить, пока она не остыла. Новая попытка должна сопровождаться новым прогревом. Если дефект небольшой, то лучше оставить и сделать надрез в месте «пузыря» или складки, исправить, прогреть, сильно прижать. Прокатайте фрагмент валиком. Совет: сразу, на этапе раскройки, нарежьте небольшими кусочками материал для тех зон, где есть большой перепад по высоте и рельефности, чтобы при наклейке не образовывались пустоты во впадинах и на выпуклостях.
Второй слой – звукопоглощающий. Он нужен для устранения шумов и скрипов. Клеится сверху на виброизоляцию. Звукопоглощение можно делать поролоном или специальными материалами: автовойлоком, трудногорючим антискрипом, виолоном (ППУ с пропиткой), бибилоном (вторично вспененным ППУ). Монтируют их в местах максимального шума: на стыках, воздуховодах, в местах прилегания обшивки, крыше, арках, дверях. Фрагменты с липкой основой просто прикладывают близко друг к другу и разглаживают от центра к краям.
Можно воспользоваться универсальным звукоизоляционным материалом, который поглощает и вибрацию, и шумы. Например, изолоном, изолонтейпом, унитоном. Тогда клеить придется только один слой. Для полной шумоизоляции мы также рекомендуем дополнительно положить на пол коврики из материала EVA.
Правильный монтаж шумоизоляции – это возможность сэкономить деньги, энергоресурс и время.
Шумо- и виброизоляция. Советы автомобилисту
Как известно, хорошая шумо- и виброизоляция салона автомобиля является одним из ключевых факторов, влияющих на комфорт при езде, как для водителя, так и для пассажиров. Ведь чем тише в салоне при движении, тем менее утомительной становится длительная поездка для пассажиров, и тем более комфортно они себя чувствуют. К тому же это способствует концентрации внимания на дороге самого водителя.
Но далеко не все автомобили имеют хорошую шумо- и виброизоляцию салона, установленную на конвейере завода-изготовителя. Как правило, только дорогие авто знатных фирм могут похвастаться низким уровнем шумов в салоне при движении. Если лет 20-25 назад в борьбе за покупателя многие автомобильные производителя старались делать автомобили тише, используя для этого дорогие и качественные материалы, то сейчас многие стараются снизить стоимость автомобилей, особенно в сегменте малого класса.
Одними из первых стали экономить на шумоизоляции корейские производители, а вслед за ними и японцы. Немцы, правда, к этому еще не пришли, но их автомобили стоят заметно дороже корейских и японских аналогов. О нашем же автопроме говорить особо нечего, потому как все наши новые автомобили нуждаются в дополнительной шумо- и виброизоляции салона. Но не стоит расстраиваться, если вы являетесь владельцем автомобиля, уровень шумов и вибраций в салоне которого далек от идеала, ведь это не так трудно исправить.
Доработать шумо- и виброизоляционную защиту можно практически на любом автомобиле, независимо от того сколько ему лет. Это можно сделать с помощью современных автомобильных шумоизоляционных материалов, ассортимент которых в наше время велик. Причем вы можете воспользоваться услугами СТО, где цена будет зависеть от уровня самой защиты, которую вам предложат специалисты, качества используемых материалов и конструктивных особенностей салона автомобиля. А можете все сделать своими руками, если у вас есть небольшие навыки в разборке и сборке салона своего автомобиля.
Факторы, вызывающие шумы и вибрации в салоне
Перед тем как приступить к процессу доработки стандартной шумоизоляции вашего автомобиля следует, прежде всего, выявить слабые места в салоне, которые больше всего подвержены проникновению посторонних шумов из окружающей среды, а также его составляющих частей, которые сами могут быть источниками вибраций при движении автомобиля.
Как известно основными источниками шумов, проникающих в салон автомобиля, является работа двигателя, особенно при неисправной выхлопной системе; шумы в трансмиссии (неисправности в КПП, шрусах или заднем редукторе) и конечно же сами покрышки, которые при движении взаимодействуют с дорожным покрытием (разные модели покрышек издают разные уровни шума, проникающие в салон через колёсные арки). Да и сам кузов при движении взаимодействует с набегающими потоками воздуха и образует всевозможные завихрения, издающие шумы, а иногда даже своеобразные посвистывания (в основном от автомобильных антенн, боковых зеркал и зазоров между кузовными деталями).
При этом конструирование правильной системы шумоизоляции — задача отнюдь не из лёгких. Заводы-производители при разработке новых моделей испытывают их в специальных лабораториях, оснащённых дорогостоящим современным оборудованием, поэтому в кустарных условиях обычной автомастерской или гаража добиться при проектировании и сборке дополнительной виброшумоизоляции таких результатов как в заводской лаборатории не получится. Но, тем не менее, сделать автомобиль несколько тише с помощью современных поглощающих материалов под силу каждому, тем более что эта работа никоим образом не отразится на эксплуатационных показателях автомобиля.
Виды вибро- и шумоизоляционных материалов.
Чтобы улучшить изоляцию салона вам понадобятся два типа материалов — шумопоглотители и вибродемпферы. Шумопоглощающий материал похож на поролон с мелкими ячейками, только в отличие от обычного поролона, где ячейки выстроены в ряд, у шумопоглотителей они имеют одинаковые размеры, но расположены в хаотичном порядке, что не дает шуму проходить прямолинейно и он теряется в неупорядоченной паутине самых ячеек.
Шумопоглощающие материалы обычно имеют покрытие из звуконепроницаемой плёнки, напоминающей фольгу. Эта плёнка возвращает прошедшие шумы обратно в ячейки шумопоглотителя, а также служит как защитный экран, препятствующий попаданию влаги и грязи на основную структуру шумопоглатителя.
Чем больше толщина шумополощающего материала, тем надёжней он препятствует проникновению шумов, но при этом нужно помнить, что не во всех местах салона можно положить толстую пластину шумопоглотителя, в некоторых местах из-за своей толщины он будет мешать крепить элементы обивки салона.
Самих мест, где можно использовать шумоизоляцию много — это изнаночная сторона капота, внутреннее пространство дверей, крыша машины под обивкой. Также хорошая шумоизоляция служит дополнительной защитой кузова от коррозии из-за своих адгезионных свойств.
В местах колёсных арок и днища, для перегородок между моторным отсеком и кузовом рекомендуют использовать вибродемпферы — материалы которые кроме снижения шума в салоне служат ещё и защитой от всевозможных вибраций, возникающих при движении автомобиля. Достигается это в основном за счёт массы самих вибродемпферов, которые гораздо тяжелей шумопоглотителей. Они попросту утяжеляют металл автомобиля, и поэтому он вибрирует меньше.
Так же как и шумопоглотители вибродемпферы имеют звуконепроницаемую плёнку на лицевой стороне, но при этом абсолютно другую основу. Наиболее популярны вибропоглотители на основе битумно-композитных материалов, при этом у разных фирм разные рецепты производства вибробитума. При монтаже вибродемпфера нужно предварительно подготовить места кузова для его укладки, они не должны иметь следов старой антикоррозийной обработки, а также следов жира и грязи.
Если при демонтаже обивочных материалов вы обнаружили следы коррозии на кузове, то их нужно ликвидировать при помощи наждачки или специальных кислот и загрунтовать автомобильной грунтовкой.
Крепится вибропоглощающий материал к деталям кузова с помощью клея, который находится на самом материале и до его использования защищён плёнкой. Для более качественной укладки виброзащищающего материала вам понадобится строительный фен или тепловентилятор, с помощью которого материал размягчается для того чтобы он лучше принимал форму выпуклых поверхностей кузова, не образуя пустот.
На отечественном авторынке предлагается довольно большой ассортимент вибро- и шумопоглощающих материалов, различающихся между собой как самой основой так и качеством изготовления. К примеру, чтобы своими силами сделать приличную шумоизоляцию качественными материалами ВАЗ 2110 вам придётся потратить примерно 200 долларов. А если воспользоваться услугами специалиста, то эта сумма может возрасти в разы.
Владельцы стареньких недорогих автомобилей, которым нецелесообразно вкладывать в авто несколько сотен долларов, могут сделать простую обесшумку, приобретя для этого более дешевые материалы долларов на 50. Кстати, мой товарищ для своего ВАЗ 2106 купил на авторазборке отличную обесшумку в довольно неплохом состоянии от старенького BMW 525 1986 года выпуска и подогнал её с помощью подручных инструментов под кузов своего ВАЗа. Обошлась ему эта простенькая шумоизоляция всего в 15$, при этом в автомобиле стало заметно тише.
Колодийчук Андрей, специально для ByCars.ru
Теория виброизоляции | LORD Corp
Теория
Вибрация — это колебательное движение. Любое тело, обладающее массой и упругостью, может вибрировать. Самый простой тип колебательной системы называется системой пружина-масса с одной степенью свободы. Пружина характеризуется жесткостью пружины K и массой M.
Эта система называется системой с одной степенью свободы, потому что движение может происходить только в одном направлении.Жесткость пружины определяет силу, необходимую для того, чтобы вызвать единичное отклонение пружины. Стальная пружина имеет линейную зависимость между силой и прогибом. Эластомерные пружины могут быть или не быть линейными в зависимости от величины и направления нагрузки. Нелинейность может быть реализована в эластомерных пружинах для достижения определенных результатов. Эластомерные пружины также отличаются от стальных пружин тем, что их жесткость зависит от скорости или скорости отклонения. Если резиновую пружину отклоняют быстро, она кажется более жесткой, чем при медленном отклонении.
Когда груз прикреплен к пружине, груз перемещается в свое положение равновесия, положение 1. Разница между длиной неотклоненной или свободной пружины и ее положением равновесия называется статическим прогибом системы, ds. Если к системе, положение 2, приложить силу, а затем снять ее, система пружина-масса будет вибрировать, положение 3. На графике зависимости от времени положение массы относительно ее положения равновесия представляет собой синусоидальную кривую.Максимальная одиночная амплитуда — это отклонение массы от положения равновесия до максимального смещения в одном направлении. Смещение двойной амплитуды — это полное отклонение в обоих направлениях. Период вибрации — это время, за которое масса перемещается из положения равновесия в положение пика в одном направлении, к пику в другом и обратно в положение равновесия.
Если нагрузка приложена к нашей системе пружинных масс, а затем снята, масса будет вибрировать с постоянной скоростью.Мы называем это состояние резонансом, а частота колебаний называется собственной или резонансной частотой. Собственную частоту системы можно рассматривать как функцию массы (M) и жесткости пружины (K).
Собственная частота обычно измеряется в герцах. Это уравнение можно записать во многих формах:
Где K = жесткость пружины, фунт / дюйм; W = вес в фунтах; M = масса в фунт-сек2 / дюйм; и g = ускорение свободного падения, 386.2 дюйма / сек2. Из этой формулы видно, что увеличение жесткости системы крепления или уменьшение веса приведет к увеличению собственной частоты. Уменьшение жесткости системы крепления или увеличение веса уменьшат собственную частоту. До сих пор мы обсуждали свободную вибрацию, то, что происходит, когда сила прикладывается и снимается с нашей системы пружинных масс. Когда к системе прикладывается сила в виде синусоидальной вибрации, выходной сигнал через систему может быть определен в терминах проводимости.Трансмиссионная способность — это безразмерное отношение выходной мощности к входной. Выходная и входная вибрация могут быть измерены как движение, сила, скорость или ускорение. Передаточная способность опоры зависит от отношения входной частоты к собственной частоте и величины демпфирования.
Для незатухающих пружин, когда fd / fn ≥ √2, где fd = входная или возмущающая частота, а fn = собственная частота.
На рисунке 1 мы видим график зависимости проводимости от отношения частот fd / fn.Когда частота мешающих сигналов очень низкая по сравнению с собственной частотой, коэффициент передачи близок к единице, положение 1. Если частота мешающих воздействий близка к собственной частоте, коэффициент передачи очень высок. Выход намного больше, чем вход. (См. Раздел «Область усиления», позиция 2.) Позиция 3 — это точка кроссовера, когда отношение fd / fn равно √2. Когда частота мешающих воздействий высока по сравнению с собственной частотой, передаваемость низкая. (См. Раздел «Область изоляции», позиция 4.) Изоляция — это цель эластомерной пружины. Мы хотим ослабить известную мешающую частоту. Исходя из желаемой проводимости, мы можем определить требуемое отношение частот и рассчитать собственную частоту системы. Используя расчеты собственной частоты, мы можем рассчитать требуемую жесткость пружины для виброопор. У эластомерной пружины есть еще одна характеристика, которой нет у простой стальной пружины. Имеет гистерезисное демпфирование, C.
Когда эластомерная опора отклоняется, часть энергии преобразуется в тепло.Без демпфирования система пружинных масс будет продолжать колебаться на своей резонансной частоте в течение длительного времени после прекращения подачи. При затухании колебания затухают быстрее. Демпфирование также влияет на проницаемость.
Рисунок 2 представляет собой график проницаемости для двух уровней демпфирования η. Как вы можете видеть, чем больше величина демпфирования, тем ниже проницаемость при резонансе, положение 1. Позиции 2a и 2b имеют разные значения проводимости для одного и того же отношения частот при использовании разных значений демпфирования.Это иллюстрирует компромисс, на который должен пойти инженер при выборе необходимой степени демпфирования в эластомерной опоре для изоляции вибрации. Если частоты помех известны, мы разработали бы систему крепления с легким демпфированием с собственной частотой намного ниже частоты помех. Низкое демпфирование обеспечит оптимальную изоляцию. В случаях, когда мешающие частоты многочисленны, неизвестны или их невозможно избежать, предпочтительна система с сильным демпфированием. Высокое демпфирование снижает пиковый отклик, который может возникнуть, если такие же возмущения близки к собственной частоте опор.Также произойдет снижение эффективности изоляции. В виброизоляции используются упругие крепления и системы крепления для уменьшения передачи вибрации из одной точки в другую. Все простые задачи или задачи с одной степенью свободы можно разделить на две группы:
- Масса возбужденной системы: Защита от несущей конструкции вибрационных возмущений, происходящих в поддерживаемой массе.
- Базовая система возбуждения: защита поддерживаемой массы от вибрационных возмущений несущей конструкции.
В первом случае масса возбуждена, масса движется из-за силы вибрации. Это вызывает прогиб пружины, который передает усилие на конструкцию. Эту силу необходимо уменьшить. Во втором случае, когда основание возбуждено, вибрирующая или движущаяся конструкция вызывает отклонение пружины, которое передает усилие на поддерживаемую массу. Это заставляет массу двигаться. Это движение необходимо уменьшить. Когда вы начинаете думать о контроле вибрации? Чем раньше тем лучше.Данные свидетельствуют о том, что лучше всего учитывать необходимость контроля вибрации на начальных этапах проектирования продукта. Награда за такую дальновидность — лучшая производительность при минимальных затратах. Наилучшие шансы на получение этого преимущества возникают, когда вы вызываете специалиста, как только обнаружите проблему вибрации или сотрясения. Признание такой проблемы — ответственность дизайнера. Анализ вибрации — это такое же важное условие, что и анализ напряжений, анализ затрат, выбор материалов и обеспечение надежности.Ни один дизайн не обходится без всего этого. Эти преимущества достигаются, когда конструкция системы крепления совпадает с дизайном продукта:
• Точный анализ динамической среды.
• Точное определение требований к монтажной системе.
• Наиболее выгодная конфигурация системы.
• Достаточное пространство для крепления и свободное пространство для установки смонтированного узла.
• Предсказуемые результаты благодаря применению проверенных принципов для точного соответствия требованиям.
Это лишь некоторые из причин, по которым необходимо учитывать виброизоляцию на ранних этапах проектирования. Очевидно, что, следуя этой практике, дизайнеру есть что выиграть и нечего терять.
Механика удара
Шок — обычное явление со многими знакомыми источниками: приземления самолетов, столкновения с железнодорожными вагонами, скачки напряжения или удары в морских приводных системах, наезд на неровности, падение контейнеров с продуктами, взрывы, запуск и постановка ракет.Таким образом, защита от ударов является общим требованием хорошего дизайна продукта. Сегодняшняя тенденция к более высоким скоростям, большим нагрузкам, более мощным электростанциям и меньшему весу подчеркивает проблему. Механический удар — это непериодическое нарушение механической системы, которое характеризуется внезапностью и серьезностью. Такие экстремальные нарушения вызывают значительные силы в системе, которые могут быть повреждены. Воздействие разряда не является повторяющимся по своей природе и имеет ограниченную продолжительность. Отклик, который он производит, обычно спадает до сколь угодно малого значения перед следующим возмущением.
Шоковые воздействия могут быть вызваны:
1. Внезапное введение энергии в систему или изменение уровня энергии в системе.
2. Сила возбуждения.
3. Резкое изменение движения, скорости или ускорения.
Анализ проблемы разряда обычно начинается с исследования воздействия разряда.Шоковые воздействия бывают непродолжительными и непериодическими. Часто эти кратковременные переходные нагрузки имеют сложную форму волны. Анализ можно упростить, сравнив фактическую форму волны с несколькими простыми формами волны, для которых известен отклик. Важными характеристиками ударного импульса являются: максимальная амплитуда, продолжительность и приблизительная форма. Большинство типичных возбуждений:
• Полусинусоидальный ударный импульс
• Треугольный импульсный удар
• Drop Shock
• Удар скорости
Каждый может быть определен как:
• Полусинусоидальный ударный импульс
• Треугольный импульсный удар
• Drop Shock
• Амортизатор скорости
Где:
∆V = изменение скорости, дюйм / с
g = ускорение свободного падения, 386 дюйм / сек2
Gin = величина ударного импульса, G’s
π = 3.1416
to = длительность ударного импульса в секундах
h = высота падения в дюймах
V2 = скорость в точке 2
V1 = скорость в точке 1
Инженеры должны учитывать механический удар, сравнивая уровень хрупкости наиболее чувствительного компонента с фактическим входным ударным ускорением. Хрупкость определяется как наивысший уровень ускорения, выше которого оборудование не сможет работать в соответствии со спецификацией.Амортизатор не должен допускать превышения выходного ускорения над уровнем хрупкости. Выход G можно рассчитать по:
Другими словами, входное ускорение поглощается упругой опорой, а энергия удара выделяется в течение более широкой временной базы. Распределение энергии удара по более широкой временной базе снижает выходное ускорение.
Эластомерный виброизолятор должен выдерживать более высокие прогибы, характерные для механических ударов.Динамический прогиб dd можно рассчитать по формуле:
Это динамическое отклонение не должно превышать безопасных пределов деформационной способности виброизолятора. Мы можем использовать уравнение для определения минимальной толщины резиновой стенки для сдвиговой или многослойной виброизоляционной опоры:
Дизайнер также должен учитывать пространство для колебаний в дизайне продукта. В противном случае, даже при том, что амортизатор может быть очень эффективным, недостаток необходимого места для качания может вызвать вторичные столкновения, приводящие к такому же разрушающему эффекту, как если бы устройства для ослабления ударов не использовались.
Если твердо придерживаться изложенных выше концепций, разработчик будет на правильном пути к наиболее эффективному ослаблению ударов в самых разных областях применения.
Эластомеры для виброизоляции
«Каучук» — синтетический или натуральный материал, длинные спиральные высокомолекулярные цепи которого соединены определенными химическими ингредиентами с образованием сети.Он характеризуется способностью воспринимать экстремальную деформацию в 200% и более и восстанавливаться после нее. Термин «эластомер» включает натуральный каучук и многие синтетические материалы, которые обладают каучукообразными свойствами. Выбор эластомера неизменно зависит от баланса предлагаемых свойств. Некоторые свойства взаимозависимы, и разработчик должен понимать влияние одного на другое. Например, чтобы получить желаемую характеристику, может потребоваться уменьшение какого-либо другого свойства.Вместе можно получить два или более оптимальных свойства. В рамках различных семейств виброизоляционных материалов LORD можно выбрать несколько эластомеров. Некоторое краткое описание может помочь в их выборе для конкретной проблемы.
Руководство по выбору и обслуживанию эластомеров
A = отлично B = хорошо C = удовлетворительно D = плохо NR = не рекомендуется
- Чем выше плотность, тем больше резины требуется для изготовления данной детали.Например, сравните неопрен и натуральный каучук. Даже при той же цене за фунт неопрен будет дороже в использовании.
- Хотя прочность на растяжение сама по себе не обязательно важна, сохранение прочности при повышенных температурах предполагает сохранение и других механических свойств.
- Значения стойкости к истиранию относятся к широкому диапазону температур, а также к типу истирания (например, трению и ударам).
- Высокая устойчивость к росту трещин указывает на хорошую общую долговечность — необходима там, где ожидается физическое насилие.
- Устойчивость к раздиру, наряду со стойкостью к образованию трещин, желательна там, где ожидается физическое насилие.
- Каучуки, кристаллизующиеся при деформации при экстремальных деформациях, намного более устойчивы к ударам, чем те, которые этого не делают. Гибкость при низких температурах также помогает улучшить ударные характеристики.
- Высокая деформационная способность обычно указывает на высокое сопротивление усталости при изгибе.
- Чем меньше размер перманентного набора, тем лучше структурная целостность и лучше сохраняются первоначальные размеры.
- Чем выше сопротивление, тем меньше выделяющееся тепло при изгибе или динамике.
- Чем лучше сопротивление ползучести, тем дольше срок службы детали, особенно там, где необходимо соблюдать зазоры.
- Устойчивость к релаксации напряжений очень важна для уплотнений и других компонентов, испытывающих постоянные нагрузки в процессе эксплуатации.
- Хорошая гибкость при низких температурах является обязательным условием для большинства амортизаторов.Первый толчок критичен, независимо от последующей мягкости.
- Устойчивость к маслам и консистентным смазкам — это, по сути, эффект поверхности: детали с плохой устойчивостью к этим веществам, но имеющие значительную массу, не будут повреждены таким воздействием.
Термины и определения
Есть ряд терминов, которые следует понять, прежде чем переходить к обсуждению теории вибрации и удара.Некоторые из них довольно простые и могут быть знакомы пользователям этого каталога. Однако для максимальной эффективности должно существовать общее понимание.
Acceleration — скорость изменения скорости во времени. Обычно по определенной оси, обычно выражаемой в единицах «G» или гравитационных единицах. Это может относиться к угловому движению.
Амплитуда — максимальное смещение от нулевого значения.
Сжатие — при указании направления нагрузки — деформация, вызванная сжатием слоев объекта в направлении, перпендикулярном слоям.
Демпфирование (c) — механизм в системе изоляции, который рассеивает значительное количество энергии. Этот механизм важен для управления резонансом в колебательных системах.
Частота возмущения (f d ) — количество колебаний в единицу времени внешней силы или смещения, приложенных к колебательной системе. f d = частота помех.
Дюрометр (твердость) — произвольное числовое значение, измеряющее сопротивление проникновению точки индентора твердометра; значение может быть взято сразу или по истечении очень короткого заданного времени.
Хрупкость — это наивысший уровень вибрации или ударов, который можно выдержать без отказа оборудования.
Уровень «G» — выражение уровня вибро-ударного ускорения, применяемого к части оборудования, в виде безразмерного коэффициента, умноженного на ускорение свободного падения.
Изоляция — защита оборудования от вибрации и / или ударов. Необходимая степень (или процент) изоляции зависит от хрупкости оборудования.
Кривая отклонения нагрузки — измеренное и записанное смещение опоры в зависимости от приложенной нагрузки.
Собственная частота (f n ) — количество циклов (выраженное в герцах или циклах в секунду), при которых конструкция будет колебаться, если ее нарушить какой-либо силой и позволить ей остановиться без дальнейшего внешнего воздействия.
Случайная вибрация — несинусоидальная вибрация, характеризующаяся возбуждением широкой полосы частот на случайных уровнях одновременно.
Resonance — считается, что вибрационная система работает в резонансе, когда частота возмущения (вибрации или удара) совпадает с собственной частотой системы.
Набор — величина деформации, которая никогда не восстанавливалась после снятия нагрузки. Это может быть сдвиг или сжатие.
Сдвиг — если задано направление нагрузки — деформация, вызванная скольжением слоев объекта друг за другом в направлении, параллельном слоям.
Ударный импульс — ударный импульс — это передача кинетической энергии системе, которая происходит за относительно короткий промежуток времени по сравнению с естественным периодом этой системы. Затем следует естественное затухание колебательного движения. Ударные импульсы обычно отображаются в виде графиков зависимости ускорения от периода времени.
Жесткость пружины — усилие, необходимое для того, чтобы вызвать единичное отклонение пружины.Стальная пружина имеет очень линейную зависимость между силой и прогибом. Эластомерные пружины могут быть или не быть линейными в зависимости от величины прогиба из-за нагрузки.
Static Deflection (d s ) — прогиб изолятора под действием статической или собственного веса смонтированного оборудования.
Передаточная способность (T) — безразмерная единица измерения, выражающая отношение выходной вибрации отклика к входному условию.Это может быть измерено как движение, сила, скорость или ускорение.
Гашение вибрации — Документация на самолет
Автопилоты оснащены акселерометрами, чувствительными к вибрации. Эти значения акселерометра объединены с барометром и Данные GPS для оценки местоположения автомобиля. С чрезмерным вибрации, оценка может скинуться и привести к очень плохой производительность в режимах, основанных на точном позиционировании (например,г. на вертолете: Режимы полета AltHold, Loiter, RTL, Guided, Position и Auto).
Пожалуйста, обратитесь к странице Измерение вибрации для получения подробной информации как измерить уровень вибрации вашего автомобиля и убедиться, что он находится в допустимом диапазоне
Целью гашения вибрации является снижение высоких и средних частот. вибрации, позволяя при этом низкочастотное фактическое движение доски проходят согласованно с планером.
Двусторонняя лента из вспененного материала или липучка традиционно использовались для крепления автопилот к раме.Во многих случаях лента из поролона или липучка не обеспечивает адекватной виброизоляции, поскольку масса автопилот такой маленький.
Примечание
Примеры и изображения в этой статье относятся к Copter, но информация также в значительной степени применима к самолету и вездеходу.
3M, Du-Bro или HobbyKing Foam
Один из следующих трех типов пенопласта следует разрезать на маленькие кубики размером 1–2 см и прикрепить к каждому из четырех углов автопилота, как описано на вики-странице «Монтаж автопилота»:
Для двух последних вариантов потребуется «лента для фиксации ковра», чтобы прикрепить пену к автопилоту и раме автомобиля.
Для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания автопилот должен быть установлен на промежуточной пластине с добавлением самоклеящихся свинцовых грузов для увеличения его массы
Гелевые подушечки
Разрежьте один из рекомендованных гелей на кубики размером 1–2 см и прикрепите к каждому углу автопилота.Возможные гели включают:
Закрепите автопилот на раме с помощью застежки-липучки шириной 1 см. ремешок или резинка. Будьте осторожны, ремешок не прижимает контроллер настолько надежно, что он мешает демпфированию колодки. Попробуйте положить слой мягкой пены между ремешком и автопилот.
FlameWheel F330 с PX4FMU, установленным на промежуточной платформе
Блог Тестирование простых антивибрационных решений для GoPro на Arducopter есть видео, демонстрирующее виброизоляцию с помощью Moon Gel на камере Go-Pro.
Антивибрационная платформа для 3D-печати для NAVIO2
Антивибратор для NAVIO2 можно легко распечатать на 3D-принтере. Это значительно упрощает монтаж и исключает вибрацию. Здесь вы можете найти файлы STL.
Антивибрация с Navio2, установленным на раме:
Подвесное кольцо круглого сечения
- Создайте платформу для установки автопилота с отверстия или шурупы на четырех углах. Установите автопилот на эта доска с двусторонней лентой из вспененного материала.
- Установите 4 стойки в верхней части рамы на расстоянии от 1/10 дюйма до 1/8 дюйма дальше, чем ширина платформы, на которой плата установлена.
- Вставьте нейлоновые уплотнительные кольца 1/16 дюйма через каждый угол автопилота и стойки так, чтобы автопилот не
соединения с рамой.
Ссылка (Здесь!)
- Общий диаметр уплотнительного кольца должен быть выбран таким, чтобы надежно удерживать доска, обеспечивая легкую или умеренную начальную, но быстро ограниченное движение доски (обычно наружный диаметр от 1/2 до 3/4 дюйма) и Силиконовые уплотнительные кольца обычно должны увлажняться лучше, чем уплотнительные кольца из Buna-N. (Размеры 15 — 21), если вы можете их приобрести.
FlameWheel F450 O-Ring Крепление на платформе подвески
Вибрации имеют короткую связь, поэтому все это оставляет лишний угол. зазор требует более высокого начального натяжения уплотнительного кольца, что снижает чувствительность к гашению вибрации и позволяет доске физически наклоняться больше (что нежелательно, так как датчик забрасывает отношения выключены).
Недостатком подвески с уплотнительным кольцом по сравнению с гелевыми подушечками является то, что она механически более сложный и требует настройки обоих уплотнительных колец диаметр и сечение.
Вы можете комбинировать конструкцию уплотнительного кольца и гелевой подушки с помощью промежуточной пластины и выгода от двухступенчатого демпфирования.
Крепление для ушной заглушки
- Приобретите затычки для ушей из силикона или уретана или пенопласта с медленным откликом. такие как эти из 3M
- Создайте платформу для установки автопилота с отверстия по четырем углам. Отверстия должны быть достаточно большими, чтобы позволить вставлять в них беруши, но не настолько, чтобы доска расшатывается при жестких приземлениях.Убедитесь, что отверстия гладкие чтобы они не врезались в беруши. Также держите отверстия рядом с углы пластины электронного модуля, чтобы минимизировать ненужное движение модуля.
- Установите автопилот на доску с двусторонней пеной лента. Дополнительная масса, добавленная к доске, может улучшить гашение вибрации.
- Протолкните беруши через существующие отверстия в раме (или вырежьте новые отверстий) и отверстий в плате, на которых установлен автопилот. установлен. «Настройка» возможна, варьируя количество оставшейся беруши выставлены посередине.
Вибрационная опора ушной заглушки
Демпфер лампы + виброопора ушной заглушки
Монтажная пластина с грушей из мягкой резины 100 г «Карданный» амортизатор на каждом углу и половинка ушной вкладыш из пенополиуретана помещен внутри каждого.
Сами амортизаторы карданного типа могут работать при напряжении или сжатие.
Беруши обеспечивают дополнительную демпфирующую среду с различным частотный диапазон демпфирования, чем демпферы лампы сами по себе.
Беруши также немного укрепляют крепления ламп, предотвращая чрезмерная свобода движения, вызванная обычными маневрами в полете.
Это было успешным при демпфировании клона Flamewheel с гибкими руками и пропеллеры размером более 12 дюймов в диапазоне 0,05 G.
Автопилот также устанавливается на антивибрационные втулки, доступные от McMaster Carr (рекомендуется упаковка из 25 штук детали № 9311K64).
Гасители вибрации с шарнирным подвесом 100G можно заказать напрямую. от различных производителей: copter-rc.com
Совет по снижению вибрации
Для коптеров наибольшим источником вибрации обычно являются лопасти, проходящие над рычагами, но существуют и другие источники вибрации, которые можно уменьшить, следуя этому совету:
- Гибкость рамы, особенно гибкость руки, является основной причиной асинхронного
вибрация, рычаги рамы должны быть максимально жесткими.
- Оригинальные коптеры DJI Flamewheel имеют достаточно жесткие рычаги, полученные литьем под давлением, многие клоны этого не делают.
- Рычаги из алюминия или углеродного волокна скручиваются, лучше всего меньше, что снижает вибрацию
- Коптеры с литыми под давлением экзоскелетами или руками, такими как Iris, достаточно жесткие
- Дешевые и легкие рамы имеют тенденцию гнуться больше, чем качественные более прочные, и чем тяжелее вы загружаете коптер, тем больше он прогибается (плохо).
- Двигатель к рычагу рамы и рычаг рамы к центральным креплениям ступицы должны быть надежными и не изгибаться (иногда проблема для рычагов с угольными трубками)
- Двигатели должны работать плавно (подшипники не изношены и не «скрипят»).
- Адаптеры пропеллеров, соединяющие гребные винты с двигателями, должны быть концентрическими и очень прямыми
- Гребные винты должны быть полностью сбалансированы с помощью хорошего ручного балансира винта
- Балансировка двигателя (или действительно хорошо сбалансированные на заводе двигатели, такие как T-Motor) может иметь большое влияние
- Пропеллеры, которые плохо подходят к раме и весу или не имеют одинаковой гибкости для CCW и CW, очень проблематичны.
- Хорошие гребные винты меньше вибрируют
- Стойки из углеродного волокна жесткие и менее вибрируют, что снижает вибрацию, но они очень острые, что является серьезной угрозой безопасности.
Краткое описание вибраций, которые необходимо гасить
- Частота и амплитуда вибрации, которые нам в первую очередь необходимо уменьшить, характеристика двигателя / винта, вращающегося на скорости полета.
- То есть это довольно высокая частота с довольно низкой амплитудой.
- Это требует, чтобы мы обеспечивали короткий диапазон демпфирования и изоляции.
- Сама плата не требует наличия ряда движение, превышающее амплитуду вибрации.
- Поскольку борт не прилагает никаких усилий к планеру, единственный то, что нам нужно позаботиться о демпфировании / изоляции, — это вес (масса) самой доски плюс силы, приложенные к ней нормальное маневрирование планера.
- Благодаря отличному широкому диапазону частот, материалы с высоким демпфированием доступный, наша самая большая проблема будет состоять в том, чтобы использовать надлежащее количество их, чтобы оптимально заглушить автопилот (слишком много — значит плохо как мало).
- Объединение автопилота и приемника на отдельном «пластина» или корпус электронного модуля с гашением вибрации может увеличиваться масса модуля облегчает эффективное демпфирование уменьшая количество соединительных проводов и делая всю систему более модульный.
Дополнительные рекомендации по снижению вибрации
- Антивибрационные втулки жесткого диска может обеспечить достаточное или дополнительное снижение вибрации
- Значительный выигрыш в виброизоляции можно также получить за счет использование проволоки с высокой гибкостью и снятия натяжения для всех проводов подключен к автопилоту (и используя минимальное количество необходимых проводов.)
- Некоторые рамы имеют характеристики вибрации ниже нормальных из-за жесткость / гибкость рамы и изолированная централизованная масса могут значительно влиять на передачу вибрации двигателя / стойки на центральный бой контроллер.
- Изоляцию и демпфирование можно несколько улучшить, разместив автопилот / ограждение между амортизирующими накладками с обеих сторон примерно при двадцатипроцентном сжатии. Твердомер 30 Сорботан Фактически указано сжатие от 15 до 20 процентов для оптимального демпфирование.
- Хотя Сорботан твердостью 30 кажется отличным кандидатом, опыт показывает, что он постоянно сжимается и не так эффективен для снижения вибрации, как гелевые растворы.
- Ссылка на блог о первой антивибрационной системе крепления APM для достижения 0.05 G демпфирование (20.02.2013 улучшено до 0,02 G), двойная зона система изоляции, сочетающая подвеску уплотнительного кольца и силиконовую прокладку. (Здесь!)
- Балансировка двигателя также может снизить вибрацию, особенно для
более дешевые или большие моторы. Балансировка включает в себя:
- Плотно закрепите небольшую стяжку вокруг двигателя (БЕЗ ОПОРЫ), отрежьте расширенный язычок и раскрутите его.
- Попробуйте несколько раз, каждый раз поворачивая стяжку на двигателе. корпус немного, пока вибрация не уменьшится или не исчезнет.
- Небольшой кусок скотча можно переставить вместо стяжка при желании или для двигателей меньшего размера.
- Когда вы найдете место с наименьшей вибрацией (и вы должны его слышать), отметьте место прямо под застежка-бинт с помощью фломастера.
- Добавьте небольшую точку клея для горячего клея на место застежки Tie-Wrap. и постепенно увеличивайте клей, пока не исчезнет вибрация. сведены к минимуму.
- Если нанести слишком много клея, его можно удалить ножом X-acto.
- Виброизолирующие опоры двигателя, например это может уменьшить или не уменьшить вибрацию. Крепления для камер
- также должны быть эффективно изолированы и демпфированы от вибрация, но у них уже есть ряд «мягких» креплений решения.
- Сервоприводы камеры также должны быть изолированы от вибрации, либо в изолированное крепление камеры или с собственной вибрацией редукционный раствор.
- Вы должны использовать высококачественные шаровые опоры на сервоприводах камеры и соответствующие подшипники или втулки в самой опоре с нулевым люфтом для предотвращения инерционной помойки.
- Качественные сервоприводы без люфта также необходимы для точной камеры Работа.
- На данный момент кажется, что чем жестче рама, тем лучше, потому что изгиб рамы вызывает нежелательную механическую задержку (гистерезис) в передаче двигательных воздействий на центральную расположен автопилот. (ЗАПРЕЩАЕТСЯ сотрясать рычаги двигателя)
- Необходимо тщательно подобрать количество и тип демпфирующей среды. к весу (массе) предмета, который мы пытаемся выделить, а также частота и амплитуда колебаний, которые мы стремимся влажный.Мы пытаемся изолировать автопилот, который весит менее 2 унций, и это очень маленькая масса.
- Практически все готовые решения (типа подушек или шпилек) рассчитан на изолированную массу, которая будет весить не менее 5-10 раз сколько весит средний автопилот для оптимальной эффективности. Этот включает в себя все предварительно приготовленные сорботан, альфа-гель, EAR, пену с эффектом памяти или другие силиконовые или уретановые гели или пены, а также Lord Micro монтирует.
- Гелевое крепление с резьбовой шпилькой или втулкой, предназначенное для масса нашего автопилота или электронного модуля стресс от нормального полета будет намного лучше в долгосрочной перспективе решение.
Терминология
Используемые методы обычно включают демпфирование и изоляцию:
- Изоляция простая недемпфированная (подпружиненная или резиновая опора), которая позволяет перемещать изолированный объект в значительной степени отдельно от содержащий объект (например, автомобильную пружину).
- Демпфирование — это преобразование вибрации в тепловую энергию ударом поглощающая среда (например, автомобильный амортизатор).
Как исправить и предотвратить вибрацию трансмиссии
Проблема : Вибрация трансмиссии / карданного вала.Неправильная геометрия трансмиссии (неправильный угол двигателя / шестерни).
Гармоники карданного вала
Джим Кларк, Hot Rod M.D. — Процесс, который можно использовать для устранения состояния, называемого гашением карданного вала / карданного вала, часто называемого регулировкой угла шестерни.
Этот процесс можно использовать для устранения вибрации и преждевременного износа, вызванных неправильной ориентацией и фазированием приводного вала.
Это состояние возникает из-за того, что каждый карданный шарнир, работающий под углом, создает вибрацию.Это создает эту вибрацию, потому что крестовина карданного шарнира вращается вместе с валом по кругу, а также перемещается спереди назад. Это раскачивающее движение вперед и назад при его вращении заставляет крестовину в карданном шарнире ускоряться и замедляться.
Если бы вы могли рассматривать это как вращение вокруг циферблата часов с крестовиной, вращающейся против часовой стрелки, это показало бы, что U-образный шарнир в горизонтальном положении (от 3 до 9 часов) движется по кругу.
Если смотреть с торца, то путь, по которому проходят чашки подшипника, представляет собой эллипс, вращающийся вперед и назад, а также на своем пути вокруг центральной линии вала.Если смотреть сбоку, путь, по которому проходят чашки подшипника, будет выглядеть как наклонная линия, раскачивающаяся взад и вперед при вращении вокруг средней линии вала.Когда рычаг вилки в положении «3 часа» движется против часовой стрелки к 12 часам и наклоняется к задней части автомобиля, он ускоряется.
Затем замедляется, продолжая движение против часовой стрелки к 9 часам, когда он снова покачивается вперед, возвращаясь в центр. Теперь снова ускоряется, продолжая вращаться против часовой стрелки с 9 до 6 часов и раскачиваться в направлении передней части автомобиля.
Наконец, завершив один оборот, он движется против часовой стрелки с 6 часов до 3 часов с замедлением, когда он возвращается в центр.
Поскольку карданный шарнир соединен с карданным валом и ускоряется / замедляется при этом полном вращении, приводной вал ускоряется и замедляется во время каждого оборота. Это создает так называемый момент возбуждения.
Чтобы отменить этот момент возбуждения, карданный шарнир на другом конце вала должен вращаться на равный, но противоположный угол по отношению к карданному шарниру спереди.При использовании карданных шарниров попарно и синхронно, а угол между приводным валом и оборудованием на обоих концах одинаков, циклы ускорения / замедления имеют тенденцию компенсировать друг друга.
Эти углы карданного шарнира всегда должны составлять не менее 1 градуса, чтобы избежать износа подшипников вилки.
Когда вы строите шасси и устанавливаете компоненты трансмиссии, вам необходимо сориентировать их так, чтобы угол линии, проведенной через центр трансмиссии, выходящей через выходной вал (A), и линии, проведенной через центр приводного вала (B) равен, но противоположен углу линии, проведенной через вал шестерни заднего дифференциала (C), и линии, проведенной через центр приводного вала (B).
На прилагаемом чертеже показано, как линии, проведенные через валы трансмиссии и шестерни (A&C), параллельны друг другу, но не в одной плоскости.
Этот чертеж иллюстрирует взаимосвязь, которая должна быть установлена между тремя основными компонентами трансмиссии.Рабочие углы карданного шарнира обычно являются наиболее частой причиной вибрации трансмиссии в модернизированных транспортных средствах. При переделке шасси или установке нового карданного вала в автомобиль существуют основные правила, которые применяются к рабочим углам карданного шарнира, которым вы должны следовать.
- Рабочие углы карданного шарнира на каждом конце вала всегда должны составлять не менее 1 градуса.
Если вы хотите добиться отмены, эти рабочие углы карданного шарнира на каждом конце приводного вала всегда должны быть равными (в пределах 1 градуса), но противоположными друг другу.
Рабочие углы U-шарнира не должны превышать 3 градуса. Если да, убедитесь, что они не превышают максимально рекомендуемых углов. - Для настройки трансмиссии необходимо установить углы для выходного вала трансмиссии, заднего вала ведущей шестерни и приводного вала.Хорошим инструментом для измерения этих углов является инклинометр. Их можно недорого приобрести в местном магазине запчастей или у поставщика инструментов.
- Сначала измерьте угол выходного вала коробки передач. Он должен быть направлен вниз назад, когда автомобиль находится на высоте дорожного просвета на ровной поверхности. По крайней мере, на 1 градус, а в идеале не более чем на 3 градуса вниз.
Вы можете изменить угол трансмиссии, вставив или сняв прокладки под задней опорой трансмиссии, как показано на этой фотографии…
Следующим шагом является измерение угла вала задней шестерни.Он должен быть направлен вверх по направлению к передней части транспортного средства, находящегося на высоте дорожного просвета на ровной поверхности.
Минимум 1 градус, а в идеале не более 3 градусов вверх. Вы можете изменить угол заднего вала ведущей шестерни, вставляя или удаляя клиновидные прокладки под креплениями задней пружины или регулируя длину рычагов управления, устанавливая задний конец. См. Фото ниже…
Наконец, измерьте угол приводного вала, чтобы убедиться, что он находится как минимум на 1 градус вниз от угла выходного вала коробки передач и как минимум на 1 градус вверх от угла заднего вала ведущей шестерни.Достижение этих углов по отношению друг к другу нейтрализует вибрацию…
Проверка правильности установки:
Если при нормальных рабочих условиях вибрации нет, то углы правильные.
Если возникает вибрация при ускорении, вам необходимо добавить дополнительную предварительную нагрузку на ведущую вниз шестерню. Если происходит обратное, колебания имеют тенденцию уменьшаться или исчезают при ускорении, вам необходимо уменьшить предварительную нагрузку на угол вниз.
Если вибрация постоянно увеличивается с увеличением скорости вращения карданного вала (при ускорении или замедлении), симптом в первую очередь является результатом дисбаланса карданного вала или биения вилки.Иногда эту проблему биения вилки можно решить, повернув карданный шарнир на 180 градусов в вилке заднего дифференциала.
Вибрации, связанные с приводным валом, обычно возникают примерно на высоких оборотах двигателя. Колебания колеса / оси обычно возникают на 1/3 скорости двигателя или приводного вала из-за дифференциала.
Чтобы определить, является ли это выходным сигналом трансмиссии или шестерней в дифференциале, переключите передачи при возникновении шума и поддерживайте скорость. Если частота вибрации / шума изменяется, источником является трансмиссия или двигатель.Если частота остается прежней, это проблема карданного вала.
ПРИБОРНАЯ ПАНЕЛЬ
Средства навигации, телеметрическое оборудование, функции аудиосистемы и стандартные инструменты борются за место на приборной панели (IP). Это создает проблему для дизайнеров интерьеров и инженеров, которым необходимо упростить IP, чтобы водителя не отвлекало слишком много кнопок и инструментов. Клиенты также приравнивают просторный интерьер к роскоши — еще одна причина, по которой IP не должен выглядеть переполненным.
Дизайнеры решают проблему по-разному. Они уменьшают размер «пожирателей пространства», таких как системы отопления и охлаждения, или даже полностью удаляют их из IP, помещая их под сиденье или в багажник. Они также помещают на сенсорные экраны многие функции, такие как кнопки предварительной настройки станций для аудиосистем, что позволяет экономить место на IP. Но все же существует опасность переполнения экрана, что может отвлечь водителя и тем самым привести к аварии. Еще одна проблема — это положение: сенсорный экран должен располагаться высоко на приборной панели, чтобы водитель мог легко использовать его во время вождения.Но если он слишком высок, то чтение может быть затруднено из-за отражений и солнечных лучей, размывающих экран.
Некоторые инженеры рассматривают распознавание голоса как способ избавиться от многих ручных элементов управления и упростить IP. Но распознаванием голоса также можно злоупотреблять. Должен быть оптимальный баланс между визуальными дисплеями и голосовыми инструкциями, чтобы водитель мог безопасно обрабатывать всю информацию, которую он или она получает.
- Дополните предложения информацией из текста выше.
а) все борются за место на IP.
б) Покупатели также приравнивают
в) Дизайнеры уменьшают размер
г) Еще они поместили много функций на сенсорные экраны.
д) Еще одна проблема — позиция:
е) Некоторые инженеры видят распознавание голоса
2. Перевести предложения на украинский язык:
a) Передняя подвеска была усилена, чтобы обеспечить более точное рулевое управление на высоких скоростях.
b) Мы также увеличили размер дисковых тормозов для сокращения тормозного пути.
c) Еще заметил, что в пресс-релизе написано, что расход топлива улучшился.
d) Во-первых, мы увеличили значение Cd с помощью нового дизайна.
e) Мы также снизили вес автомобиля более чем на 50 кг за счет использования легких материалов.
f) Мы ввели автоматический старт-стоп, чтобы двигатель останавливался, если вы стоите на месте более трех секунд, и запускался снова, когда вы убирали ногу с тормоза.
г) Это положительно сказывается на эксплуатационных расходах его машины и на стоимости при перепродаже.
ч) Мы также увеличили объем багажника, чтобы сделать автомобиль более практичным для семей и спортсменов.
3. Сопоставьте слова из этих двух полей, чтобы получить выражения:
Городской, Кд, ходовой, перепродажа, тормозной, пыльник, перед, диск, бордюр | Расходы, расход, тормоза, грузоподъемность, расстояние, подвеска, стоимость, стоимость, вес |
4.Сопоставьте приведенные выше выражения со следующими определениями:
а) Мера сопротивления ветра или коэффициента лобового сопротивления автомобиля.
б) Сумма, которую вы тратите на бензин, налоги, техническое обслуживание,
в) Объем багажника.
d) Сколько топлива нужно, чтобы ездить по городу.
e) Тормозная система, в которой для остановки или замедления транспортного средства используются суппорт и ротор или диск.
е) Сколько вы можете рассчитывать получить, если продадите машину через три года.
г) Соединение осей с помощью рессор и амортизаторов с кузовом автомобиля, которое не позволяет пассажирам ощущать дорожные удары.
ч) Расстояние между нажатием ноги на тормоз и остановкой автомобиля.
i) Сколько весит автомобиль без пассажиров и с половиной бака топлива.
5. Согласны, что переключателей больше не будет, только голосовое управление? Будет ли машина сделана из самоочищающихся материалов? Помогут ли датчики в автомобиле предотвратить аварии? Хотели бы вы выполнять большинство задач, которые вы обычно выполняете в офисе, в машине?
Текст 24.
АЛЮМИНИЙ МЕТАЛЛ ГОДА
Выпустив модель A2, Audi AG представила первый в мире автомобиль с объемным полностью алюминиевым кузовом. В 1996 году началось серийное производство A8. A8 — первый роскошный лимузин из алюминия, завод Audi производит 20 000 автомобилей в год. A8 сочетает в себе высокую прочность с малым весом. Это самая легкая машина класса люкс. Audi Space Frame третьего поколения теперь имеет меньше компонентов, чем его предшественники, что упрощает сборку автомобиля в больших количествах.
Другие автопроизводители также начинают серьезно относиться к алюминию. По мере увеличения объема двигателя автомобили стали более тяжелыми. Использование алюминия для капота и передних крыльев помогает лучше распределить вес между передней и задней осями. Еще одно преимущество алюминия в том, что его дешевле перерабатывать, чем сталь. Это будет важным соображением в будущем, когда ЕС введет более жесткие правила утилизации.
Но у использования алюминия есть недостатки.Замена стали алюминием стоит дорого; алюминиевый корпус стоит вдвое дороже стального. Производственные процессы не только дороги, но и сложны в реализации. Поскольку алюминий более хрупкий и легче рвется, чем сталь, его можно сформировать только в незакаленном состоянии. Кроме того, алюминий, используемый для внешних частей автомобиля, таких как крылья и двери, должен быть толще стали, потому что он не имеет такой же жесткости. Устойчивость к вмятинам алюминия также меньше, чем у стали.
С другой стороны, алюминий не ржавеет, как сталь, а в автомобильных авариях он имеет более высокий коэффициент поглощения энергии, что повышает активную безопасность автомобиля.
1. Ответьте на следующие вопросы:
а) Каковы преимущества и недостатки использования алюминия?
б) Какие автомобильные материалы, по вашему мнению, будут использоваться в будущем?
в) Какие материалы используются при производстве автомобилей?
г) Каковы цели ЕС по переработке на 2015 год? Как вы думаете, у автопроизводителей будут проблемы с ними?
2.Дополните предложения о материалах и их свойствах словами из коробки:
Небьющийся, легкий, устойчивый к коррозии, прочный, эластичный, натуральный, жесткий, легковоспламеняющийся, податливый, термостойкий.
а) Дерево очень часто используется в интерьере, потому что оно выглядит _______ и тепло.
б) Алюминий и магний важны для автопроизводителей, потому что они _______ и поэтому хороши для снижения веса.
c) Правила безопасности требуют, чтобы пена, используемая в автокреслах, не была _______.
d) Резина должна выдерживать большие перепады температур при сохранении _______. Другими словами, он не должен становиться хрупким.
e) Ветровые стекла изготовлены из специального _______ стекла для защиты водителей при авариях.
е) Ткани, используемые в автомобилях, должны быть _______ и не выглядеть слишком быстро старыми.
г) Для несущих частей используется сталь, потому что она _______.