Στοιχεία απόσβεσης – βρείτε κατασκευαστές και προμηθευτές

Τα στοιχεία απόσβεσης μειώνουν τις ανεπιθύμητες δονήσεις, τους κραδασμούς, τον θόρυβο και τις κινήσεις σε μηχανήματα, οχήματα, εξοπλισμό και τεχνικά έργα.

Ανάλογα με τον σχεδιασμό τους, διαχέουν τη μηχανική ενέργεια ή μειώνουν τη μετάδοσή της σε γειτονικά εξαρτήματα. Με αυτόν τον τρόπο, προστατεύουν τα εξαρτήματα, βελτιώνουν την ομαλή λειτουργία και ενισχύουν την λειτουργική αξιοπιστία των τεχνικών συστημάτων.
Ο όρος «στοιχεία απόσβεσης» περιλαμβάνει πολυάριθμους σχεδιασμούς και αρχές λειτουργίας. Σε αυτά περιλαμβάνονται, για παράδειγμα, στοιχεία από καουτσούκ και μέταλλο, αποσβεστήρες από ελαστομερές, πλάκες απόσβεσης, απομονωτές κραδασμών, απομονωτές με συρματόσχοινο, απομονωτές με ελατήρια, στοιχεία με αεροελατήρια, αποσβεστήρες περιστροφής και ιξωδοελαστικά στοιχεία. Ανάλογα με τον σχεδιασμό τους, δρουν σε γραμμικές, περιστροφικές ή πολυαξονικές κινήσεις.
Τα στοιχεία απόσβεσης πρέπει να διακρίνονται από τους αμορτισέρ. Οι αμορτισέρ συνήθως επιβραδύνουν τις κινούμενες μάζες με στοχευμένο τρόπο κατά τη διάρκεια μιας καθορισμένης διαδρομής. Τα στοιχεία απόσβεσης συχνά εκτελούν ταυτόχρονα πολλαπλές λειτουργίες: στηρίζουν ή στερεώνουν εξαρτήματα, απομονώνουν τους κραδασμούς, περιορίζουν τις παραμορφώσεις, μειώνουν τον θόρυβο που μεταδίδεται μέσω της δομής ή απορροφούν μεμονωμένες κρούσεις. Ωστόσο, τα όρια μεταξύ αυτών των ομάδων προϊόντων μπορεί να αλληλεπικαλύπτονται.

Παρακάτω, θα μάθετε πώς λειτουργούν τα στοιχεία απόσβεσης, ποιοι τύποι διατίθενται, πού χρησιμοποιούνται και ποια κριτήρια είναι σημαντικά κατά την επιλογή τους.

Πώς λειτουργούν τα στοιχεία απόσβεσης

Μια μηχανική δόνηση προκύπτει όταν μια μάζα μετακινείται από τη θέση ηρεμίας της από μια εξωτερική ή εσωτερική δύναμη και ταλαντώνεται προς τα πίσω λόγω ελαστικών δυνάμεων επαναφοράς. Κινητήρες, αντλίες, μη ισορροπημένες μάζες, μεταβαλλόμενα φορτία, κρούσεις και ακολουθίες κινήσεων μπορούν να προκαλέσουν τέτοιες δονήσεις.
Χωρίς επαρκή απόσβεση, η κίνηση εξασθενεί μόνο αργά ή διεγείρεται συνεχώς εκ νέου. Τα στοιχεία απόσβεσης απορροφούν ενέργεια από το δονητικό σύστημα. Ανάλογα με την αρχή λειτουργίας, αυτό επιτυγχάνεται μέσω:

• Εσωτερική τριβή σε ελαστικό ή ιξωδοελαστικό υλικό,
• τριβή μεταξύ μηχανικών επιφανειών,
• μετατόπιση και στραγγαλισμό υγρού ή αερίου,
• κάμψη και τριβή συρματόσχοινων,
• ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα,
• σκόπιμα παραγόμενες αντίθετες δυνάμεις,
• μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε θερμότητα.

Εκτός από την πραγματική απόσβεση, η απομόνωση των κραδασμών διαδραματίζει σημαντικό ρόλο. Η απομόνωση της πηγής έχει ως στόχο να αποτρέψει τη μετάδοση των κραδασμών μιας μηχανής στη θεμελίωση, στο κτίριο ή στον παρακείμενο εξοπλισμό. Η απομόνωση του δέκτη προστατεύει μια ευαίσθητη συσκευή από τους κραδασμούς του περιβάλλοντός της.
Για αποτελεσματική απομόνωση, η μάζα, η ακαμψία και η απόσβεση του συστήματος πρέπει να είναι ισορροπημένες. Κάθε σύστημα που είναι τοποθετημένο σε ελαστικά στηρίγματα έχει μια φυσική συχνότητα. Εάν η συχνότητα διέγερσης είναι κοντά σε αυτή τη φυσική συχνότητα, μπορεί να προκύψει συντονισμός και το πλάτος των κραδασμών μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Επομένως, η αποτελεσματική απομόνωση απαιτεί συνήθως η συχνότητα διέγερσης να είναι επαρκώς υψηλότερη από τη φυσική συχνότητα του τοποθετημένου συστήματος.
Η υψηλή απόσβεση περιορίζει τις μεγάλες κινήσεις στην περιοχή συντονισμού. Ωστόσο, αυτό δεν οδηγεί αυτόματα στην καλύτερη δυνατή απομόνωση από τους κραδασμούς υπό όλες τις συνθήκες λειτουργίας. Κατά το σχεδιασμό, πρέπει επομένως να επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ του περιορισμού του συντονισμού, της απορρόφησης κραδασμών, της σταθερότητας και της απόδοσης της απομόνωσης.

Σημαντικές ιδιότητες των στοιχείων απόσβεσης

Η συμπεριφορά ενός στοιχείου απόσβεσης δεν καθορίζεται αποκλειστικά από τις διαστάσεις του. Μεταξύ άλλων παραγόντων, τα ακόλουθα είναι κρίσιμα:

• το υλικό και η σκληρότητα του υλικού,
• στατική και δυναμική ακαμψία,
• επιτρεπόμενο φορτίο,
• παραμόρφωση ή στρέβλωση,
• η ικανότητα απόσβεσης,
• φυσική συχνότητα του συστήματος που έχει τοποθετηθεί,
• συχνότητα διέγερσης και πλάτος δόνησης,
• κατεύθυνση φορτίου,
• Θερμοκρασία και περιβάλλον,
• Συχνότητα και διάρκεια του φορτίου,
• Γήρανση και κόπωση υλικών.

Για τα ελαστομερή στοιχεία απόσβεσης, η δυναμική ακαμψία είναι συχνά υψηλότερη από την ακαμψία που προσδιορίζεται από ένα στατικό φορτίο. Επομένως, για τους υπολογισμούς ανάλυσης κραδασμών θα πρέπει να χρησιμοποιούνται, όποτε είναι δυνατόν, οι δυναμικές προδιαγραφές του κατασκευαστή.
Ο τύπος του φορτίου επηρεάζει επίσης τις ιδιότητες. Τα ελαστομερή μπορούν να υποστούν συμπίεση, διάτμηση ή συνδυασμό και των δύο φορτίων. Τα εφελκυστικά φορτία πρέπει να εφαρμόζονται μόνο εάν το στοιχείο έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον σκοπό αυτό. Για συνδέσεις κρίσιμες για την ασφάλεια, απαιτείται συχνά ένας μηχανικός μηχανισμός συγκράτησης με ασφάλεια από αστοχία.

Σχέδια και παραλλαγές στοιχείων απόσβεσης

Στοιχεία απόσβεσης από ελαστομερή

Τα στοιχεία απόσβεσης από ελαστομερή αξιοποιούν τις ελαστικές και ιξωδοελαστικές ιδιότητες του καουτσούκ, της πολυουρεθάνης, της σιλικόνης ή άλλων τεχνικών ελαστομερών. Όταν παραμορφώνονται, δημιουργείται εσωτερική τριβή, η οποία μετατρέπει μέρος της κινητικής ενέργειας σε θερμότητα.
Αυτά τα στοιχεία είναι συμπαγή, οικονομικά αποδοτικά και συχνά δεν απαιτούν συντήρηση. Μπορούν να παρέχουν ταυτόχρονα ελατηριακή δράση, απόσβεση, μόνωση και μείωση θορύβου. Ωστόσο, οι ιδιότητές τους εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία, τη συχνότητα, την παραμόρφωση, τη γήρανση και την επαφή με λάδια, καύσιμα, καθαριστικά ή χημικά.

Στοιχεία καουτσούκ-μετάλλου

Τα στοιχεία καουτσούκ-μετάλλου αποτελούνται από ένα σώμα ελαστομερούς συνδεδεμένο με μεταλλικούς κοχλίες με σπείρωμα, δακτυλίους, πλάκες ή φλάντζες. Η σύνδεση πραγματοποιείται συνήθως μέσω βουλκανισμού.
Ανάλογα με τη γεωμετρία τους, τα στοιχεία αυτά είναι κατάλληλα για φορτία συμπίεσης, διάτμησης ή συνδυασμένα φορτία. Συνηθισμένοι τύποι περιλαμβάνουν κυλινδρικούς αποσβεστήρες, κωνικά έδρανα, πόδια μηχανημάτων, έδρανα φλάντζας, δακτύλιους, ράγες, αποσβεστήρες τερματισμού και δακτυλιοειδή στοιχεία.
Χρησιμοποιούνται για την ελαστική στήριξη κινητήρων, αντλιών, συμπιεστών, ανεμιστήρων, μονάδων ισχύος, πινάκων ελέγχου και πολλών άλλων συγκροτημάτων.

Ελαστικοί αποσβεστήρες και αποσβεστήρες τερματισμού

Οι ελαστικοί αποσβεστήρες απορροφούν τις κρούσεις, περιορίζουν την κίνηση και αποτρέπουν την άμεση επαφή μεταξύ των εξαρτημάτων. Τοποθετούνται, για παράδειγμα, σε καταπακτές μηχανημάτων, συστήματα μεταφοράς, πόρτες, αμαξώματα οχημάτων, ανυψωτικά μηχανήματα και κινούμενα μέρη μηχανημάτων.
Σε αντίθεση με τα υδραυλικά αμορτισέρ, οι ελαστικοί αποσβεστήρες αποθηκεύουν ένα μέρος της απορροφούμενης ενέργειας και την απελευθερώνουν ξανά κατά την ανάκαμψη. Εάν ο σχεδιασμός τους δεν είναι σωστός, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητη ανάκαμψη.

Ελαστικά ελατήρια και κοίλα ελαστικά ελατήρια

Τα ελαστομερή ελατήρια μπορούν να αντέξουν υψηλά επίπεδα ελαστικής παραμόρφωσης, παρέχοντας ταυτόχρονα απόσβεση που βασίζεται στο υλικό. Οι διαφορετικές γεωμετρίες επιτρέπουν γραμμικά, προοδευτικά ή άλλως προσαρμοσμένα χαρακτηριστικά ελατηρίου.
Χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, σε πρέσες, εργαλεία, εξοπλισμό διάτρησης, μηχανές διαλογής, ανελκυστήρες, οχήματα και βιομηχανικά συστήματα αποσβεστήρων. Τα κοίλα σώματα και τα ειδικά σχήματα προφίλ επιτρέπουν μεγαλύτερη διαδρομή ελατηρίου σε σύγκριση με τους αποσβεστήρες από συμπαγές καουτσούκ.

Πλάκες απόσβεσης και στρώματα απόσβεσης

Οι πλάκες απόσβεσης τοποθετούνται επίπεδες κάτω από μηχανήματα, μονάδες, πλάκες θεμελίωσης ή ευαίσθητο εξοπλισμό. Κατασκευάζονται, για παράδειγμα, από πολυουρεθάνη, ελαστομερή, καουτσούκ, σύνθετα υλικά ή συνδυασμούς υλικών πολλαπλών στρωμάτων.
Οι πλάκες μπορούν συχνά να κοπούν στο απαιτούμενο σχήμα και επιτρέπουν την ομοιόμορφη κατανομή του φορτίου. Η σωστή επιφανειακή πίεση είναι κρίσιμη. Η πολύ μικρή ή η πολύ μεγάλη πίεση μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την επιθυμητή παραμόρφωση και το αποτέλεσμα απομόνωσης.

Αποσβεστήρες προφίλ και προφίλ απόσβεσης

Οι αποσβεστήρες προφίλ κατασκευάζονται συνήθως από ελαστομερή υλικά και έχουν ειδικά διαμορφωμένες διατομές. Η καμπύλη δύναμης-μετατόπισης μπορεί να επηρεαστεί από κοιλότητες, νευρώσεις, διαφράγματα ή θαλάμους.
Είναι κατάλληλα για την απορρόφηση μεγαλύτερων κινούμενων μαζών, ως τερματικά στοπ ή για προστασία κατά τη διάρκεια σπάνιων κινήσεων πέρα από μια τελική θέση. Η ενέργεια που πρέπει να απορροφηθεί, η διαθέσιμη παραμόρφωση, η μέγιστη επιτρεπόμενη δύναμη και το φαινόμενο επαναφοράς αποτελούν καθοριστικούς παράγοντες στην επιλογή τους.

Πόδια μηχανών με απόσβεση κραδασμών

Τα πόδια μηχανών με απόσβεση κραδασμών συνδυάζουν την εγκατάσταση και την οριζοντίωση μιας μηχανής με ελαστική αποσύνδεση. Συχνά αποτελούνται από ένα στοιχείο με σπείρωμα ρυθμιζόμενου ύψους, μια μεταλλική πλάκα που φέρει το φορτίο και ένα μαξιλάρι απόσβεσης.
Τέτοια πόδια απλοποιούν την εγκατάσταση και ενδέχεται να εξαλείψουν την ανάγκη για άκαμπτη αγκύρωση. Το αν αυτό επιτρέπεται εξαρτάται από τη δυναμική του μηχανήματος, το κέντρο βάρους, τις οριζόντιες δυνάμεις που εμπλέκονται και τις απαιτήσεις ασφαλείας.

Ελατηριωτοί απομονωτές

Οι ελατηριωτοί απομονωτές χρησιμοποιούν χαλύβδινα ελατήρια για ελαστική στήριξη. Λόγω της μεγάλης διαδρομής των ελατηρίων και της χαμηλής ακαμψίας τους, είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για την απομόνωση κραδασμών χαμηλής συχνότητας.
Δεδομένου ότι τα μεταλλικά ελατήρια έχουν από μόνα τους χαμηλή απόσβεση, συχνά συνδυάζονται με ελαστομερή μαξιλάρια, στοιχεία τριβής ή ιξώδεις αποσβεστήρες. Σε περίπτωση ισχυρών κρούσεων ή εναλλασσόμενων πλευρικών δυνάμεων, ενδέχεται να απαιτούνται πρόσθετοι οδηγοί και περιοριστές κίνησης.
Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν μεγάλες μονάδες εξαερισμού, αντλίες, συμπιεστές, γεννήτριες έκτακτης ανάγκης, εξοπλισμό κτιριακών εγκαταστάσεων και βαρέα μηχανήματα παραγωγής.

Απομονωτές με συρματόσχοινα

Οι απομονωτές με συρματόσχοινα αποτελούνται από καλώδια από ανοξείδωτο χάλυβα που οδηγούνται μεταξύ λωρίδων συγκράτησης ή πλακών στήριξης. Όταν φορτώνονται, τα μεμονωμένα σύρματα κάμπτονται και τρίβονται μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα στοιχεία συνδυάζουν τη δράση του ελατηρίου με συγκριτικά υψηλή απόσβεση.
Οι απομονωτές με συρματόσχοινα μπορούν να απορροφούν κραδασμούς και δονήσεις από πολλαπλές κατευθύνσεις. Η εξ ολοκλήρου μεταλλική κατασκευή τους είναι ανθεκτική σε ακραίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας, γήρανση, υπεριώδη ακτινοβολία, πολλές χημικές ουσίες και διαβρωτικά περιβάλλοντα.
Χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, σε σιδηροδρομικά οχήματα, πλοία, αεροδιαστημικές εφαρμογές, ηλεκτρονικά συστήματα, κινητές συσκευές και στρατιωτική τεχνολογία.

Ελατήρια αέρα και πνευματικά στοιχεία απόσβεσης

Τα πνευματικά στοιχεία χρησιμοποιούν πεπιεσμένο αέρα ως ελαστικό μέσο. Επιτρέπουν χαμηλές φυσικές συχνότητες και, ως εκ τούτου, παρέχουν καλή απομόνωση από δονήσεις χαμηλής συχνότητας. Ανάλογα με τον σχεδιασμό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για ισοπέδωση όσο και για ρύθμιση ύψους.
Τα στοιχεία αεροελατηρίων είναι κατάλληλα για ευαίσθητα όργανα μέτρησης, πάγκους δοκιμών, μηχανήματα, πρέσες, αμαξώματα οχημάτων και συστήματα με μεταβαλλόμενα φορτία. Ωστόσο, απαιτούν αξιόπιστη παροχή πεπιεσμένου αέρα. Σε συστήματα με αυτόματο έλεγχο, απαιτούνται επίσης βαλβίδες, αισθητήρες ύψους και εξαρτήματα ελέγχου.
Δεδομένου ότι ο αέρας είναι συμπιέσιμος και αποθηκεύει ενέργεια, η απόσβεση δεν επιτυγχάνεται μόνο από την αεροανάρτηση. Συχνά χρησιμοποιούνται πεταλούδες, θάλαμοι όγκου ή πρόσθετοι αποσβεστήρες για να εξασφαλιστεί ελεγχόμενη συμπεριφορά.

Υδραυλικά στοιχεία απόσβεσης

Τα υδραυλικά στοιχεία απόσβεσης δημιουργούν μια αντίθετη δύναμη επιτρέποντας στο λάδι να ρέει μέσω βαλβίδων ή καθορισμένων στομίων. Μπορούν να επιβραδύνουν τις κινήσεις με ελεγχόμενο τρόπο και, σε σύγκριση με τα καθαρά ελαστικά στοιχεία, παρουσιάζουν μικρότερη αναπήδηση.
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, υδραυλικά αμορτισέρ, αμορτισέρ θυρών και πτερυγίων, ελεγκτές κίνησης και ειδικά αμορτισέρ κραδασμών. Τα βιομηχανικά αμορτισέρ αποτελούν μια ξεχωριστή ομάδα προϊόντων που έχει σχεδιαστεί ειδικά για την απορρόφηση ενέργειας στις ακραίες θέσεις.

Περιστροφικοί αποσβεστήρες

Οι περιστροφικοί αποσβεστήρες επιβραδύνουν τις περιστροφικές και περιστρεφόμενες κινήσεις. Στο εσωτερικό τους, ένας ρότορας ή ένα πτερύγιο κινείται μέσα σε ένα ιξώδες μέσο. Η τριβή ροής που προκύπτει δημιουργεί μια αντί-ροπή και επιτρέπει το ελεγχόμενο άνοιγμα ή κλείσιμο.
Οι περιστροφικοί αποσβεστήρες χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε πτερύγια, καπάκια, συρτάρια, καθίσματα, μπράτσα, στοιχεία ελέγχου, οικιακές συσκευές, εσωτερικά οχημάτων και μηχανικά συγκροτήματα ακριβείας.
Υπάρχουν παραλλαγές μονής και διπλής δράσης. Στους περιστροφικούς αποσβεστήρες μονής δράσης, η απόσβεση πραγματοποιείται μόνο σε μία κατεύθυνση περιστροφής, ενώ η κίνηση επιστροφής παραμένει σε μεγάλο βαθμό χωρίς απόσβεση. Σημαντικά κριτήρια επιλογής περιλαμβάνουν τη ροπή, τη γωνία περιστροφής, την ταχύτητα περιστροφής, τη διάρκεια ζωής και το εύρος θερμοκρασίας.

Ιξωδοελαστικά στοιχεία απόσβεσης

Τα ιξωδοελαστικά στοιχεία συνδυάζουν την ελαστική ανάκαμψη με παραμόρφωση που εξαρτάται από το χρόνο και την ταχύτητα. Αποτελούνται από υλικά των οποίων η συμπεριφορά βρίσκεται μεταξύ εκείνης ενός ελαστικού στερεού και ενός ιξώδους υγρού.
Μπορούν να μειώσουν τους κραδασμούς σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων και χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα, ηλεκτρονικά συστήματα, οπτικά συστήματα, οχήματα, κτίρια και γέφυρες. Τα χαρακτηριστικά τους συχνά επηρεάζονται σημαντικά από τη θερμοκρασία και τη συχνότητα φορτίου.

Αποσβεστήρες τριβής

Οι αποσβεστήρες τριβής διαχέουν ενέργεια μέσω της σχετικής κίνησης μεταξύ επιφανειών που πιέζονται η μία πάνω στην άλλη. Η δύναμη απόσβεσης εξαρτάται, μεταξύ άλλων παραγόντων, από τη δύναμη επαφής, τον συντελεστή τριβής, την κατάσταση της επιφάνειας και τη φθορά.
Αυτά τα στοιχεία είναι ανθεκτικά και μπορούν να μεταδώσουν μεγάλες δυνάμεις. Σε εφαρμογές ακριβείας πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα φαινόμενα «stick-slip» και η τριβή που ποικίλλει ανάλογα με τη χρήση.

Μαγνητορεολογικά στοιχεία απόσβεσης

Τα μαγνητορεολογικά συστήματα περιέχουν ένα ρευστό του οποίου η αντίσταση ροής μπορεί να μεταβληθεί από ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό επιτρέπει την ταχεία προσαρμογή της δύναμης απόσβεσης στις τρέχουσες συνθήκες λειτουργίας.
Τέτοια ημιενεργά συστήματα χρησιμοποιούνται σε αναρτήσεις οχημάτων, μηχανήματα, καθίσματα, κτίρια και εξειδικευμένα συστήματα προστασίας. Απαιτούν αισθητήρες, σύστημα ελέγχου και ηλεκτρική ισχύ, αλλά συνήθως δεν εισάγουν οι ίδιοι καμία πρόσθετη κινητική ενέργεια στο σύστημα.

Ηλεκτρομαγνητικοί και αποσβεστήρες δινορρευμάτων

Οι αποσβεστήρες δινορρευμάτων παράγουν μια αντίθετη δύναμη χωρίς επαφή μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Λειτουργούν με ελάχιστη φθορά και μπορούν να αποσβένουν κινήσεις χωρίς μηχανική επαφή.
Το αποτέλεσμα απόσβεσης εξαρτάται γενικά από την ταχύτητα και μειώνεται κατά τη διάρκεια πολύ αργής κίνησης. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν όργανα μέτρησης, πάγκους δοκιμών, σιδηροδρομικά συστήματα, μηχανήματα και εξειδικευμένους μηχανισμούς κίνησης.
Οι αναγεννητικοί αποσβεστήρες μπορούν να μετατρέψουν μέρος της κινητικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η χρήση τους είναι ιδιαίτερα επωφελής σε εφαρμογές όπου εμφανίζονται τακτικά υψηλά επίπεδα κινητικής ενέργειας.

Απορροφητές κραδασμών και αποσβεστήρες συντονισμένης μάζας

Οι απορροφητές κραδασμών αποτελούνται από μια πρόσθετη μάζα που συνδέεται με τη δομή που πρέπει να προστατευθεί μέσω ενός συστήματος ελατηρίου-αποσβεστήρα. Η φυσική τους συχνότητα είναι συντονισμένη με μια ενοχλητική συχνότητα κραδασμών.
Οι σωστά σχεδιασμένοι αποσβεστήρες μειώνουν το πλάτος των κραδασμών εντός ενός συγκεκριμένου φάσματος συχνοτήτων. Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε μηχανήματα, εργαλεία, συστήματα μετάδοσης κίνησης, πολυώροφα κτίρια, γέφυρες και λεπτές κατασκευές.
Δεδομένου ότι η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται από τη συχνότητα, οι μεταβλητές ταχύτητες λειτουργίας ή τα μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά του συστήματος ενδέχεται να απαιτούν ρυθμιζόμενο ή προσαρμοστικό σχεδιασμό.

Ενεργά συστήματα απόσβεσης

Τα ενεργά συστήματα απόσβεσης ανιχνεύουν κινήσεις χρησιμοποιώντας αισθητήρες και παράγουν στοχευμένες αντιδυνάμεις μέσω ενεργοποιητών. Ένα σύστημα ελέγχου επεξεργάζεται τις μετρηθείσες τιμές και ρυθμίζει συνεχώς την αντίδυναμη.
Τα ενεργά συστήματα μπορούν να είναι αποτελεσματικά ακόμη και σε χαμηλές συχνότητες και να προσαρμόζονται στις μεταβαλλόμενες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, αυτό συνεπάγεται μεγαλύτερη τεχνική πολυπλοκότητα, υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και πρόσθετες απαιτήσεις όσον αφορά την τεχνολογία αισθητήρων, το λογισμικό και την αξιοπιστία.

Εφαρμογές στοιχείων απόσβεσης

Μηχανική μηχανημάτων και εγκαταστάσεων

Τα στοιχεία απόσβεσης υποστηρίζουν εργαλειομηχανές, πρέσες, αντλίες, συμπιεστές, κινητήρες, ανεμιστήρες και άλλες μονάδες. Αποτρέπουν τη μετάδοση ενοχλητικών κραδασμών στα θεμέλια και στον παρακείμενο εξοπλισμό ή προστατεύουν τα μηχανήματα από τους κραδασμούς του περιβάλλοντός τους.
Στα μηχανήματα ακριβείας, ακόμη και οι ελάχιστες κινήσεις μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα της κατεργασίας. Εκτός από την απομόνωση, είναι επομένως σημαντική η σταθερή τοποθέτηση και η ελεγχόμενη συμπεριφορά κατά την εκκίνηση και την επιβράδυνση.

Τεχνολογία αυτοματισμού και χειρισμού

Στα αυτοματοποιημένα συστήματα, αυτά τα στοιχεία αποσβένουν τις κινήσεις των αρπάγων, των ολισθητήρων, των πτερυγίων, των φορέων τεμαχίων και των προστατευτικών καλύμματα. Μειώνουν τον θόρυβο πρόσκρουσης και προστατεύουν τους αισθητήρες και τα ευαίσθητα εξαρτήματα.
Οι περιστροφικοί αποσβεστήρες επιτρέπουν ελεγχόμενες περιστροφικές κινήσεις, ενώ οι αποσβεστήρες από ελαστομερές και προφίλ χρησιμεύουν συχνά ως συμπαγείς τερματικοί αναστολείς.

Τεχνολογία αυτοκινήτων

Στα οχήματα, τα στοιχεία απόσβεσης χρησιμοποιούνται για τη στήριξη κινητήρων, κιβωτίων ταχυτήτων, αξόνων, καμπινών, καθισμάτων, συστημάτων εξάτμισης και ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μειώνουν τη μετάδοση των κραδασμών και του δομικού θορύβου στο αμάξωμα και στον θάλαμο επιβατών.
Εκτός από τις απαιτήσεις άνεσης, ο σχεδιασμός πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις δυνάμεις κίνησης, τις κρούσεις από το οδόστρωμα, τη θερμοκρασία, την επαφή με υγρά και τις περιπτώσεις φόρτισης που σχετίζονται με την ασφάλεια.

Σιδηροδρομικές μεταφορές και ναυπηγική

Τα σιδηροδρομικά οχήματα και τα πλοία εκτίθενται σε συνεχείς δονήσεις, κρούσεις και μεταβαλλόμενες κατευθύνσεις φορτίου. Τα στοιχεία απόσβεσης προστατεύουν τον εξοπλισμό, τα εσωτερικά εξαρτήματα, τους κινητήρες, τις γραμμές και τα ηλεκτρονικά συστήματα.
Οι απομονωτές με συρματόσχοινο είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για εφαρμογές που περιλαμβάνουν έντονες κρούσεις, ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και υψηλές απαιτήσεις αντοχής στη διάβρωση.

Κατασκευές και κτιριακές εγκαταστάσεις

Στα κτίρια, τα στοιχεία απόσβεσης αποσυνδέουν τα συστήματα εξαερισμού, τις αντλίες, τις μονάδες ψύξης, τους ανελκυστήρες και τα συστήματα σωληνώσεων. Αυτό εμποδίζει τη διάδοση του δομικού θορύβου μέσω τοίχων, οροφών και δομικών πλαισίων.
Σε γέφυρες, πολυώροφα κτίρια και άλλες κατασκευές, οι ιξώδεις αποσβεστήρες, οι αποσβεστήρες τριβής ή οι αποσβεστήρες συντονισμένης μάζας μπορούν να περιορίσουν τις κινήσεις που προκαλούνται από τον άνεμο, την κυκλοφορία ή τους κραδασμούς.

Ηλεκτρολογική, τεχνολογία μετρήσεων και ιατρική τεχνολογία

Οι ευαίσθητες ηλεκτρονικές, οπτικές και ιατρικές συσκευές συχνά πρέπει να προστατεύονται από εξωτερικούς κραδασμούς και κρούσεις. Ταυτόχρονα, οι ενσωματωμένοι ανεμιστήρες, οι αντλίες ή οι κινητήρες δεν πρέπει να μεταδίδουν ενοχλητικούς κραδασμούς στο περίβλημα.
Εδώ είναι που μπαίνουν στο παιχνίδι οι συμπαγείς ελαστομερείς βάσεις στήριξης, τα στοιχεία αεροελατηρίων, οι απομονωτές με συρματόσχοινα και τα ειδικά συντονισμένα ιξωδοελαστικά υλικά.

Αεροδιαστημική

Τα εξαρτήματα στα αεροδιαστημικά συστήματα εκτίθενται σε έντονες δονήσεις, επιταχύνσεις, κρούσεις και διακυμάνσεις θερμοκρασίας. Τα στοιχεία απόσβεσης προστατεύουν τα ηλεκτρονικά συστήματα, τα όργανα, τα καθίσματα, τα ωφέλιμα φορτία και τα μηχανικά συγκροτήματα.
Το χαμηλό βάρος, τα καθορισμένα χαρακτηριστικά απόδοσης, η αντοχή στη γήρανση και η αξιόπιστη λειτουργία υπό ακραίες συνθήκες είναι ιδιαίτερα σημαντικά σε αυτόν τον τομέα.

Ενέργεια και τεχνολογία διεργασιών

Οι τουρμπίνες, οι γεννήτριες, οι συμπιεστές, οι σωληνώσεις και τα συστήματα αντλιών παράγουν δυναμικές δυνάμεις που μπορούν να μεταδοθούν στα δομικά πλαίσια και στα συνδεδεμένα εξαρτήματα. Οι κατάλληλες βάσεις στήριξης, οι αποσβεστήρες σωληνώσεων και οι απομονωτές κραδασμών μειώνουν την καταπόνηση των υλικών και τον θόρυβο.

Πλεονεκτήματα των στοιχείων απόσβεσης

• Οι κραδασμοί και οι κρούσεις μειώνονται.
• Ο θόρυβος που μεταδίδεται μέσω της δομής και ο θόρυβος λειτουργίας μπορούν να μειωθούν.
• Τα μηχανήματα και ο εξοπλισμός αποσυνδέονται από το περιβάλλον τους.
• Τα ευαίσθητα εξαρτήματα προστατεύονται από εξωτερικές καταπονήσεις.
• Μειώνονται τα φορτία στα ρουλεμάν, τις συνδέσεις, τα περιβλήματα και τις δομές στήριξης.
• Η διάρκεια ζωής των τεχνικών εξαρτημάτων μπορεί να παραταθεί.
• Η ποιότητα κατασκευής και των διαδικασιών μπορεί να βελτιωθεί.
• Η άνεση στη χρήση και η ασφάλεια στο χώρο εργασίας μπορούν να βελτιωθούν.
• Πολλά σχέδια είναι συμπαγή και δεν απαιτούν συντήρηση.
• Τα διαφορετικά υλικά και οι χαρακτηριστικές καμπύλες επιτρέπουν τον σχεδιασμό ειδικά για κάθε εφαρμογή.

Περιορισμοί των στοιχείων απόσβεσης

• Η λανθασμένη ρύθμιση μπορεί να ενισχύσει τις συντονισμένες δονήσεις αντί να μειώσει επαρκώς τις δονήσεις.
• Τα ελαστομερή αλλάζουν τις ιδιότητές τους ανάλογα με τη θερμοκρασία, τη συχνότητα και τη γήρανση.
• Η παρατεταμένη υπερφόρτωση μπορεί να οδηγήσει σε ερπυσμό, καθίζηση, ρωγμές ή αποκόλληση από το μέταλλο.
• Η ανεπαρκής φόρτιση μπορεί να προκαλέσει ανεπαρκή παραμόρφωση και απομόνωση σε ορισμένα στοιχεία.
• Η υπερβολική παραμόρφωση μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο στοιχείο ή να οδηγήσει σε ασταθείς κινήσεις.
• Τα ελαστικά στοιχεία μπορούν να απελευθερώσουν αποθηκευμένη ενέργεια και να προκαλέσουν αναπήδηση.
• Τα χαλύβδινα ελατήρια συχνά απαιτούν πρόσθετη απόσβεση και πλευρική καθοδήγηση.
• Τα πνευματικά συστήματα απαιτούν παροχή πεπιεσμένου αέρα και, εάν είναι απαραίτητο, έλεγχο στάθμης.
• Τα ενεργά και προσαρμοστικά συστήματα αυξάνουν την προσπάθεια που απαιτείται για την ενσωμάτωση, τον έλεγχο και τη συντήρηση.
• Δεν είναι κάθε στοιχείο απόσβεσης κατάλληλο για λειτουργίες που φέρουν φορτίο ή είναι κρίσιμες για την ασφάλεια.

Βασικά κριτήρια αγοράς για στοιχεία απόσβεσης

Σκοπός της απόσβεσης

Πρώτον, πρέπει να προσδιοριστεί εάν ο στόχος είναι η απομόνωση των κραδασμών, η απορρόφηση κρούσεων, η απόσβεση κινήσεων, η μείωση του θορύβου ή η προστασία των μηχανικών ακραίων θέσεων. Εξίσου σημαντικό είναι το ερώτημα εάν η διαταραχή προέρχεται από το ίδιο το μηχάνημα ή μεταδίδεται από εξωτερική πηγή σε ένα ευαίσθητο σύστημα.
Η απομόνωση των κραδασμών απαιτεί διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης από την απορρόφηση μιας μεμονωμένης ισχυρής πρόσκρουσης. Επομένως, τα στοιχεία δεν πρέπει να επιλέγονται αποκλειστικά με βάση τις διαστάσεις τους ή τη μέγιστη φέρουσα ικανότητά τους.

Μάζα και κατανομή φορτίου

Η συνολική μάζα πρέπει να κατανέμεται ανάλογα με τον αριθμό και τη διάταξη των στοιχείων απόσβεσης. Το κέντρο βάρους ενός μηχανήματος συχνά δεν βρίσκεται στο γεωμετρικό του κέντρο. Ως αποτέλεσμα, τα μεμονωμένα σημεία στήριξης ενδέχεται να υπόκεινται σε διαφορετικά επίπεδα φορτίου.
Κάθε στοιχείο πρέπει να λειτουργεί εντός του προβλεπόμενου εύρους φορτίου. Η άνιση κατανομή φορτίου μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικές παραμορφώσεις, κακή ευθυγράμμιση και ανεπαρκή απομόνωση.

Φυσική συχνότητα και συχνότητα διέγερσης

Για την απομόνωση από κραδασμούς, πρέπει να είναι γνωστές η χαμηλότερη σχετική συχνότητα διέγερσης και η φυσική συχνότητα του συστήματος που έχει τοποθετηθεί. Για περιστρεφόμενες μηχανές, η θεμελιώδης συχνότητα διέγερσης καθορίζεται συχνά από τη χαμηλότερη ταχύτητα λειτουργίας. Πρόσθετες συχνότητες μπορεί να προκύψουν από μη ισορροπημένες μάζες, κινήσεις εμβόλων, επαφή δοντιών γραναζιών ή μεταβαλλόμενες δυνάμεις της διαδικασίας.
Όσο μεγαλύτερο είναι το κατάλληλο διάστημα μεταξύ της συχνότητας διέγερσης και της φυσικής συχνότητας, τόσο πιο αποτελεσματική θα είναι η απομόνωση πάνω από το εύρος συντονισμού. Οι συχνές αλλαγές ταχύτητας απαιτούν ιδιαίτερα προσεκτικό σχεδιασμό, καθώς τα εύρη συντονισμού ενδέχεται να διανυθούν κατά την εκκίνηση και τον τερματισμό της λειτουργίας.

Στατική και δυναμική ακαμψία

Η στατική ακαμψία περιγράφει τη σχέση μεταξύ φορτίου και παραμόρφωσης υπό αργή φόρτιση. Ωστόσο, η δυναμική ακαμψία είναι καθοριστική για τη συμπεριφορά των κραδασμών.
Δεδομένου ότι αυτές οι δύο τιμές μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους —ιδιαίτερα στην περίπτωση των ελαστομερών— πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι προδιαγραφές του κατασκευαστή σχετικά με τη δυναμική χαρακτηριστική καμπύλη, τη φυσική συχνότητα και το εύρος λειτουργίας.

Λόγος απόσβεσης

Η υψηλή απόσβεση μειώνει τις μεγάλες παραμορφώσεις στο εύρος συντονισμού και επιτρέπει στις δονήσεις να υποχωρούν ταχύτερα. Ωστόσο, η υπερβολικά υψηλή απόσβεση μπορεί να είναι επιζήμια για το αποτέλεσμα απομόνωσης σε υψηλότερες συχνότητες.
Ο απαιτούμενος λόγος απόσβεσης εξαρτάται επομένως από την ισορροπία μεταξύ κανονικής λειτουργίας, διέλευσης από το σημείο συντονισμού και πιθανών φορτίων κρούσης.

Κατεύθυνση φορτίου και εύρος κίνησης

Τα στοιχεία απόσβεσης μπορούν να φορτωθούν με συμπίεση, διάτμηση, εφελκυσμό ή σε πολλαπλές κατευθύνσεις. Οι επιτρεπόμενες δυνάμεις και οι αποστάσεις μετατόπισης ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με την κατεύθυνση.
Για πολυαξονικές κινήσεις, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι πλευρικές μετατοπίσεις, οι στρεπτικές δυνάμεις και οι πιθανές ροπές κλίσης. Τα συρματόσχοινα ή τα ειδικά στοιχεία από ελαστομερές ενδέχεται να είναι πιο κατάλληλα για τέτοιου είδους φορτία από τους απλούς κυλινδρικούς αποσβεστήρες.

Υλικό

Η επιλογή του ελαστομερούς εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την επαφή με τα μέσα, την έκθεση στις καιρικές συνθήκες και τη δυναμική φόρτιση. Το φυσικό καουτσούκ έχει καλές ελαστικές και δυναμικές ιδιότητες, αλλά δεν είναι κατάλληλο για όλους τους τύπους ελαίου, καυσίμου ή έκθεσης σε καιρικές συνθήκες.
Το νιτριλικό καουτσούκ, το EPDM, η σιλικόνη, η πολυουρεθάνη και άλλα υλικά προσφέρουν διαφορετικά επίπεδα αντοχής. Η καταλληλότητα πρέπει να επαληθεύεται με βάση τα πραγματικά μέσα, τις συγκεντρώσεις, τις θερμοκρασίες και τους χρόνους έκθεσης.

Θερμοκρασία και περιβάλλον

Οι υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες επηρεάζουν την ακαμψία, την απόσβεση και τη διάρκεια ζωής πολλών υλικών. Πρόσθετοι παράγοντες περιλαμβάνουν τις πιθανές επιδράσεις της υγρασίας, του αλατιού, της υπεριώδους ακτινοβολίας, της σκόνης, του ελαίου, των χημικών ουσιών και των διαδικασιών καθαρισμού.
Ενδέχεται να απαιτούνται ειδικά υλικά, επιφάνειες και πιστοποιήσεις για την παραγωγή τροφίμων, την ιατρική τεχνολογία, τους καθαρούς χώρους, τους εξωτερικούς χώρους ή τα δυνητικά εκρηκτικά περιβάλλοντα.

Χώρος εγκατάστασης και συνδέσεις

Οι διαστάσεις, ο τύπος στήριξης, τα σπειρώματα, οι φλάντζες και το ύψος εγκατάστασης πρέπει να είναι συμβατά με τον σχεδιασμό. Επιπλέον, απαιτείται επαρκής χώρος για να καλυφθεί η προβλεπόμενη παραμόρφωση και οποιαδήποτε πλευρική κίνηση.
Τα στοιχεία απόσβεσης δεν πρέπει να εμποδίζονται από παρακείμενα εξαρτήματα ούτε να υπόκεινται σε απαράδεκτες καταπονήσεις. Οι σωλήνες, οι σωληνώσεις και τα καλώδια μπορούν να λειτουργήσουν ως γέφυρες για ένα μηχάνημα που είναι τοποθετημένο σε ελαστικά στηρίγματα και, ως εκ τούτου, να μεταδίδουν κραδασμούς στον περιβάλλοντα χώρο.

Φορτία κρούσης και επιτρεπόμενη παραμόρφωση

Εκτός από το κανονικό βάρος του μηχανήματος, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πιθανές κρούσεις, ροπές εκκίνησης, δυνάμεις πέδησης και καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Ένα στοιχείο μπορεί να είναι ικανό να αντέξει το στατικό φορτίο, αλλά να μην είναι κατάλληλο για την ενέργεια κρούσης που προκύπτει.
Εάν η διαδρομή του ελατηρίου είναι περιορισμένη, ενδέχεται να απαιτούνται πρόσθετοι αναστολείς ή μηχανισμοί ασφαλείας. Αυτοί δεν πρέπει να παρακάμπτουν ακούσια την απομόνωση κραδασμών κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας.

Ασφάλεια

Σε περιπτώσεις ανυψωτικών δυνάμεων, υπερυψωμένων τοποθετήσεων ή συγκροτημάτων κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια, απαιτούνται στοιχεία με προστασία από εξόλκευση ή πρόσθετα μηχανικά μέτρα ασφαλείας. Η αστοχία του ελαστικού υλικού δεν πρέπει να οδηγεί σε ανεξέλεγκτη πτώση ή αποκόλληση του τοποθετημένου εξαρτήματος.
Για κινητές εφαρμογές και σεισμικά φορτία, ενδέχεται να απαιτούνται περιοριστές κίνησης και κλειδαριές μεταφοράς.

Διάρκεια ζωής και συντήρηση

Τα ελαστομερή γερνούν ακόμη και χωρίς ορατή βλάβη. Κατά τις τακτικές επιθεωρήσεις πρέπει να ελέγχονται ρωγμές, μόνιμη παραμόρφωση, ευθραυστότητα, διόγκωση, διάβρωση και αποκόλληση μεταξύ του ελαστομερούς και του μετάλλου.
Για πνευματικά, υδραυλικά και ενεργά συστήματα, πρέπει επίσης να ελέγχονται η στεγανότητα, η παροχή πίεσης, οι αισθητήρες και οι λειτουργίες ελέγχου. Η καλή προσβασιμότητα διευκολύνει την επιθεώρηση και την αντικατάσταση.

Προδιαγραφές και δοκιμές του κατασκευαστή

Οι κατασκευαστές πρέπει να παρέχουν αξιόπιστες προδιαγραφές σχετικά με τη φέρουσα ικανότητα, τη διαδρομή, την ακαμψία, τη φυσική συχνότητα, την απόσβεση, το εύρος θερμοκρασίας και τη χημική αντοχή. Ανάλογα με την εφαρμογή, ενδέχεται να απαιτούνται δοκιμές αντοχής, γήρανσης, διάβρωσης, κρούσης, κραδασμών και θερμοκρασίας.
Για απαιτητικές εφαρμογές, συνιστάται η ανάλυση ή η μέτρηση των κραδασμών. Μετά την εγκατάσταση, μπορεί να επαληθευτεί εάν οι πραγματικές τιμές κραδασμών που επιτυγχάνονται αντιστοιχούν στους στόχους σχεδιασμού.

Σύνοψη

Τα στοιχεία απόσβεσης μειώνουν τους κραδασμούς, τα χτυπήματα, τον θόρυβο που μεταδίδεται μέσω της δομής και τις ανεπιθύμητες κινήσεις. Προστατεύουν μηχανήματα, εξοπλισμό και κατασκευές, βελτιώνουν την ομαλότητα της λειτουργίας και μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων που υπόκεινται σε καταπόνηση.
Η γκάμα προϊόντων εκτείνεται από συμπαγή στοιχεία ελαστομερούς και καουτσούκ-μετάλλου έως πλάκες απόσβεσης, αποσβεστήρες προφίλ, απομονωτές ελατηρίων και απομονωτές συρματόσχοινων, καθώς και πνευματικά, υδραυλικά, περιστροφικά, ηλεκτρομαγνητικά και ενεργά ελεγχόμενα συστήματα. Οι διάφοροι σχεδιασμοί διαφέρουν σημαντικά όσον αφορά τη φέρουσα ικανότητα, τη διαδρομή, τη φυσική συχνότητα, την ικανότητα απόσβεσης και την αντοχή στις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Για να εξασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία, τα στοιχεία απόσβεσης πρέπει να προσαρμόζονται στη μάζα, την κατανομή φορτίου, τη συχνότητα διέγερσης, τη φυσική συχνότητα, την κατεύθυνση φόρτισης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Η υψηλή φέρουσα ικανότητα από μόνη της δεν εγγυάται αποτελεσματική απομόνωση κραδασμών. Η δυναμική συμπεριφορά ολόκληρου του συναρμολογημένου συστήματος είναι καθοριστική.

Τα στοιχεία απόσβεσης διατίθενται από διάφορους κατασκευαστές και προμηθευτές. Πλήρεις πληροφορίες σχετικά με κατασκευαστές και προμηθευτές στοιχείων απόσβεσης από όλο τον κόσμο μπορείτε να βρείτε στο Exportpages.