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高分子减振弹性元件的研制
 
更新时间:2010.12.22 浏览次数:
 
 振动和冲击是构件破坏和失效的因素之一,也是产生噪音干扰人们日常生活和工作环境的重要因素之一. 特别是随着人们生活水平不断提高,现代化工业进程加快,各种高速大功率的设备应用越来越多,随之产生的振动和噪音也越来越严重地影响了设备运行安全和工作环境,危害了人们周围的居住环境。传统的动力机械装备的承载、连接和驱动等关节部位通常采用无弹性钢性销套或盘式结构,系统振动大,容易产生结构疲劳、磨损和噪音。即便采用了减振元件也多为金属螺旋、板式弹簧和液压减振器,前者仅能缓和冲击,但不能有效吸收振动和噪音,且自重大,应用结构复杂,接触磨损严重;后者制造工艺繁杂,生产成本较高,至今未能彻底解决运动漏油的难题。同时,由于金属材料的刚性特点,容易导致突发性破坏,存在安全隐患,因而不能满足现代工业装备大功率、高速度以及舒适和安全性的要求。

     高分子弹性减振元件与传统金属弹簧、金属万向节和金属磨擦材料比较,结构实用,运用可靠,减振降噪功效显著,能充分减少磨损,技术和经济优势明显:

     1) “有效弹簧质量轻”。仅为传统金属弹簧元件的1/3~2/3,能大幅度减轻机械系统的自重。

     2) 体积不可压缩,高弹变形能力强。可更有效缓和冲击。

     3) 动静刚度比大,阻尼特性明显(阻尼比为0.05~0.15)。冲击振动越大时,阻尼特性越强,对吸收高频振动和噪音效果独特。

     4) 包容性良好。通过与不同材料多元复合,如与金属粘接,与气体、液体、磁流体结构复合,可大大提高减振功效,并能实现智能控制。

     5) 结构易于调整。适用于弹性传动乃至万向运动,能在各个方向上实现不同刚度匹配,工艺实现方便,制造成本明显降低。

     6) 安装使用方便。可实现高强度柔性连接,消除金属磨擦作用,减少甚至免除维护,提高机械装备运用效率。

     7) 本体和界面破坏易于发现,一般不会出现突发性破坏,使用更安全。

     基于以上特征,高分子减振降噪弹性元件被广泛应用于机械、交通运输、航空、船舶、铁道以及建筑等行业,是保证机械及运输设备高效、长期安全稳定运行的重要基础元件,其技术水平、质量及性能直接影响主机质量和运行的可靠性,是评价主机和系统性能的重要因素。可以认为,只要有机械传动和运转的地方,就要有高品质的减振弹性元件。

     高分子减振降噪弹性元件是一项集材料科学、结构力学、系统动力学、工艺成型技术及可靠性试验等综合技术于一体的应用技术,只有通过计算模拟仿真,进行机械振动系统分析和弹性元件结构设计,结合高分子材料改性及合理的工艺方法,充分解决材料应力松驰及蠕变、结构承载能力、产品老化失效问题,才能得到具有不同机械特性要求的高分子金属复合弹性元件,以取代传统金属弹簧和磨擦阻尼装置,对促进机械及交通运输装备系统技术的进步有重大的社会和经济效益。

     由于我国高分子减振弹性元件的研制起步较晚,没有进行系统开发和研究,基础薄弱,应用规模及技术水平与国外相比还有较大差距。随着减振弹性元件产品功能不断增多,产品结构形式越来越复杂,更新换代越来越快,特别是WTO日趋临近,如果还是一味仿制,没有自主的知识产权,必将面临巨大的竞争和生存压力,只有加大科研创新投入,才能适应新的形势。本公司技术中心将进一步聚集各类高技术人材,增强研发实力和设备手段,全面赶超国际领先水平,通过加强与国内外科研院所的技术合作,拓展优势技术在相关领域的应用,围绕我国高分子减振材料及弹性元件的应用基础和新产品开发进行有组织、有计划的研究开发,进一步增强企业技术创新手段与能力,力争在短时间内发展成为我国高分子复合减振材料及减振降噪弹性元件制品的研究、开发、试验检测基地,以促进行业技术进步,并带动相关机械装备行业的技术进步。
 
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