本發(fā)明涉及帶有隔振緩沖裝置的機載電子設(shè)備,屬于智能制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
機載電子設(shè)備在使用過程中經(jīng)常會受到飛機發(fā)動機機械振動、噴氣噪聲、飛機外部氣流干擾、飛機的飛行姿態(tài)以及起飛、著陸、滑行等因素產(chǎn)生的振動和沖擊。這些振動和沖擊的機械環(huán)境對電子設(shè)備造成的危害主要有兩種:1)電子設(shè)備在某一激振頻率下發(fā)生振幅很大的共振,最終因振動加速度超過設(shè)備所能承受的極限加速度而破壞;或者由于沖擊所產(chǎn)生的沖擊力超過設(shè)備的強度極限而使設(shè)備破壞。2)長期的振動或多次沖擊使材料疲勞,從而導(dǎo)致電子設(shè)備破壞。
如果電子設(shè)備自身的抗振動、抗沖擊能力差,在使用過程中就會因上述振動、沖擊作用而產(chǎn)生故障,從而影響整個飛機的作戰(zhàn)性能。為了保障設(shè)備的可靠性,使其適應(yīng)飛機的各種振動、沖擊環(huán)境,必須對其進行抗振設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供一種帶有隔振緩沖裝置的機載電子設(shè)備。
本發(fā)明的帶有隔振緩沖裝置的機載電子設(shè)備,包括隔振緩沖裝置和機載電子設(shè)備機柜,所述的隔振緩沖裝置為承載型隔振器和與其配 套的頂架式隔振器,所述的承載型隔振器及頂架式隔振器均布置在機載電子設(shè)備機柜的重心平面。
優(yōu)選地,
所述的承載型隔振器及頂架式隔振器的安裝方式如下:在機載電子設(shè)備機柜底部配置四個承載型隔振器,用于構(gòu)成底部安裝系統(tǒng),在機載電子設(shè)備機柜頂部配置兩個頂架式隔振器,用于限制機柜的搖晃。
所述的承載型隔振器為無諧振峰隔振器。
本發(fā)明的帶有隔振緩沖裝置的機載電子設(shè)備,在按照上述設(shè)計思路完成設(shè)計、加工后,順利通過各項振動、沖擊試驗。由此可見,在機載電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,采用以上抗振設(shè)計方法可以使設(shè)備具有很好的抗振、抗沖擊能力,確保設(shè)備在機載機械環(huán)境條件下正常工作。
附圖說明
圖1是隔振器安裝方式示意圖;
圖2是隔振器安裝方式簡化模型圖。
具體實施方式
實施例1
對大型電子設(shè)備采用隔振緩沖裝置來減弱或避免外界環(huán)境對電子設(shè)備的有害影響是經(jīng)濟而有效的措施之一。為了進一步防止振動沖擊對該電子設(shè)備產(chǎn)生的危害,在系統(tǒng)設(shè)計時采用隔振器來改善設(shè)備的工作環(huán)境。
(1)隔振器的選型
機柜采用隔振器隔振是被動隔振,則有:g=1+(2dc)2(1-c2)2+(2dc)2
式中,g是隔振傳遞率;d是阻尼比;c是激振頻率p和隔振系統(tǒng)固有頻率fz之比。
根據(jù)上式,要想隔振系統(tǒng)發(fā)揮衰減振動的作用,必須g<1,即c>2。載機隨機振動的激振頻率p=10,hz~2000hz,最小激振頻率pmin=10hz,所以算得fz<7hz。
根據(jù)這個要求,經(jīng)過比較我們選用南京捷諾公司的gwf-k型無諧振峰隔振器。無諧振峰隔振器是根據(jù)隔振、緩沖技術(shù)所要求的變剛度、變阻尼特性設(shè)計的一種金屬隔振器,采用剛度擬合技術(shù)和干摩擦阻尼技術(shù)實現(xiàn)低固有頻率,并可兼顧緩沖的功能。它的性能參數(shù)如下:固有頻率fz≤7hz;振動傳遞率gv≤1;沖擊傳遞率gsh≤0.7;單只質(zhì)量m≤1.1kg。為了減小機柜的搖晃,還要選用與gwf-k型隔振器配套使用的gdj-k型頂架式隔振器,其性能參數(shù)如下:固有頻率fz≤5hz;單只質(zhì)量m≤0.7kg。
(2)隔振器的安裝配置
隔振器的安裝配置有多種形式,但是為了使系統(tǒng)保持穩(wěn)定,應(yīng)該力求各自由度之間的振動不耦合,最好將隔振器安裝在設(shè)備的重心平面。但考慮到機艙內(nèi)的實際安裝環(huán)境,我們無法將隔振器布置在機柜的重心平面上,而是采用了圖1所示的安裝方式,其簡化模型如圖2所示:即在機柜底部配置四個承載型隔振器,構(gòu)成底部安裝系統(tǒng),在機柜頂部配置兩個頂架式隔振器,限制機柜的搖晃。以其中一臺機柜為例,機柜重量為300kg,重心投影到底面上的位置如圖2所示,圖中點 1、2、3、4分別是機柜底面的四個隔振器安裝點,也是設(shè)備的四個承載點,重心投影點在左右對稱中心線上,a1=310,a2=350,求得各支撐點實際載荷:
w1=w2=(w*a2)/(a1+a2)=(300*350)/660≈80kg
w3=w4=w/2-w1=70kg
式中,w1、w2、w3、w4分別是四個支撐點的實際載荷,w是機柜重量。
根據(jù)計算結(jié)果,選擇兩只gwf-80k型隔振器安裝在機柜底部1、2安裝點,兩只gwf-70k型隔振器安裝在3、4安裝點,兩只gdj-80k安裝在機柜頂部。因為底部四個隔振器是根據(jù)實際承載重量選取的,剛度中心與重心投影點近似重合,另外兩個頂架隔振器與重心在同一垂直平面上,其垂向剛度為零,所以機柜的垂向振動幾乎沒有耦合,同時兩個頂架隔振器在自由狀態(tài)時的水平剛度關(guān)于重心對稱,降低了水平方向的耦合振動,因此這種隔振器配置方式能有效地減少耦合振動,使機柜具有較好的穩(wěn)定性。