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干货分享!盘盘那些让光学精准度飙升、科研人血压稳定的光学平台隔振器
2024-08-27 14:30:34

 

一、隔振器作用

  隔振器是一种用于减少或消除振动传递的装置,它通过在振动源和其支撑结构之间提供一个弹性连接,来降低振动对设备或结构的影响

表 1 隔振器类型

  隔振器的类型多样,可以根据其材料和工作原理进行分类,包括但不限于弹簧隔振器、橡胶隔振器、气浮隔振器、金属橡胶隔振器、气垫隔振器等。每种类型的隔振器都有其特定的应用场景和优缺点,本篇文章主要为大家简单介绍一下橡胶阻尼隔振器和气浮隔振器。

二、隔振器类型

(1)橡胶隔振器

  橡胶隔振器通过橡胶材料的弹性来减少设备振动对周围环境的影响,是利用橡胶制成,它的最大优点是具有足够的内阻尼(称为材料阻尼或结构阻尼,是指材料或结构在振动过程中由于内部摩擦或其他耗散机制而消耗能量的特性),适用于静态位移小而动态位移虽短暂但很大的情况,并且可以做成各种形状,以适应空间的要求,同时橡胶隔振器能够显著降低高频结构噪声,提高控制噪声的效果。橡胶的缺点是会老化,产生蠕变。

图 1 采收天然橡胶汁

  橡胶材料可以是然橡胶或合成橡胶,根据耐油性、耐热性、耐寒性等不同要求选择不同的橡胶材料,一般来说天然橡胶的成本较低,但是性能以及一些特殊要求不能满足,所以大多数情况下都选择合成橡胶来制作隔振器的部件,常见的合成橡胶有丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)等。橡胶的硬度和弹性模量是影响隔振器性能的重要参数,硬度一般在30~80度之间,宜选取肖氏硬度在40~70度的橡胶作为隔振材料;同时阻尼系数一般在0.15~0.30之间,可以很好地消耗振动的能量,以此来起到隔振的作用。

  如图1所示,为一种简单的橡胶隔振器的结构,当然也有很复杂的结构,在此不深入探讨,一般来说橡胶隔振器会将橡胶包覆在一个基板上,这个基板作为与其余部件的接触面和安装面使用,主要是为了保证与其余部件的连接强度,同时也是方便该部件的维修更换。

图 2 一种橡胶隔振器结构

(2)气浮隔振器

  气浮隔振器是一种利用空气作为弹性介质的隔振设备,使用封闭空间内的空气作为弹性介质,空气的可压缩性提供了隔振所需的弹性力。当隔振器承受负载时,气室内的空气被压缩,导致气压上升;卸载时,气压下降,空气膨胀,使隔振器恢复原状,隔振器在压缩和膨胀过程中吸收和释放能量,从而减少冲击和振动。

图 3 一种空气弹簧的结构图示

 

气浮隔振器通常由橡胶或合成材料制成的气囊和金属部件组成,可以有效地隔离和吸收振动。气浮隔振器由以下几个关键部分组成,如图2所示:

1).气室:一个密封的容器,内部充满压缩空气。

2).密封膜:通常由橡胶或其他合成材料制成,它连接气室和外部环境,允许气室在受到压力时膨胀或收缩。

3).连接件:用于将隔振器固定到设备或结构上,通常包括螺栓、支架等。

以下是气浮隔振器的一些关键特性和优势 :

表 2 气浮隔振器特性

  光品汇商城提供的气浮隔振光学平台具有自动重新调平功能的SAT系列和BAT系列高性能气动隔振器,其隔振规格和易于使用方面在市场上是更好的。单独的气动隔振器平台支撑包括隔振器、气动管、中间三通管接头、软管夹和支撑夹。

表 3 气浮隔振器特性

  SAT系列和BAT系列气动隔振器适用高精度高稳定敏感性的检测仪器:原子力显微镜、干涉仪、光刻机等科学装置和设备。每个光学平台系统根据平台负载和平台自重选用SAT支撑或BAT支撑,并需配高压气源(空气压缩机或氙气瓶)和气路控制系统(高度控制阀和管路)实现光学平台的自动平衡