Phần tử giảm chấn – tìm nhà sản xuất và nhà cung cấp

Các bộ phận giảm chấn giúp giảm thiểu các rung động, va đập, tiếng ồn và chuyển động không mong muốn trong máy móc, phương tiện, thiết bị và các công trình kỹ thuật.

Tùy thuộc vào thiết kế, chúng tiêu tán năng lượng cơ học hoặc giảm sự truyền năng lượng này sang các bộ phận lân cận. Nhờ đó, chúng bảo vệ các bộ phận, cải thiện sự vận hành trơn tru và nâng cao độ tin cậy hoạt động của các hệ thống kỹ thuật.
Thuật ngữ “các bộ phận giảm chấn” bao gồm nhiều thiết kế và nguyên lý hoạt động khác nhau. Trong số đó có thể kể đến các bộ phận cao su-kim loại, bộ đệm elastomer, tấm giảm chấn, bộ cách ly rung động, bộ cách ly dây cáp, bộ cách ly lò xo, bộ phận lò xo khí, bộ giảm chấn quay và các bộ phận viscoelastic. Tùy thuộc vào thiết kế, chúng tác động lên các chuyển động tuyến tính, quay hoặc đa trục.
Cần phân biệt các bộ phận giảm chấn với bộ giảm xóc. Bộ giảm xóc thường làm chậm các khối lượng chuyển động một cách có mục tiêu trong một hành trình xác định. Các bộ phận giảm chấn thường thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng lúc: chúng hỗ trợ hoặc lắp đặt các bộ phận, cách ly rung động, hạn chế độ võng, giảm tiếng ồn truyền qua kết cấu hoặc hấp thụ các va chạm riêng lẻ. Tuy nhiên, ranh giới giữa các nhóm sản phẩm này có thể chồng chéo lên nhau.

Dưới đây, bạn sẽ tìm hiểu cách thức hoạt động của các bộ phận giảm chấn, các loại hiện có, nơi chúng được sử dụng và các tiêu chí quan trọng khi lựa chọn chúng.

Cách thức hoạt động của các bộ phận giảm chấn

Dao động cơ học xảy ra khi một khối lượng bị một lực bên ngoài hoặc bên trong đẩy ra khỏi vị trí nghỉ và dao động trở lại do lực phục hồi đàn hồi. Các bộ truyền động, động cơ, máy bơm, khối lượng không cân bằng, tải trọng thay đổi, các tác động và chuỗi chuyển động có thể kích thích các dao động như vậy.
Nếu không có bộ giảm chấn đủ mạnh, chuyển động sẽ chỉ giảm dần rất chậm hoặc liên tục bị kích thích lại. Các bộ phận giảm chấn lấy năng lượng từ hệ thống rung động. Tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động, điều này được thực hiện thông qua:

• Ma sát bên trong vật liệu đàn hồi hoặc viscoelastic,
• ma sát giữa các bề mặt cơ học,
• sự dịch chuyển và hạn chế lưu lượng của chất lỏng hoặc khí,
• sự uốn cong và ma sát của dây cáp,
• hiệu ứng điện từ,
• lực phản ứng được tạo ra có chủ đích,
• chuyển đổi năng lượng cơ học thành nhiệt.

Ngoài việc giảm chấn thực tế, cách ly rung động đóng vai trò quan trọng. Cách ly nguồn nhằm ngăn chặn máy móc truyền rung động sang nền móng, tòa nhà hoặc thiết bị lân cận. Cách ly thiết bị nhận bảo vệ thiết bị nhạy cảm khỏi rung động trong môi trường xung quanh.
Để cách ly hiệu quả, khối lượng, độ cứng và độ giảm chấn của hệ thống phải được cân bằng. Mọi hệ thống được lắp đặt trên các giá đỡ đàn hồi đều có tần số tự nhiên. Nếu tần số kích thích gần với tần số tự nhiên này, hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra và biên độ rung động có thể tăng đáng kể. Do đó, cách ly hiệu quả thường yêu cầu tần số kích thích phải cao hơn đủ so với tần số tự nhiên của hệ thống được lắp đặt.
Độ giảm chấn cao hạn chế các chuyển động lớn trong dải cộng hưởng. Tuy nhiên, điều này không tự động dẫn đến khả năng cách ly rung động tốt nhất có thể trong mọi điều kiện vận hành. Do đó, trong quá trình thiết kế, cần phải đạt được sự cân bằng giữa hạn chế cộng hưởng, hấp thụ va đập, độ ổn định và hiệu suất cách ly.

Các tính chất quan trọng của các bộ phận giảm chấn

Hành vi của một phần tử giảm chấn không chỉ được quyết định bởi kích thước của nó. Trong số các yếu tố khác, những yếu tố sau đây là rất quan trọng:

• vật liệu và độ cứng của vật liệu,
• độ cứng tĩnh và động,
• tải trọng cho phép,
• độ võng hoặc biến dạng,
• khả năng giảm chấn,
• Tần số tự nhiên của hệ thống được lắp đặt,
• tần số kích thích và biên độ dao động,
• Hướng tải,
• Nhiệt độ và môi trường xung quanh,
• Tần số và thời gian tác động của tải,
• Sự lão hóa và mỏi vật liệu.

Đối với các bộ phận giảm chấn bằng chất đàn hồi, độ cứng động thường cao hơn độ cứng được xác định từ tải trọng tĩnh. Do đó, các thông số kỹ thuật động của nhà sản xuất nên được sử dụng bất cứ khi nào có thể để tính toán phân tích rung động.
Loại tải trọng cũng ảnh hưởng đến các tính chất. Chất đàn hồi có thể chịu lực nén, lực cắt hoặc kết hợp cả hai loại tải trọng này. Chỉ nên áp dụng tải trọng kéo nếu bộ phận đó được thiết kế riêng cho mục đích đó. Đối với các mối nối quan trọng liên quan đến an toàn, thường cần có một biện pháp hạn chế hỏng hóc cơ học.

Thiết kế và các biến thể của các bộ phận giảm chấn

Các bộ phận giảm chấn bằng chất đàn hồi

Các bộ phận giảm chấn bằng chất đàn hồi tận dụng các tính chất đàn hồi và nhớt đàn hồi của cao su, polyurethane, silicone hoặc các chất đàn hồi kỹ thuật khác. Khi chúng biến dạng, ma sát bên trong được tạo ra, chuyển đổi một phần năng lượng động thành nhiệt.
Các bộ phận này có kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí và thường không cần bảo trì. Chúng có thể đồng thời cung cấp tác dụng lò xo, giảm chấn, cách nhiệt và giảm tiếng ồn. Tuy nhiên, các tính chất của chúng phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ, tần số, biến dạng, lão hóa và tiếp xúc với dầu, nhiên liệu, chất tẩy rửa hoặc hóa chất.

Các bộ phận cao su-kim loại

Các bộ phận cao su-kim loại bao gồm một thân chất đàn hồi được nối với bu lông ren kim loại, ống lót, tấm hoặc mặt bích. Kết nối này thường được thực hiện thông qua quá trình lưu hóa.
Tùy thuộc vào hình dạng, các bộ phận này phù hợp với tải nén, tải cắt hoặc tải kết hợp. Các thiết kế phổ biến bao gồm đệm hình trụ, ổ trục côn, chân máy, ổ trục mặt bích, ống lót, thanh ray, đệm chặn và các bộ phận hình khuyên.
Chúng được sử dụng để lắp đặt đàn hồi cho động cơ, máy bơm, máy nén, quạt, bộ nguồn, tủ điều khiển và nhiều cụm lắp ráp khác.

Miếng đệm cao su và miếng đệm chặn

Miếng đệm cao su hấp thụ va đập, hạn chế chuyển động và ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bộ phận. Chúng được lắp đặt, ví dụ, trên nắp máy, hệ thống băng tải, cửa ra vào, thân xe, tời nâng và các bộ phận máy móc chuyển động.
Không giống như bộ giảm xóc thủy lực, bộ đệm đàn hồi lưu trữ một phần năng lượng đã hấp thụ và giải phóng lại trong quá trình nảy lại. Do đó, nếu thiết kế không đúng, điều này có thể dẫn đến hiện tượng nảy lại không mong muốn.

Lò xo elastomer và lò xo cao su rỗng

Lò xo elastomer có thể chịu được mức biến dạng đàn hồi cao đồng thời cung cấp khả năng giảm chấn dựa trên vật liệu. Các hình dạng khác nhau cho phép đặc tính lò xo tuyến tính, tiến triển hoặc tùy chỉnh theo yêu cầu.
Chúng được sử dụng, trong số những ứng dụng khác, trong máy ép, dụng cụ, thiết bị đục lỗ, máy sàng, thang máy, phương tiện giao thông và hệ thống đệm công nghiệp. Thân rỗng và hình dạng đặc biệt cho phép lò xo di chuyển xa hơn so với bộ đệm cao su đặc.

Tấm giảm chấn và thảm giảm chấn

Tấm giảm chấn được đặt phẳng dưới máy móc, thiết bị, tấm móng hoặc thiết bị nhạy cảm. Chúng được làm từ các vật liệu như polyurethane, elastomer, cao su, vật liệu composite hoặc các kết hợp vật liệu nhiều lớp.
Các tấm thường có thể được cắt theo hình dạng yêu cầu và giúp phân bổ tải trọng đồng đều. Áp suất bề mặt chính xác là yếu tố quyết định. Áp suất quá thấp hoặc quá cao có thể làm giảm hiệu quả uốn cong và cách ly mong muốn.

Bộ giảm chấn định hình và thanh giảm chấn

Bộ giảm chấn dạng thanh thường được làm từ vật liệu elastomer và có tiết diện được thiết kế đặc biệt. Đường cong lực-biến dạng có thể bị ảnh hưởng bởi các khoang rỗng, gân, vách ngăn hoặc buồng.
Chúng thích hợp để hấp thụ các khối lượng chuyển động lớn hơn, làm điểm dừng cuối hoặc để bảo vệ trong các chuyển động không thường xuyên vượt quá vị trí cuối. Năng lượng cần hấp thụ, độ võng có sẵn, lực tối đa cho phép và hiệu ứng hồi phục là các yếu tố quyết định trong việc lựa chọn chúng.

Chân máy giảm rung

Chân máy giảm rung kết hợp việc lắp đặt và cân bằng máy với việc tách rời đàn hồi. Chúng thường bao gồm một bộ phận ren có thể điều chỉnh độ cao, một tấm kim loại chịu tải và một miếng đệm giảm chấn.
Loại chân máy này giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và có thể loại bỏ nhu cầu neo cứng. Việc này có được phép hay không phụ thuộc vào động lực học của máy, trọng tâm, các lực ngang liên quan và các yêu cầu an toàn.

Bộ cách ly lò xo

Bộ cách ly lò xo sử dụng lò xo thép để lắp đặt đàn hồi. Do hành trình lò xo lớn và độ cứng thấp, chúng đặc biệt phù hợp để cách ly rung động tần số thấp.
Vì lò xo kim loại bản thân chỉ có khả năng giảm chấn thấp, chúng thường được kết hợp với miếng đệm cao su, các bộ phận ma sát hoặc bộ giảm chấn nhớt. Trong trường hợp có va chạm mạnh hoặc lực ngang thay đổi, có thể cần thêm các bộ dẫn hướng và bộ giới hạn chuyển động.
Các ứng dụng điển hình bao gồm các thiết bị thông gió cỡ lớn, máy bơm, máy nén khí, máy phát điện dự phòng, thiết bị dịch vụ tòa nhà và máy móc sản xuất công suất lớn.

Bộ cách ly dây cáp

Bộ cách ly dây cáp bao gồm các sợi cáp thép không gỉ được dẫn hướng giữa các dải giữ hoặc tấm lắp đặt. Khi chịu tải, các sợi dây riêng lẻ uốn cong và cọ xát vào nhau. Do đó, các bộ phận này kết hợp tác dụng lò xo với độ giảm chấn tương đối cao.
Bộ cách ly dây cáp có thể hấp thụ các cú sốc và rung động từ nhiều hướng. Cấu trúc hoàn toàn bằng kim loại của chúng có khả năng chống lại sự dao động nhiệt độ cực đoan, lão hóa, bức xạ UV, nhiều loại hóa chất và môi trường ăn mòn.
Chúng được sử dụng, trong số những ứng dụng khác, trong phương tiện đường sắt, tàu thủy, hàng không vũ trụ, hệ thống điện tử, thiết bị di động và công nghệ quân sự.

Lò xo khí và các bộ phận giảm chấn khí nén

Các bộ phận khí nén sử dụng khí nén làm môi trường đàn hồi. Chúng cho phép tần số tự nhiên thấp và do đó cung cấp khả năng cách ly tốt đối với rung động tần số thấp. Tùy thuộc vào thiết kế, chúng có thể được sử dụng cho cả việc cân bằng và điều chỉnh độ cao.
Các bộ phận lò xo khí phù hợp với các thiết bị đo lường nhạy cảm, bàn thử nghiệm, máy móc, máy ép, thân xe và các hệ thống có tải trọng thay đổi. Tuy nhiên, chúng yêu cầu nguồn cung cấp khí nén đáng tin cậy. Trong các hệ thống điều khiển tự động, van, cảm biến chiều cao và các thành phần điều khiển cũng là cần thiết.
Vì không khí có thể nén và tích trữ năng lượng, nên không thể đạt được hiệu quả giảm chấn chỉ bằng hệ thống treo khí nén. Thường sử dụng van tiết lưu, buồng thể tích hoặc bộ giảm chấn bổ sung để đảm bảo hoạt động được kiểm soát.

Các bộ phận giảm chấn thủy lực

Các bộ phận giảm chấn thủy lực tạo ra lực phản ứng bằng cách cho dầu chảy qua các van hoặc các lỗ định sẵn. Chúng có thể làm chậm chuyển động một cách có kiểm soát và, so với các bộ phận đàn hồi thuần túy, có độ nảy lại ít hơn.
Nhóm này bao gồm, trong số những thứ khác, bộ giảm chấn thủy lực, bộ giảm chấn cửa và nắp, bộ điều khiển chuyển động và bộ giảm chấn rung động đặc biệt. Bộ giảm xóc công nghiệp tạo thành một nhóm sản phẩm riêng biệt được thiết kế đặc biệt để hấp thụ năng lượng ở các vị trí cuối cùng.

Bộ giảm chấn quay

Bộ giảm chấn quay làm chậm chuyển động quay và xoay. Bên trong, một rô-to hoặc cánh quạt di chuyển qua môi trường nhớt. Ma sát dòng chảy sinh ra tạo ra mô-men phản lực và cho phép mở hoặc đóng một cách có kiểm soát.
Bộ giảm chấn quay được sử dụng, ví dụ, trong các cánh, nắp, ngăn kéo, ghế, tay vịn, bộ phận điều khiển, thiết bị gia dụng, nội thất xe hơi và các cụm cơ khí chính xác.
Có các biến thể tác động đơn và tác động kép. Trong bộ giảm chấn quay tác động đơn, quá trình giảm chấn chỉ xảy ra theo một hướng quay, trong khi chuyển động quay trở lại hầu như không bị giảm chấn. Các tiêu chí lựa chọn quan trọng bao gồm mô-men xoắn, góc quay, tốc độ quay, tuổi thọ và phạm vi nhiệt độ.

Các bộ phận giảm chấn nhớt dẻo

Các bộ phận viscoelastic kết hợp khả năng phục hồi đàn hồi với biến dạng phụ thuộc vào thời gian và tốc độ. Chúng bao gồm các vật liệu có tính chất nằm giữa vật rắn đàn hồi và chất lỏng nhớt.
Chúng có thể giảm rung động trong dải tần số rộng và được sử dụng trong máy móc, thiết bị điện tử, hệ thống quang học, phương tiện giao thông, công trình xây dựng và kết cấu cầu. Các đặc tính của chúng thường phản ứng đáng kể với nhiệt độ và tần số tải.

Bộ giảm chấn ma sát

Bộ giảm chấn ma sát tiêu tán năng lượng thông qua chuyển động tương đối giữa các bề mặt ép vào nhau. Lực giảm chấn phụ thuộc, trong số các yếu tố khác, vào lực tiếp xúc, hệ số ma sát, tình trạng bề mặt và độ mòn.
Các bộ phận này rất chắc chắn và có thể truyền lực lớn. Trong các ứng dụng chính xác, phải tính đến hiệu ứng dính-trượt và ma sát thay đổi theo mức độ sử dụng.

Các bộ phận giảm chấn từ tính

Các hệ thống từ lưu chứa một chất lỏng có sức cản dòng chảy có thể thay đổi dưới tác động của từ trường. Điều này cho phép lực giảm chấn được điều chỉnh nhanh chóng theo điều kiện vận hành hiện tại.
Các hệ thống bán chủ động như vậy được sử dụng trong hệ thống treo xe, máy móc, ghế ngồi, tòa nhà và các hệ thống bảo vệ chuyên dụng. Chúng cần có cảm biến, hệ thống điều khiển và nguồn điện, nhưng thông thường bản thân chúng không tạo ra thêm năng lượng động học nào cho hệ thống.

Bộ giảm chấn điện từ và dòng điện xoáy

Bộ giảm chấn dòng điện xoáy tạo ra lực phản ứng không tiếp xúc thông qua cảm ứng điện từ. Chúng hoạt động với mức mài mòn tối thiểu và có thể giảm chấn các chuyển động mà không cần tiếp xúc cơ học.
Hiệu ứng giảm chấn thường phụ thuộc vào tốc độ và giảm dần khi chuyển động rất chậm. Các ứng dụng bao gồm thiết bị đo lường, băng thử nghiệm, hệ thống đường ray, máy móc và các cơ chế chuyển động chuyên dụng.
Bộ giảm chấn tái tạo có thể chuyển đổi một phần năng lượng động học thành năng lượng điện. Việc sử dụng chúng đặc biệt có lợi trong các ứng dụng thường xuyên xuất hiện mức năng lượng động học cao.

Bộ hấp thụ rung động và bộ giảm chấn khối lượng điều chỉnh

Bộ hấp thụ rung động bao gồm một khối lượng bổ sung được kết nối với cấu trúc cần bảo vệ thông qua hệ thống lò xo-bộ giảm chấn. Tần số tự nhiên của chúng được điều chỉnh phù hợp với tần số rung động gây nhiễu.
Các bộ giảm chấn được thiết kế đúng cách sẽ giảm biên độ rung động trong một dải tần số cụ thể. Chúng được sử dụng, ví dụ, trong máy móc, dụng cụ, hệ thống truyền động, các tòa nhà cao tầng, cầu và các cấu trúc mảnh mai.
Vì hiệu quả của chúng phụ thuộc vào tần số, nên tốc độ vận hành thay đổi hoặc các đặc tính hệ thống thay đổi có thể yêu cầu thiết kế có thể điều chỉnh hoặc thích ứng.

Hệ thống giảm chấn chủ động

Hệ thống giảm chấn chủ động phát hiện chuyển động bằng cảm biến và tạo ra lực phản ứng có mục tiêu thông qua bộ truyền động. Hệ thống điều khiển xử lý các giá trị đo được và liên tục điều chỉnh lực phản ứng.
Các hệ thống chủ động có thể hiệu quả ngay cả ở tần số thấp và thích ứng với các điều kiện vận hành thay đổi. Tuy nhiên, điều này đi kèm với độ phức tạp kỹ thuật cao hơn, mức tiêu thụ năng lượng cao hơn và các yêu cầu bổ sung về công nghệ cảm biến, phần mềm và độ tin cậy.

Ứng dụng của các bộ phận giảm chấn

Kỹ thuật máy móc và nhà máy

Các bộ phận giảm chấn hỗ trợ máy công cụ, máy ép, máy bơm, máy nén, động cơ, quạt và các thiết bị khác. Chúng ngăn chặn sự truyền các rung động gây nhiễu đến nền móng và thiết bị lân cận hoặc bảo vệ máy móc khỏi các rung động trong môi trường xung quanh.
Trong máy móc chính xác, ngay cả những chuyển động nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng gia công. Do đó, ngoài việc cách ly, việc định vị ổn định và kiểm soát hành vi trong quá trình khởi động và giảm tốc cũng rất quan trọng.

Công nghệ tự động hóa và xử lý

Trong các hệ thống tự động, các bộ phận này làm giảm chuyển động của kẹp, thanh trượt, nắp gập, giá đỡ phôi và nắp bảo vệ. Chúng giảm tiếng ồn va đập và bảo vệ các cảm biến và linh kiện nhạy cảm.
Bộ giảm chấn quay cho phép thực hiện các chuyển động xoay có kiểm soát, trong khi bộ giảm chấn elastomer và bộ giảm chấn định hình thường đóng vai trò là bộ chặn cuối nhỏ gọn.

Công nghệ ô tô

Trong xe ô tô, các bộ phận giảm chấn được sử dụng để lắp đặt động cơ, hộp số, trục, cabin, ghế ngồi, hệ thống xả và các linh kiện điện tử. Chúng giúp giảm sự truyền rung động và tiếng ồn do cấu trúc gây ra đến thân xe và khoang hành khách.
Ngoài các yêu cầu về sự thoải mái, thiết kế cũng phải tính đến lực truyền động, tác động của đường, nhiệt độ, tiếp xúc với chất lỏng và các trường hợp tải trọng liên quan đến an toàn.

Giao thông đường sắt và đóng tàu

Các phương tiện đường sắt và tàu thủy phải chịu rung động liên tục, va chạm và các hướng tải trọng thay đổi. Các bộ phận giảm chấn bảo vệ thiết bị, nội thất, hệ thống truyền động, đường ống và hệ thống điện tử.
Các bộ cách ly dây cáp đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến va đập mạnh, dải nhiệt độ rộng và yêu cầu chống ăn mòn cao.

Xây dựng và dịch vụ công trình

Trong các tòa nhà, các bộ phận giảm chấn giúp tách biệt các hệ thống thông gió, máy bơm, thiết bị làm lạnh, thang máy và hệ thống đường ống. Điều này ngăn chặn âm thanh truyền qua kết cấu lan truyền qua tường, trần nhà và khung kết cấu.
Trong các cây cầu, tòa nhà cao tầng và các công trình khác, bộ giảm chấn nhớt, bộ giảm chấn ma sát hoặc bộ giảm chấn khối lượng điều chỉnh có thể hạn chế các chuyển động do gió, giao thông hoặc rung động gây ra.

Công nghệ điện, đo lường và y tế

Các thiết bị điện tử, quang học và y tế nhạy cảm thường cần được bảo vệ khỏi các rung động và va đập từ bên ngoài. Đồng thời, quạt, máy bơm hoặc bộ truyền động tích hợp không được truyền bất kỳ rung động gây nhiễu nào đến vỏ máy.
Đây là lúc các giá đỡ đàn hồi nhỏ gọn, các bộ phận lò xo khí, bộ cách ly dây cáp và các vật liệu nhớt đàn hồi được điều chỉnh đặc biệt phát huy tác dụng.

Hàng không vũ trụ

Các bộ phận trong hệ thống hàng không vũ trụ phải chịu các rung động, gia tốc, va đập và biến động nhiệt độ nghiêm trọng. Các bộ phận giảm chấn bảo vệ các thiết bị điện tử, dụng cụ, ghế ngồi, tải trọng và các cụm cơ khí.
Trọng lượng nhẹ, đặc tính hiệu suất xác định, khả năng chống lão hóa và hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt là những yếu tố đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực này.

Kỹ thuật năng lượng và quy trình

Tua-bin, máy phát điện, máy nén, đường ống và hệ thống bơm tạo ra các lực động học có thể truyền đến khung kết cấu và các bộ phận kết nối. Các giá đỡ, bộ giảm chấn đường ống và bộ cách ly rung động phù hợp giúp giảm ứng suất vật liệu và tiếng ồn.

Ưu điểm của các bộ phận giảm chấn

• Rung động và va đập được giảm thiểu.
• Tiếng ồn truyền qua kết cấu và tiếng ồn vận hành có thể được giảm thiểu.
• Máy móc và thiết bị được tách biệt khỏi môi trường xung quanh.
• Các bộ phận nhạy cảm được bảo vệ khỏi các ứng suất bên ngoài.
• Tải trọng lên ổ trục, các điểm nối, vỏ máy và kết cấu chịu lực được giảm thiểu.
• Tuổi thọ của các bộ phận kỹ thuật có thể được kéo dài.
• Chất lượng sản xuất và quy trình có thể được cải thiện.
• Sự thoải mái khi vận hành và an toàn tại nơi làm việc có thể được nâng cao.
• Nhiều thiết kế có kích thước nhỏ gọn và không cần bảo trì.
• Các vật liệu và đường cong đặc tính khác nhau cho phép thiết kế phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Hạn chế của các bộ phận giảm chấn

• Việc điều chỉnh không chính xác có thể làm tăng cộng hưởng thay vì giảm rung động một cách hiệu quả.
• Các vật liệu đàn hồi thay đổi tính chất theo nhiệt độ, tần số và quá trình lão hóa.
• Quá tải kéo dài có thể dẫn đến hiện tượng trượt, lún, nứt hoặc bong tróc khỏi kim loại.
• Tải trọng không đủ có thể gây ra độ võng và khả năng cách ly không đủ ở một số bộ phận.
• Biến dạng quá mức có thể làm hỏng bộ phận hoặc dẫn đến các chuyển động không ổn định.
• Các bộ phận đàn hồi có thể giải phóng năng lượng tích trữ và gây ra hiện tượng nảy lại.
• Lò xo thép thường cần thêm hệ thống giảm chấn và dẫn hướng ngang.
• Hệ thống khí nén cần nguồn cung cấp khí nén và, nếu cần thiết, hệ thống điều khiển mức độ.
• Các hệ thống chủ động và thích ứng làm tăng công sức cần thiết cho việc tích hợp, điều khiển và bảo trì.
• Không phải mọi bộ phận giảm chấn đều phù hợp với các chức năng chịu tải hoặc liên quan đến an toàn.

Các tiêu chí mua sắm chính cho các bộ phận giảm chấn

Nhiệm vụ giảm chấn

Trước tiên, cần xác định mục tiêu là cách ly rung động, hấp thụ va đập, giảm chấn chuyển động, giảm tiếng ồn hay bảo vệ các vị trí cuối cơ học. Câu hỏi liệu nhiễu loạn có nguồn gốc từ chính máy móc hay được truyền từ nguồn bên ngoài đến hệ thống nhạy cảm cũng quan trọng không kém.
Việc cách ly rung động đòi hỏi các đặc tính hiệu suất khác với việc hấp thụ một tác động mạnh duy nhất. Do đó, không nên lựa chọn các bộ phận chỉ dựa trên kích thước hoặc khả năng chịu tải tối đa của chúng.

Phân bố khối lượng và tải trọng

Tổng khối lượng phải được phân bố trên số lượng và cách bố trí của các bộ phận giảm chấn. Trọng tâm của máy thường không nằm ở tâm hình học của nó. Do đó, các điểm lắp đặt riêng lẻ có thể phải chịu các mức tải khác nhau.
Mỗi bộ phận phải hoạt động trong phạm vi tải trọng dự kiến. Tải trọng không đồng đều có thể dẫn đến độ võng khác nhau, sai lệch trục và cách ly không đầy đủ.

Tần số tự nhiên và tần số kích thích

Để cách ly rung động, cần xác định tần số kích thích thấp nhất có liên quan và tần số tự nhiên của hệ thống được lắp đặt. Đối với máy móc quay, tần số kích thích cơ bản thường được xác định bởi tốc độ vận hành thấp nhất. Các tần số bổ sung có thể phát sinh từ khối lượng không cân bằng, chuyển động của piston, tiếp xúc răng bánh răng hoặc các lực quá trình thay đổi.
Khoảng cách thích hợp giữa tần số kích thích và tần số tự nhiên càng lớn, khả năng cách ly càng hiệu quả ở dải tần số trên dải cộng hưởng. Tốc độ thay đổi thường xuyên đòi hỏi thiết kế đặc biệt cẩn thận, vì dải cộng hưởng có thể bị vượt qua trong quá trình khởi động và tắt máy.

Độ cứng tĩnh và động

Độ cứng tĩnh mô tả mối quan hệ giữa tải trọng và biến dạng dưới tải trọng chậm. Tuy nhiên, độ cứng động là yếu tố quyết định đối với hành vi rung động.
Vì hai giá trị này có thể khác nhau — đặc biệt trong trường hợp của chất đàn hồi — nên cần phải tính đến các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất liên quan đến đường cong đặc tính động, tần số tự nhiên và dải hoạt động.

Tỷ lệ giảm chấn

Độ giảm chấn cao giúp giảm độ lệch lớn trong dải cộng hưởng và cho phép dao động giảm dần nhanh hơn. Tuy nhiên, độ giảm chấn quá cao có thể gây bất lợi cho hiệu quả cách ly ở các tần số cao hơn.
Do đó, tỷ số giảm chấn cần thiết phụ thuộc vào sự cân bằng giữa hoạt động bình thường, quá trình cộng hưởng và tải trọng va đập tiềm ẩn.

Hướng tải và phạm vi chuyển động

Các bộ phận giảm chấn có thể chịu tải nén, cắt, kéo hoặc nhiều hướng. Lực cho phép và khoảng cách chuyển động thay đổi đáng kể tùy thuộc vào hướng.
Đối với các chuyển động đa trục, phải tính đến các chuyển vị ngang, lực xoắn và mô-men nghiêng tiềm ẩn. Dây cáp hoặc các bộ phận đàn hồi đặc biệt có thể phù hợp hơn với các tải trọng như vậy so với các bộ đệm hình trụ đơn giản.

Vật liệu

Việc lựa chọn chất đàn hồi phụ thuộc vào nhiệt độ, tiếp xúc với môi trường, tiếp xúc với thời tiết và tải trọng động. Cao su tự nhiên có tính đàn hồi và tính chất động học tốt nhưng không phù hợp với tất cả các loại dầu, nhiên liệu hoặc tiếp xúc với thời tiết.
Cao su nitrile, EPDM, silicone, polyurethane và các vật liệu khác đều có mức độ chịu lực khác nhau. Tính phù hợp cần được xác minh dựa trên môi trường thực tế, nồng độ, nhiệt độ và thời gian tiếp xúc.

Nhiệt độ và môi trường

Nhiệt độ cao và thấp ảnh hưởng đến độ cứng, khả năng giảm chấn và tuổi thọ của nhiều vật liệu. Các yếu tố khác bao gồm tác động tiềm ẩn của độ ẩm, muối, bức xạ UV, bụi, dầu, hóa chất và quy trình làm sạch.
Các vật liệu, bề mặt và chứng nhận đặc biệt có thể được yêu cầu đối với sản xuất thực phẩm, công nghệ y tế, phòng sạch, khu vực ngoài trời hoặc môi trường có khả năng nổ.

Không gian lắp đặt và các kết nối

Kích thước, loại lắp đặt, ren, mặt bích và chiều cao lắp đặt phải tương thích với thiết kế. Ngoài ra, cần có đủ không gian để đáp ứng độ biến dạng dự kiến và bất kỳ chuyển động ngang nào.
Các bộ phận giảm chấn không được bị các bộ phận lân cận chặn lại hoặc chịu lực căng không cho phép. Đường ống, ống dẫn và cáp có thể nối liền một máy được lắp trên các giá đỡ đàn hồi và do đó truyền rung động sang khu vực xung quanh.

Tải trọng va đập và độ võng cho phép

Ngoài trọng lượng bình thường của máy móc, các tác động tiềm ẩn, mô-men xoắn khởi động, lực phanh và các tình huống khẩn cấp cũng phải được tính đến. Một bộ phận có thể chịu được tải trọng tĩnh nhưng vẫn không phù hợp với năng lượng va đập xảy ra.
Nếu hành trình lò xo bị giới hạn, có thể cần phải có các chốt dừng hoặc chốt an toàn bổ sung. Các chốt này không được vô tình làm mất tác dụng cách ly rung động trong quá trình vận hành bình thường.

An toàn

Trong các trường hợp có lực nâng, lắp đặt trên cao hoặc các cụm lắp ráp quan trọng đối với an toàn, cần phải có các bộ phận có bảo vệ chống tuột ra hoặc các biện pháp bảo vệ cơ học bổ sung. Sự hỏng hóc của vật liệu đàn hồi không được dẫn đến việc rơi hoặc tách rời không kiểm soát được của bộ phận được lắp đặt.
Đối với các ứng dụng di động và tải trọng địa chấn, có thể cần phải có bộ giới hạn chuyển động và khóa vận chuyển.

Tuổi thọ và bảo trì

Chất đàn hồi sẽ lão hóa ngay cả khi không có hư hỏng rõ ràng. Cần kiểm tra định kỳ để phát hiện các vết nứt, biến dạng vĩnh viễn, giòn hóa, phồng lên, ăn mòn và bong tróc giữa chất đàn hồi và kim loại.
Đối với các hệ thống khí nén, thủy lực và hệ thống chủ động, cũng phải kiểm tra độ kín rò rỉ, nguồn cấp áp suất, cảm biến và các chức năng điều khiển. Khả năng tiếp cận tốt sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra và thay thế.

Thông số kỹ thuật và thử nghiệm của nhà sản xuất

Các nhà sản xuất nên cung cấp các thông số kỹ thuật đáng tin cậy về khả năng chịu tải, hành trình, độ cứng, tần số tự nhiên, độ giảm chấn, dải nhiệt độ và khả năng chống hóa chất. Tùy thuộc vào ứng dụng, có thể cần phải thực hiện các thử nghiệm về độ bền, lão hóa, ăn mòn, va đập, rung động và nhiệt độ.
Đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, nên thực hiện phân tích hoặc đo lường rung động. Sau khi lắp đặt, có thể xác minh xem các giá trị rung động thực tế đạt được có phù hợp với các mục tiêu thiết kế hay không.

Tóm tắt

Các bộ phận giảm chấn giúp giảm rung động, va đập, tiếng ồn truyền qua kết cấu và các chuyển động không mong muốn. Chúng bảo vệ máy móc, thiết bị và kết cấu, cải thiện độ êm ái khi vận hành và có thể kéo dài tuổi thọ của các bộ phận chịu tải.
Dòng sản phẩm bao gồm từ các bộ phận nhỏ gọn làm từ chất đàn hồi và cao su-kim loại đến các tấm giảm chấn, bộ giảm chấn định hình, bộ cách ly lò xo và bộ cách ly dây cáp, cũng như các hệ thống khí nén, thủy lực, quay, điện từ và điều khiển chủ động. Các thiết kế khác nhau có sự khác biệt đáng kể về khả năng chịu tải, hành trình, tần số tự nhiên, khả năng giảm chấn và khả năng chống chịu môi trường.
Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy, các bộ phận giảm chấn phải được lựa chọn phù hợp với khối lượng, phân bố tải trọng, tần số kích thích, tần số tự nhiên, hướng tác động của tải trọng và điều kiện môi trường. Chỉ riêng khả năng chịu tải cao không đảm bảo khả năng cách ly rung động hiệu quả. Hành vi động học của toàn bộ hệ thống lắp đặt là yếu tố quyết định.

Các bộ phận giảm chấn có thể được mua từ nhiều nhà sản xuất và nhà cung cấp khác nhau. Thông tin toàn diện về các nhà sản xuất và nhà cung cấp bộ phận giảm chấn trên toàn thế giới có thể được tìm thấy trên Exportpages.