空氣減震器的工作原理
空氣彈簧工作時(shí),空腔內(nèi)充滿壓縮空氣,形成壓縮空氣柱。隨著振動(dòng)載荷的增加,彈簧高度降低,空腔容積減小,彈簧剛度增加,空腔內(nèi)空氣柱的有效承載面積增加。此時(shí),彈簧的承載能力增加。當(dāng)力向下作用在減震器上時(shí),阻尼桿向下運(yùn)動(dòng),阻尼腔內(nèi)的阻尼介質(zhì)會(huì)沿著阻尼塊周圍的間隙向上流動(dòng),從而起到阻尼作用。當(dāng)振動(dòng)載荷減小時(shí),彈簧的高度會(huì)上升,空腔的容積會(huì)增大,彈簧的剛度會(huì)減小。作用在減震器上的力消失后,阻尼桿向上運(yùn)動(dòng),阻尼腔內(nèi)的介質(zhì)會(huì)再次沿阻尼塊周圍的間隙向下流動(dòng),使腔內(nèi)空氣柱的有效承載面積減小。
這時(shí),彈簧的承載能力。從而減少振動(dòng)和振幅。這樣,在有效行程內(nèi),空氣彈簧的高度、空腔容積和承載能力會(huì)隨著振動(dòng)載荷的增減而平滑靈活地傳遞,振幅和振動(dòng)載荷得到有效控制。還可以通過增減充氣量來調(diào)節(jié)彈簧的剛度和承載能力,還可以附加輔助氣室實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
空氣彈簧具有優(yōu)良的非線性硬特性,可以有效地限制振幅,避免共振,防止沖擊??諝鈴椈筛粽裣到y(tǒng)的固有頻率可以設(shè)計(jì)得很低,甚至低于1Hz,而橡膠隔振器的固有頻率一般為5-7Hz。因此,空氣彈簧的隔振效率遠(yuǎn)高于其他隔振元件,能夠隔離低頻振動(dòng)。特別是空氣彈簧隔振系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。空氣彈簧作為一種具有可調(diào)非線性靜動(dòng)態(tài)剛度和阻尼特性的隔振元件,被廣泛應(yīng)用。由于其特殊的材料和獨(dú)特的結(jié)構(gòu),空氣彈簧具有金屬彈簧和橡膠彈簧所不具備的特性:
1.空氣彈簧具有優(yōu)良的非線性硬特性,能有效限制振幅,避免共振,防止沖擊。空氣的非線性特性曲線可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行理想的設(shè)計(jì),使其在額定載荷附近具有較低的剛度值。
2.由于空氣彈簧使用的介質(zhì)主要是空氣,因此易于實(shí)施主動(dòng)控制。
3.空氣彈簧的剛度k隨著載荷P的變化而變化,因此隔振系統(tǒng)的固有頻率和隔振效果在不同載荷下幾乎不變。