一文解析電子設(shè)備隔振振動(dòng)方面的挑戰(zhàn)

螺旋振動(dòng)隔離器可衰減和消散沖擊和振動(dòng)能量，從而將壓縮，剪切和滾動(dòng)這三個(gè)軸上的沖擊和振動(dòng)最小化。

如今，電子設(shè)備已成為大多數(shù)行業(yè)的最前沿。無(wú)論是管理石油或天然氣運(yùn)營(yíng)，導(dǎo)航運(yùn)輸平臺(tái)，跟蹤貨運(yùn)還是任何其他類型的運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，電子設(shè)備都可以幫助您完成工作。不幸的是，電子設(shè)備對(duì)外部條件敏感，并且不能始終以最佳狀態(tài)運(yùn)行。因此，正確的設(shè)備對(duì)于使電子系統(tǒng)能夠承受振動(dòng)至關(guān)重要。

在許多情況下，必須對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)以承受惡劣的環(huán)境。例如，飛機(jī)的導(dǎo)航設(shè)備不會(huì)由于空氣湍流而發(fā)生故障。設(shè)計(jì)工程師經(jīng)常使用隔振器來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)。經(jīng)常用于防震和隔振的兩個(gè)組件是彈性體安裝架/阻尼器和螺旋隔振器。

振動(dòng)方面的挑戰(zhàn)

電子設(shè)備由于易碎部件的數(shù)量眾多而易碎，即使受到輕微的物理沖擊或持續(xù)振動(dòng)也很容易損壞它們。此外，許多部件（例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器）需要受控的環(huán)境才能正常運(yùn)行。簡(jiǎn)而言之，突然的振動(dòng)和持續(xù)的振動(dòng)都可能嚴(yán)重?fù)p壞電子設(shè)備。

根據(jù)Auburn大學(xué)的CAVE3研究極端環(huán)境下的車輛電子設(shè)備，幾乎所有電子設(shè)備在某個(gè)時(shí)刻都會(huì)受到?jīng)_擊和振動(dòng)的影響。即使是可以承受一定程度沖擊的堅(jiān)固電子設(shè)備，最終也會(huì)在惡劣的環(huán)境中失效。因此，對(duì)于克服沖擊和振動(dòng)挑戰(zhàn)的電子設(shè)備，需要外部阻尼。

振動(dòng)會(huì)大大降低零件的壽命和耐用性。過(guò)度壓力會(huì)導(dǎo)致某些組件在物理上變?nèi)?。?duì)于電子產(chǎn)品，這通常需要大量的更換成本。產(chǎn)品使用壽命有限通常會(huì)嚴(yán)重影響利潤(rùn)。

許多電子系統(tǒng)都是關(guān)鍵任務(wù)。例如，即使在極端情況下，軍用和應(yīng)急車輛上的控制和導(dǎo)航電子設(shè)備也需要工作。由振動(dòng)引起的故障可能導(dǎo)致負(fù)面后果，其后果遠(yuǎn)大于任何維修或更換費(fèi)用。由設(shè)備故障引起的延長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間或不安全狀況使得有效的隔振至關(guān)重要。

將振動(dòng)隔離器與電子

設(shè)備一起使用隔離器可與多種電子設(shè)備一起使用，以有效地保護(hù)其免受物理沖擊。它們可用于防止突然的沖擊脈沖以及常見的操作振動(dòng)。

運(yùn)輸，航空航天，軍事，采礦和天然氣/石油鉆探等行業(yè)已使用這些振動(dòng)隔離器來(lái)保護(hù)敏感的關(guān)鍵設(shè)備。重工業(yè)應(yīng)用的一些示例如下：

• 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和電子系統(tǒng)
• 抑制飛機(jī)和輪船上的機(jī)載計(jì)算機(jī)
• 軍事法令計(jì)算機(jī)
• 裝在運(yùn)輸集裝箱中的電子設(shè)備
• 采礦/鉆井輔助車輛的電子設(shè)備和儀器

可能會(huì)損壞電子設(shè)備的某些物理沖擊類型包括爆炸，持續(xù)的低頻振動(dòng)，湍流的天氣，地震，共振頻率，機(jī)械振動(dòng)以及撞擊或碰撞。所有這些形式的物理震動(dòng)都可以通過(guò)使用正確的隔離器來(lái)有效地衰減和減小。

在發(fā)表于《聲音與振動(dòng)》雜志上的一篇關(guān)于苛刻諧波振動(dòng)的論文中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在理想情況下，電子設(shè)備的基本內(nèi)部組件可以單獨(dú)隔離。這有助于保護(hù)關(guān)鍵，敏感的組件免受振動(dòng)。他們使用鋼絲繩隔離器對(duì)此進(jìn)行了測(cè)試，并在阻尼方面取得了顯著改善。

彈性體安裝座和隔離器

一種減震和振動(dòng)的常用方法是使用彈性體安裝座。它們由橡膠或其他彈性聚合物制成，主要利用材料的特性來(lái)防止能量轉(zhuǎn)移到設(shè)備上。

彈性體安裝座的好處是它們的成本，因?yàn)樗鼈兛赡芟鄬?duì)便宜。但是，彈性體安裝座通常會(huì)隨著時(shí)間，在環(huán)境中暴露和使用而降解。在某些應(yīng)用中，這些安裝架可以很好地減少可能損害機(jī)器的日常振動(dòng)，但對(duì)較大幅度的物理沖擊可能效果不佳。根據(jù)不同的應(yīng)用，彈性體安裝座可能不適用于大型，重型設(shè)備，極端溫度，臭氧或化學(xué)暴露。

螺旋

形隔振器螺旋形隔振器是應(yīng)對(duì)電子設(shè)備和其他機(jī)械的振動(dòng)挑戰(zhàn)的最有效，最強(qiáng)大的解決方案之一。它們使用螺旋狀纏繞在金屬固定桿中的飛機(jī)品質(zhì)的不銹鋼鋼絲繩來(lái)減輕物理沖擊。

螺旋振動(dòng)隔離器有多種尺寸可供選擇。

這種形式的隔離器可以用作諧波振蕩器。螺旋形電纜組件可阻尼和消散沖擊和振動(dòng)能。盡管沒有隔離器可以完全消除振動(dòng)，但是螺旋形振動(dòng)隔離器可以顯著減少振動(dòng)從安裝表面到機(jī)械或電路的傳遞。螺旋形隔振器能夠?qū)鬟f的沖擊和振動(dòng)最小化在所有三個(gè)軸上：壓縮，剪切和滾動(dòng)。

螺旋減振器可阻尼和消散沖擊和振動(dòng)能。

此外，螺旋振動(dòng)隔離器中使用的堅(jiān)固材料使它們可以在極端環(huán)境中有效工作。堅(jiān)固，耐用的結(jié)構(gòu)和高效的設(shè)計(jì)相結(jié)合，使螺旋振動(dòng)隔離器成為優(yōu)于彈性體隔離器的首選。

螺旋形隔振器可將所有三個(gè)軸的沖擊和振動(dòng)減至最?。簤嚎s，剪切和滾動(dòng)。

螺旋隔振器的優(yōu)點(diǎn)

盡管比其彈性體價(jià)格昂貴，但螺旋隔振器具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)。您可能要考慮此解決方案的一些原因如下：

堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)：其金屬結(jié)構(gòu)使螺旋振動(dòng)隔離器特別堅(jiān)固。它們幾乎不受嚴(yán)酷環(huán)境（包括高溫和高沖擊）的影響。

低維護(hù)要求：其堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為低維護(hù)要求。另外，與彈性體安裝座不同，該材料在正常使用下不會(huì)顯著降解，因此幾乎不需要更換。

充分隔離：螺旋振動(dòng)隔離器在阻尼沖擊脈沖方面非常有效。這包括所有三個(gè)軸：壓縮，剪切和滾動(dòng)。在船舶和飛機(jī)等高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，此屬性特別重要。

所有軸上的隔離：特別有趣的是，它們可以同時(shí)抑制所有軸上的運(yùn)動(dòng)，從而提供了針對(duì)所有方向的破壞性沖擊輸入的保護(hù)。

COTS設(shè)備：這種安排使設(shè)計(jì)者/工程師可以使用更容易獲得的現(xiàn)成組件（COTS）設(shè)備（例如，電子設(shè)備，計(jì)算機(jī)硬件，光學(xué)設(shè)備等），而不是使用更昂貴的專用加固型電子設(shè)備。

綜合考慮這些特性，螺旋振動(dòng)隔離器對(duì)于應(yīng)對(duì)電子設(shè)備的各種沖擊和振動(dòng)挑戰(zhàn)特別有效。盡管不同的隔離器類型在不同的情況下是理想的選擇，但這種類型通常是最敏感和關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備的最佳選擇。

愛德華·瓊斯（Edward Jones）是約翰·埃文斯兒子（John Evans‘s Sons）的市場(chǎng)經(jīng)理，約翰·埃文斯的兒子是恒力彈簧，恒力彈簧組件，彈簧卷軸，螺旋振動(dòng)隔離器等的國(guó)際設(shè)計(jì)商和制造商。約翰·埃文斯（John Evans）的螺旋振動(dòng)隔離器提供了極好的沖擊和振動(dòng)保護(hù)。

編輯：hfy