空氣彈簧的缺點(diǎn)

空氣彈簧也有缺點(diǎn)，即承重方向的阻尼較弱。指出空氣彈簧的等效阻尼系數(shù)在0.04～0.06之間。弱阻尼會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)問題。首先，振動(dòng)或沖擊的衰減時(shí)間過長，使含有空氣彈簧的系統(tǒng)難以穩(wěn)定。這種振動(dòng)和沖擊的來源主要是外部振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)引起的振動(dòng)。其次，空氣彈簧具有固有的微振動(dòng)，由流引起，這將對(duì)測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。

增加空氣彈簧阻尼的方法主要是采用多孔節(jié)流方式，其阻尼系數(shù)可達(dá)0.1以上，但多孔節(jié)流氣支撐的難點(diǎn)主要在于制造，其應(yīng)用并不寬的。文獻(xiàn)[1]通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)消除了微振動(dòng)，但這種方法并不通用。為了獲得一種便于設(shè)計(jì)和制造的高阻尼空氣彈簧，提出了一種新的空氣彈簧結(jié)構(gòu)?；驹硎墙梃b空氣彈簧阻尼結(jié)構(gòu)，引入空氣彈簧。為此，我們將首先回顧空氣彈簧的基本原理和相關(guān)理論，然后將其吸振原理引入空氣彈簧結(jié)構(gòu)中，并通過簡化模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，最后用實(shí)驗(yàn)方法分析動(dòng)態(tài)性能結(jié)構(gòu)，證明新結(jié)構(gòu)的空氣彈簧確實(shí)達(dá)到了提高阻尼和消除微振動(dòng)的目的。

空氣彈簧結(jié)構(gòu)的工作原理 空氣彈簧是一種結(jié)構(gòu)簡單、性價(jià)比高的彈簧阻尼元件，可以將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。雙室空氣彈簧結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主為圓形或方形圓柱。中室由隔板分為上下兩室。上下腔室充滿壓縮空氣。隔板設(shè)計(jì)有節(jié)流孔。活塞通過柔性橡膠密封件連接到氣缸的上部。 減振的原理是當(dāng)活塞或氣缸因外界干擾而上下振動(dòng)時(shí)，上下腔內(nèi)的空氣產(chǎn)生壓差。壓力差使空氣通過腔室之間的孔口往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生節(jié)流作用，將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。衰減振動(dòng)的目的?？諝鈴椈煽梢詫?shí)現(xiàn)低頻大阻尼值、高頻小阻尼值的阻尼能力，理論上可以提供0-∞阻尼值。如果將這種結(jié)構(gòu)引入空氣彈簧的結(jié)構(gòu)中，理論上可以增加空氣彈簧的阻尼能力。