Жидкая виброизоляция автомобиля: Какая напыляемая шумоизоляция для авто лучше. Жидкая шумка (ТОП 5)

Содержание

плюсы и минусы, как наносить

Движение автомобилей создает довольно высокий уровень шума, который слышен не только пешеходам, но и водителей внутри автомобилей. Чтобы снизить уровень постороннего шума, и снизить вероятность, что ваши разговоры в автомобиле (или музыку) будут слышать проходящие рядом пешеходы, применяют шумоизоляцию.

Шумоизоляция — это спектр мер, направленных на уменьшение уровня шума внутри автомобиля, поступающих извне. Большинство современных автомобилей получают шумоизоляцию еще на конвейере, где их производят. Но не всегда эта шумоизоляция качественная, и далеко не всегда ее достаточно водителю. В таком случае возникает вопрос, как улучшить шумоизоляцию внутри салона автомобиля. И здесь на помощь может прийти жидкая шумоизоляция.

Оглавление: 
1. Что такое жидкая шумоизоляция
2. Куда наносят жидкую шумоизоляцию
3. Преимущества жидкой шумоизоляции
4. Недостатки жидкой шумоизоляции
5. Основные ошибки при нанесении жидкой шумоизоляции

Что такое жидкая шумоизоляция

Жидкая шумоизоляция — это специальный состав, близкий по свойствам к резине, который наносится на элементы автомобиля с целью снижения возможности прохождения звуков через них. Такая шумоизоляция называется “жидкой”, поскольку она поставляется в жидком виде. Когда она наносится на детали автомобиля, она контактирует с воздухом, после чего затвердевает в месте нанесения.

В затвердевшем виде жидкая шумоизоляция способна сохранять свои свойства на протяжении долгого времени. Она невосприимчива к рабочим температурам (как высоким, так и низким), практически не разрушаема механически и с течение времени не теряет своих свойств.

Куда наносят жидкую шумоизоляцию

Обычно, жидкая шумоизоляция применяется в совокупности с обычной шумоизоляцией (установка шумопоглощающих матов). Ее явное преимущество перед классическими решениями — возможность нанесения на труднодоступных поверхностях.

Именно поэтому жидкую шумоизоляцию, обычно, наносят на:

Днище автомобиля
Колесные арки
Промежутки между установленными шумопоглощающими матами.

Обратите внимание

Обрабатывать жидкой шумоизоляций можно поверхности не только снаружи автомобиля, но и внутри. Такая шумоизоляция не токсична.

Преимущества жидкой шумоизоляции

Перед тем как решиться на нанесение подобного состава на свой автомобиль, рекомендуем ознакомиться с его преимуществами и недостатками, в сравнении с другими методами шумоизоляции. Рассмотрим основные преимущества жидкой шумоизоляции:

Универсальность. Жидкая шумоизоляция может использоваться для обработки деталей, как снаружи салона, так и внутри. При этом к ней не предъявляются особые условия по эксплуатации, поскольку в нанесенном виде она устойчива и практически не подвержена повреждениям извне, помимо направленного воздействия путем специальных химических составов;

Малый вес. Установка классической шумоизоляции предполагает серьезное повышение веса автомобиля. Шумоизоляционные маты после установки могут увеличить вес автомобиля вплоть до 50 кг, тогда как жидкая шумоизоляция наносится не сильно толстым слоем. С нею вес автомобиля увеличится, максимум, на 10-20 кг. При этом, не возникнет изменений в управляемости автомобиля и не повысится заметно расход топлива;
Высокая эффективность. Главная задача любой шумоизоляции — минимизировать попадание внешнего шума в салон автомобиля. Если звукоизоляционные маты поглощает поступающие звуковые волны, то нанесенная жидкая шумоизоляция не принимает их в себя, а рассеивает. Это делает ее более эффективной с точки зрения снижения уровня шума в автомобиле;
Защита. Жидкая шумоизоляция — это не только возможность снизить уровень шума. Поскольку она наносится напрямую на металлические (или пластиковые) элементы автомобиля, производители таких шумоизоляций закладывают в них дополнительные свойства. Шумоизоляция не пропускает воду, что дает возможность свести к минимуму вероятность образования коррозийных процессов на детали, на которую она нанесена. Это особенно актуально, если наносить такую шумоизоляцию на днище автомобиля. Шумоизоляция не только будет защищать от внешних шумов, но и снизит вероятность развития коррозии из-за попадания воды или реагентов.

Это основные преимущества, которые можно выделить у жидкой шумоизоляции.

Недостатки жидкой шумоизоляции

А теперь рассмотрим минусы, которые тоже у данного материала имеются:

Сложность в нанесении. С точки зрения обывателя в нанесении жидкой шумоизоляции ничего сложного нет, но это не так — есть масса нюансов, которые нужно учитывать, иначе шумоизоляция будет вздуваться, разрушаться, пропускать посторонние шумы и ее полезные свойства сведутся фактически к минимуму;

Стоимость. Цена на жидкую шумоизоляцию немаленькая, особенно если требуется значительный объем материала, чтобы покрыть максимально автомобиль. Кроме того, если обратиться в автосервис за услугой по нанесению жидкой шумоизоляции, счет за такую работу тоже будет немаленький. Причина тому не только в необходимости наличия профессиональных навыков для нанесения состава, но и в необходимости 2-4 дневного простоя автомобиля на стоянке сервиса в закрытом помещении после нанесения состава. Это связано с тем, что время полного высыхания жидкой шумоизоляции может достигать 4 дней.
Много низкокачественной продукции. На рынке можно найти жидкую шумоизоляцию в колоссально отличающихся друг от друга ценовых категориях. Большинства вариантов низкой стоимости имеют очень плохое качество, и при нанесении такой шумоизоляции не получится ощутить всех преимуществ от нее.

Жидкая шумоизоляция может стать хорошим дополнением к классической шумоизоляции автомобиля.

Основные ошибки при нанесении жидкой шумоизоляции

Для нанесения материала на автомобиль лучше обратиться к специалистам. Но стоимость их услуг может быть сопоставима со стоимостью самого материала. Это часто отпугивает автовладельцев, которые принимают решение нанести самостоятельно шумоизоляцию у себя в гараже. Рассмотрим основные ошибки, которые могут привести к плохому эффекту от нанесения жидкой шумоизоляции:

Отсутствие удобной площадки для работ. Жидкую шумоизоляцию не получится нанести на лужайке около дома. Здесь потребуется гараж, желательно со смотровой ямой, если требуется обработать днище автомобиля. Чтобы нанесенный состав полностью высох, нужно будет оставить автомобиль на несколько дней (чаще всего, около 3-4 дней, точнее указано в инструкции конкретного материала) в одинаковых условиях;
Неправильная подготовка автомобиля.

Нужно правильно подготовить поверхности перед нанесением на них материала, иначе он вздуется, разрушится и не будет выполнять возложенные на него функции. Перед нанесением материала обязательно необходимо полностью очистить поверхность от скопившихся загрязнений. При наличии элементов коррозии, требуется удалить ржавчину. После этого деталь следует обезжирить, и только потом приступать к работе;
Ошибки в нанесении грунта. Рекомендуется воспользоваться инструкция в интернете (с поправками на инструкции к конкретной вашим материалам), чтобы правильно нанести грунт на поверхность;
Поспешное нанесение второго слоя поверх первого. Многие хотят побыстрее закончить работу и не дожидаются высыхания первого слоя жидкой шумоизоляции перед нанесением последующих. В зависимости от состава, может потребоваться от десятка минут до десятка часов на высыхание первого слоя;

Обратите внимание

Обычно, жидкая шумоизоляция наносится в 2-3 слоя. Более подробные рекомендации должны быть указаны в инструкции по нанесению конкретного материала.

Неаккуратное нанесение материала. Жидкая шумоизоляция наносится на определенные поверхности. Рекомендуется пользоваться малярным скотчем, чтобы избегать попадание материала туда, где его не должно быть;
Сбор автомобиля раньше времени. После нанесения материала нужно дать время ему полностью засохнуть. Это может занимать до 4 дней, подробнее смотрите конкретно по вашему материалу в инструкции к его использованию. Все эти сутки автомобиль должен стоять в сухом помещении, где температура сильно не меняется.

Это основные ошибки, которые совершают автовладельцы при самостоятельном нанесении жидкой шумоизоляции. Самое главное, на что нужно ориентироваться при нанесении подобного материала на детали автомобиля, это инструкция на банке с шумоизоляцией, а не инструкции в интернете.

Жидкая виброизоляция автомобиля: Какая напыляемая шумоизоляция для авто лучше. Жидкая шумка (ТОП 5)

Загрузка…

Жидкая шумоизоляция автомобиля — отзывы о популярных средствах

За последнее время учеными создано множество различных материалов с очень уникальными свойствами. Так, мы уже рассказывали на нашем автопортале для автолюбителей Vodi.su о виниловых пленках для стайлинга, а также о жидкой резине, с помощью которой вашему автомобили можно придать оригинальный вид и защитить лакокрасочное покрытие от царапин и сколов.

Жидкая резина используется не только для тюнинга, но и для шумоизоляции. В этой статье поговорим о так называемой жидкой шумоизоляции — что это такое и стоит ли ею пользоваться.

Такой вид изоляции позиционируется как покрытие, призванное подавлять шумы, а также защищать детали кузова автомобиля от повреждений и образования ржавчины.

Нет ничего странного в том, что водители хотят создать комфортные условия в своем салоне. Однако применение листовой шумоизоляции приводит к увеличению массы автомобиля, что влияет на его маневренность, быстроходность, а соответственно и на расход бензина. Так, если вы используете традиционные шумоизоляционные материалы, то общая масса авто может увеличиться на 50-150 килограммов, что, конечно же, отобразиться на динамике.

Жидкая шумоизоляция — это пастообразный материал, обладающий массой положительных свойств:

не содержит вредных химических веществ;
прост в применении — наносится распылением;
практически не влияет на увеличение веса автомобиля — максимум на 15-25 килограмм;
обладает хорошей адгезией (сцеплением) с любыми типами поверхностей;
используется как внутри салона, так и снаружи — его наносят на днище, колесные арки.

Жидкая резина очень хорошо поглощает посторонние шумы и вибрации. Из-за того, что она наносится методом напыления, очень легко обработать ею наиболее труднодоступные места.

Нужно отметить еще один очень важный положительный момент — впервые жидкая шумоизоляция была разработана в Швеции, климатические условия в которой сходны с российскими. То есть эта резина с легкостью переносит резкие перепады температур, морозные зимы и жаркое лето. Кроме того, жидкой резине не страшны снег, дождь, она сохраняет свои качества при температуре от -50 до +50 градусов.

Однако, не стоит полагать, что с помощью жидкой шумоизоляции, вы сможете сразу же избавиться от всех проблем. Опытные мастера не рекомендуют применять ее внутри салона. Самые оптимальные места для нанесения — багажник, подкрылки, колесные арки, днище. Также ее можно использовать в сочетании с вибропластом, чтобы получить значительно лучший эффект.

Если посмотреть на химический состав жидкой шумоизоляции, то мы увидим здесь полимерную основу из жидкой резины, которая быстро затвердевает, а также различные виды присадок и пластификаторов для повышения эластичности, гибкости, устойчивости к жаре или холоду. Кроме того, такое покрытие полностью инертно, то есть не будет вступать в реакцию с солями, которые тоннами высыпают на наши дороги зимой.

Также материал повышает антикоррозийные свойства кузова.

На сегодняшний момент доступна изоляция нескольких производителей:

Первые два вида относятся к однокомпонентным составам, которые можно сразу же наносить на подготовленную поверхность.

Noiseliquidator (производится в России) относится к двухкомпонентным составам, то есть состоит непосредственно из самой мастики и отвердителя, их нужно смешать в указанной пропорции, и только после этого наносить.

Удельный вес всех этих составов равняется приблизительно 4 кг/м.кв, а уровень вибро- и шумопоглощения — 40%.

В продаже можно найти еще много других битумных мастик с добавлением каучука или резиновой крошки, которые могут стоить дешевле, но мы рекомендовали бы пользоваться именно указанными видами, поскольку их можно применять как для шумоизоляции днища, так и труднодоступных мест, например подкрылков или колесных арок. Также такими составами можно покрыть крышку и внутренние поверхности багажника, что поможет вам избавиться от скрипа.

Жидкая шумоизоляция Noxudol 3100

Noxudol — это шведская торговая марка. Диапазон температур, которые способна выдерживать изоляция без потери своих свойств, составляет 100 градусов — от минус 50-ти до +50-ти градусов.

Она может продаваться как в больших ведрах, весом по 18-20 килограмм, так и небольших литровых баллончиках. Наносить ее можно как с помощью кисточки, так и распылителем. Последний способ более предпочтителен.

Обрабатывать пастой можно днище, колесные арки, подкрылки, внутренние стенки багажника. Некоторые также наносят ее на подкапотное пространство, чтобы в салон не проникали шумы от мотора.

Noxudol 3100 относится к однокомпонентным мастикам. Наносить его нужно на хорошо подготовленную поверхность, максимально очищенную от загрязнений и обезжиренную.

Состав растекается по поверхности и образует тонкую резиновую пленку с высокими свойствами шумопоглощения.

Наносят его в два слоя. После нанесения первого слоя ждут, когда он начнет полимеризоваться, и только после этого напыляют следующий слой. Для лучшего схватывания с поверхностью можно использовать строительный фен, хотя необязательно — уточните данный вопрос у специалистов или внимательно прочитайте инструкцию по применению.

Видео-презентация средства.

Dinitrol 479

Это тоже очень эффективное средство, которое применяют в основном для днища и колесных арок. Снижение шума после ее нанесения достигает 40%, эффект наиболее заметен на скоростях до 90 км/час. Водители отмечают, что в зимнее время, когда едешь шипованной резиной по голому асфальту, шум не так слышен в салоне, как раньше.

Наносится так же, как и Noxudol, в два слоя. Можно использовать кисточки, хотя с распылителем вы управитесь намного быстрее, к тому же будет меньше неровностей. Поверхности нужно хорошо очистить, обезжирить с помощью распыляемых составов, дождаться полного высыхания и только потом наносить средство.

Состав полностью полимеризуется за 10-12 часов, при этом он может спокойно переносить температуры до 100 градусов. Не боится снега, дождя, соли. Примерно через 2-3 года данную операцию можно повторить.

Видео о средстве Dinitrol 479.

NoiseLiquidator

Довольно популярна у водителей двухкомпонентная мастика StP Noise Liquidator. Она позиционируется не только как шумоизоляция, но и как антикоррозийная защита.

Так же, как и предыдущие виды, наносится на полностью очищенные и обезжиренные поверхности. Места применения — днище, пол, подкрылки.

Из-за густой консистенции наносят ее специальным шпателем. Она очень быстро высыхает — в течение двух часов.

Обладает повышенной жесткостью, водонепроницаемостью, антигравийными и антикоррозийными свойствами.

Хорошо поглощает шумы и вибрации.

Нанесение и обработка средством.

Загрузка…

Как делается жидкая шумоизоляция автомобиля своими руками

Несмотря на то что о жидкой звукоизоляции в широких кругах автомобилисты ещё не узнали, она уже завоевала немало поклонников. Совсем скоро о ней начнут рассказывать на каждом СТО и в каждом гараже. Для того чтобы вы были в числе новаторов, в этой статье мы расскажем о том, как выполняется жидкая шумоизоляция своими руками. Кроме этого, вы узнаете, зачем она нужна, в чём её преимущества перед обычной звукоизоляцией и что она собой представляет.

Жидкая шумоизоляция автомобиля

Что она собой представляет, в чём её преимущества

Жидкая звукоизоляция — это идеальный вариант шумоизоляции, что поглощает звуки в днище автомашины и колёсных арках. Это означает, что при попадании в эти места песка, гравия и других инородных тел, вы не будете слышать в салоне посторонних шумов.

Так как её основная составляющая — жидкая резина, неудивительно, что этот материал после высыхания защищает днище и колёсные арки автомашины от коррозии, попадания влаги и других пагубных воздействий.

Жидкую шумоизоляцию наносят на внутренние и наружные поверхности автомобиля, которые скрыты от глаз. Вы спросите, почему бы в таком случае не воспользоваться звукоизолирующими матами? Дело в том, что они обладают свойством хорошего впитывания влаги и многих химических реагентов, а это через определённый промежуток времени превращает листовые материалы в отличный проводник звука.

На видео рассказывается, что такое жидкая шумоизоляция:

На сегодняшний день различают две технологии нанесения жидкой звукоизоляции:

Согласно первой — шумоизоляционный материал наносят на поверхность со слоем грунтовки, что обеспечивает требуемую адгезию.
Во втором случае его наносят на обезжиренную, вымытую поверхность.

Специалисты советуют применять такой материал совместно с обыкновенной пористой шумоизоляцией. Жидкий состав отлично заполняет щели на стыках и обеспечивает великолепную защиту от внешних неприятных и отвлекающих звуков.

Ещё один довод в пользу жидкой шумоизоляции: благодаря своим свойствам, она отлично защищает корпус автомашины от ударов камней и коррозии.

[banner_adsense-netboard]{banner_adsense-netboard}[/banner_adsense-netboard]
Нанесение шумоизоляционного слоя на днище автомобиля

Если вообще говорить о звукоизоляции салона автомашины, то её преимущества в следующем:

минимум конструкционных шумов;
снижение дорожных шумов;
звук автомобильной акустики значительно лучше;
обшивка не дребезжит.

Порядок действий при выполнении шумоизоляции жидкообразным составом

Итак, если вы являетесь счастливым обладателем иномарки, то, в принципе, можете задуматься о необходимости дополнительной звукоизоляции. Если же вы предпочитаете поддерживать отечественный автопром, тогда она вам точно потребуется.

Жидкие составы для звукоизоляции в основном наносят на дно и колёсные арки автомашины. Перед этим транспортное средство тщательно очищают от грязи. Дело в том, что поверхность, на которую будет нанесён слой шумоизоляции, должна быть не только идеально чистой, но и обезжиренной. Для обезжиривания специалисты рекомендуют приобрести специальный раствор, к примеру ликвидатор силикона. Внимание, профессионалы на СТО рекомендуют после очистки обработать арки и дно автомашины наждачной бумагой с мелким зерном. Сделать это необходимо до обезжиривания. Таким образом, грунтовочная смесь лучше пристанет к месту звукоизоляции.

На видео показано, как происходит нанесение жидкой шумоизоляции:

После этих нехитрых манипуляций необходимо провести грунтование места нанесения звукоизоляционного состава. Не забудьте дать грунтовочному составу просохнуть.

Теперь можно приступить непосредственно к нанесению жидкого шумоизоляционного состава. При этом стоит помнить, что у этих материалов скорость полимеризации достаточно низкая. Она указывается на упаковке изделия и у каждого производителя своя.

Жидкое вещество, изолирующее шум, можно наносить кистью или с помощью пульверизатора. Если вы выбрали второй вариант, то обязательно перед распылением изолируйте поверхности, на которых присутствие шумоизоляции крайне нежелательно. Для этого специалисты рекомендуют применить бумагу и клейкую ленту, которая часто используется при окрашивании. Она продаётся в любом магазине со строительными материалами.

Жидкий звукоизолирующий состав наносят в два слоя. После нанесения на поверхности первого слоя необходимо дождаться его полной полимеризации и только затем начать наносить второй слой, который также требуется тщательно высушить.

Два в одном

Как уже говорилось ранее, жидкостный состав очень эффективно использовать на пару с шумоизоляционными матами. При этом качество защиты салона от дорожных звуков многократно улучшается. Нанесение звукоизоляционной жидкости на стыках практически ничем не отличается. Разница заключается лишь в том, что обычно труднодоступные места невозможно предварительно покрыть грунтовкой в силу конструкции автомашины. В этом случае перед нанесением шумоизоляции поверхность только обезжиривают. Для этого используют пульверизатор, при помощи которого обезжиривающее средство впрыскивается в узкие полости автомашины.

Шумоизоляция колёсных арок

Теперь растворителю необходимо дать время для испарения. Помните, что в узком пространстве испарение происходит гораздо медленнее, чем на открытых поверхностях. Иногда для этого необходимо подождать от одного до трёх часов. В условиях работы при низкой температуре воздуха это время увеличивается практически вдвое.

Стоит отметить, что изоляция только дна и арок не избавит вас от шума в салоне. Для максимальной эффективности многие автолюбители также проводят звукоизоляцию дверей и других частей кузова автомашины.

Полезные советы

Если вы проводите шумоизоляцию автомашины самостоятельно, тогда вам стоит прислушаться к следующим советам специалистов, которые избавят вас от неудобств:

При разборе салона автомашины используйте изоленту для закрепления болтов и клопов на деталях, которые снимаете. Это позволит при сборке не запутаться и ничего не потерять.
Наносите шумоизоляционные материалы как можно аккуратнее, между ними не должно быть пустот или пробелов. Если звукоизоляция будет нанесена неоднородно, то вы не добьётесь никаких результатов.
При разборе и сборке салона воспользуйтесь помощью товарища. Особенно она будет необходима при снятии колёс и кресел.

На видео показано, как делать жидкую шумоизоляцию колёсных арок:

Если вам кажется, что все вышеописанные действия займут слишком много времени, довольно хлопотные и у вас не хватит терпения на проделывание всех этапов, тогда вам лучше обратиться к специалистам. На СТО вам всегда придут на помощь. В этом случае стоит помнить, что трудоёмкая работа всегда требует больших денежных затрат, так что будьте готовы выложить немалую сумму из своего кошелька.

В заключение можно резюмировать, что жидкая шумоизоляция автомобиля своими руками проводится достаточно просто, а во время высыхания обезжиривающего растворителя и слоёв звукоизоляционного состава можно выполнять любую другую работу. В пользу выполнения жидкой шумоизоляции также свидетельствует множество её преимуществ, таких как надёжная защита от твёрдых тел, отличные звукоизолирующие свойства, защита от коррозии и возможность использования для изоляции труднодоступных поверхностей.

Помните, отсутствие шума в салоне — это ваш комфорт и комфорт ваших близких во время поездок.

Как бюджетно улучшить шумоизоляцию автомобиля — Российская газета

Рано или поздно владелец автомобиля массового сегмента осознает, что его не устраивает шумоизоляция его «железного коня». В наибольшей степени это касается «бюджетников» — начальных моделей АвтоВАЗа, Renault, ряда доступных «китайцев» и представителей модельной линейки УАЗа. Как улучшить ситуацию с паразитными шумами в таких машинах без сильного урона семейному бюджету? Существует несколько действенных вариантов.

Правильные материалы

Ключ к успеху — собственно «шумка», эластичный и вибропоглощающий материал, который не проблема приобрести в специализированных магазинах.

Такие современные материалы представляют из себя самоклеющуюся композицию, легко монтируются на поверхностях со сложным рельефом, не впитывают влагу и обладает антикоррозийными свойствами, равно как свойствами герметика. При монтаже такая «шумка» требует разогрева 50°С, поэтому стоит потратиться на строительный фен или в крайнем случае воспользоваться мощным бытовым.

Схема шумоизолирования

Пожалуй, главное правило «гаражной» шумоизоляции — не удалять заводской теплоизоляционный материал. Ваша «шумка» должна быть в помощь, а не заменой.

Места оклейки должны быть предварительно тщательно очищены от грязи, битумных и маслянистых отложений. Соответственно, на этом этапе обязательно использование обезжиривателя. В моделях изолирующих материалов сегодня нет недостатка.

Шумоизоляция капота

Для снижения шума двигателя эффект даст шумоизоляция капота. Как правило массовые машины начальных комплектаций лишены заводской «шумки» капота, тогда шумоизоляция напрашивается.

Как вариант — можно приобрести у дилера фирменный изолирующий мат и установить его собственными силами. Но если не хотите тратиться на фирменную «шумку», используйте в качестве вибродемпфера плотный материал с фольгированным лицевым слоем.

Дело в том, что зона капота является термонагруженной частью, поэтому обычная «шумка» здесь не подойдет. Вырезаем из изолирующего материала фрагменты нужной формы и клеим их прямо на металл на внутренней части капота между ребер жесткости. Похожим образом можно заизолировать также внутренние стенки и дно багажника, но, разумеется, заботиться о термоизоляции в данном случае нет нужды, и обработка обойдется дешевле.

Шумоизоляция колесных арок

Колесные арки являются одним из самых сильных источников шума в автомобиле, поэтому изолировать эти элементы кузова имеет прямой смысл. Алгоритм действий при этом следующий — демонтируем штатный защитный пластиковый локер (подкрылок), если он имеется.

Очищаем и обезжириваем поверхность металлической арки. Наклеиваем изолирующий материал, предварительно разогрев его феном и прикатывая твердым валиком. Устанавливаем подкрылки в обратной последовательности.

Жидкая шумоизоляция арок колес и днища

Вместо изолирующих матов можно задействовать так называемую жидкую изоляцию колесных арок. Для этого используют специальные мастики или жидкую резину. Мастика наносится на очищенную металлическую поверхность при помощи кисточки, а жидкая резина распыляется при помощи пневмораспылителя.

Шумка и антикор — два в одном

Отдельно заметим, что отличный результат дает совмещение шумоизоляции днища с его антикоррозийной обработкой. В этих целях используются резинобитумные мастики для жидкого нанесения.

Хиты в этой сфере — средства Noxudol 3100, Dinitrol 479 и STP мастика NoiseLIQUIDator. Такая шумопоглощающая паста наносится распылением или смазыванием на днище и полости колесных арок, значительно снижая паразитные шумы.

Шумоизоляция проемов

В последние годы на рынке появились высокоэффективные спецуплотнители, которые клеятся не вместо штатных, а в добавление к ним. Как правило такие самоклеящиеся ленты китайского или отечественного производства, что, однако, никак не умаляет эффекта от их использования. Покупаем в магазине такой самоклеящийся резиновый уплотнитель.

Как вариант, это может быть РКИ-19Т или РГИ-135, очищаем от грязи, а затем обезжириваем проемы (края дверей, кромки капота и багажника). Предварительно очищаем место оклейки от грязи, обезжириваем, и приклеиваем уплотнитель рядом с заводским. При отсутствии такового (например, на кромке капота) клеем уплотнитель на нижнюю кромку капота так, чтобы оставался небольшой зазор. (Чтобы убедиться, что капот легко закрывается, воспользуетесь пробным кусочком уплотнителя).

Положительных эффектов после такой доработки несколько. Дополнительный уплотнитель играет роль шумо-, вибро-, тепло и влагоизоляции. Бонус — двери и капот с дополнительными уплотнительными резинками будут закрываться тише.

Самые популярные причины вибрации двигателя автомобиля

Автомобиль Вибрация двигателя могла быть результатом ряда проблем. Хотя предполагается, что вибрация исходит от двигателя, на самом деле реальной причиной могут быть оси. Если вы управляете подержанным автомобилем, проблема, вероятно, возникает чаще, и сейчас самое время узнать больше о ее распространенных причинах и найти решения. Здесь мы подробно обсудим причины вибрации двигателя.Внимательно прочтите их, чтобы увидеть, не наблюдается ли у вас одного из симптомов, вызывающих вибрацию двигателя автомобиля .

Системы активной виброизоляции

Этот раздел поможет инженерам и ученым получить общее представление о системах активной виброизоляции, о том, как они работают, когда их следует применять и какие ограничения они имеют. Особое внимание уделяется промышленности по производству полупроводников, так как в этой области появилось много приложений.

5.1 История

Системы управления с обратной связью существуют сотни лет, но их наибольший рост пришелся на 20 век.Во время Второй мировой войны были достигнуты очень быстрые успехи, поскольку технология применялась в системах обороны. Эти разработки продолжались, и даже сегодня в большинстве текстов по системам управления есть примеры, такие как системы управления истребителями и ракетами.

Системы активной виброизоляции были продолжением электромеханических систем управления, разработанных для защиты. Еще в 1950-х годах системы активного гашения вибрации разрабатывались для таких применений, как сиденья вертолетов.Таким образом, активные системы управления, специально предназначенные для контроля вибрации, существуют уже более 60 лет. В индустрии прецизионного контроля вибрации системы активной виброизоляции доступны уже почти 20 лет. Есть много причин, по которым они не получили широкого распространения.

Большинство активных систем виброизоляции относительно сложны, дороги и часто обеспечивают лишь незначительное улучшение характеристик по сравнению с традиционными методами пассивной виброизоляции.Их также сложнее настроить, и их вспомогательная электроника часто требует настройки. Тем не менее, активные системы могут выполнять функции, которые просто невозможны с чисто пассивными системами.

Две вещи привели к возобновлению интереса к системам активного контроля вибрации в последние годы. Во-первых, это быстрый рост полупроводниковой промышленности, а во-вторых, желание производить больше полупроводников, быстрее и с меньшими затратами. Процессы литографии и контроля обычно включают размещение кремниевой пластины относительно критических оптических (или других) компонентов путем помещения пластины на тяжелый и / или быстро движущийся столик.Поскольку эти этапы сканируют от участка к участку на пластине, они заставляют весь прибор «подпрыгивать» на системе виброизоляции. Несмотря на то, что перемещение инструмента после такого перемещения может быть небольшим (несколько мм), разрешение инструмента приближается, а в некоторых случаях опускается ниже 1 нм. Приборы с таким разрешением неизбежно чувствительны даже к малейшим уровням вибрации. Активные системы помогают в этих случаях, уменьшая остаточные движения изолированной полезной нагрузки после таких движений ступени.

Вторым изменением, которое сделало активные системы более популярными, стало развитие технологий цифровой обработки сигналов. В целом, активная система, основанная на аналоговой электронике, будет превосходить систему на цифровой основе. Это связано с присущим ему низким уровнем шума и широкой полосой пропускания, доступной для высокопроизводительной аналоговой электроники. (Относительно недорогой операционный усилитель может иметь разрешение, эквивалентное 30 битам, и «частоту дискретизации» многих МГц.) Аналоговая электроника также недорога.Проблема с аналоговыми системами заключается в том, что они должны настраиваться вручную и не могут (легко) справиться с нелинейной обратной связью или приложениями с прямой связью (см. Раздел 5.4.3). Цифровые контроллеры обладают потенциалом для автоматической настройки и обработки алгоритмов нелинейной обратной связи и прямой связи. Это позволяет использовать активные системы в OEM-приложениях (например, в полупроводниковой промышленности). Они также могут быть запрограммированы на выполнение различных задач, автоматическое переключение между задачами по команде и могут иметь обновления программного обеспечения, которые «перенаправляют» систему обратной связи, не поднимая паяльник.Чтобы читатель лучше понял затраты и преимущества этих систем, мы представили краткое введение в терминологию и методы сервоуправления.

5.2 Сервоприводы и терминология

Хотя терминология для активных систем довольно универсальна, есть некоторые вариации. Следующее обсуждение вводит терминологию, используемую TMC, и должно помочь вам с концепциями, используемыми в активных системах. Основа всех активных систем управления проиллюстрирована на Рисунке 16.

Он состоит из трех основных элементов:

Блок, обозначенный буквой «G», называется заводом и представляет поведение вашей механической (или электронной, гидравлической, тепловой и т. Д.) Системы до того, как будет применена какая-либо обратная связь. Он представляет собой передаточную функцию, которая представляет собой отношение выхода блока к его входу, выраженное как функция частоты. Это отношение имеет как величину, так и фазу и может быть или не быть безразмерным. Например, он может представлять функцию передачи вибрации, где входные данные (линия слева) представляют движение земли, а выходные данные (линия справа) представляют движение поверхности стола.

Базовый контур обратной связи состоит из трех элементов: объекта, компенсации и суммирующего узла.

В данном случае коэффициент безразмерный. Если на входе сила, а на выходе — положение, то передаточная функция имеет единицы измерения (м / Н). Передаточная функция G имеет специальное имя: передаточная функция завода . Все передаточные функции (G, H, произведение GH и т. Д.) Представлены комплексными числами (числами с действительными и мнимыми компонентами).На любой заданной частоте комплексное число представляет вектор в комплексной плоскости. Длина и угол этого вектора представляют величину и фазу передаточной функции.
Блок с надписью «H» называется компенсацией и обычно представляет ваш сервопривод. Для системы виброизоляции он может представлять полную передаточную функцию для датчика, который контролирует выходную мощность установки (акселерометр), некоторых электронных фильтров, усилителей и, наконец, исполнительного механизма, который создает силу, действующую на полезную нагрузку.В этом примере ответ имеет величину, фазу и единицы (Н / м). Обратите внимание, что передаточная функция цикла для системы, которая является продуктом (GH), должна быть безразмерной. Передаточная функция контура является наиболее важной величиной при анализе производительности и устойчивости системы управления и будет обсуждаться позже.
Круг является суммирующим перекрестком. Он может иметь много входов, которые суммируются, чтобы сформировать один выход. Все входы и выход имеют одни и те же единицы (например, силу).Знак плюс или минус печатается рядом с каждым вводом, чтобы указать, добавляется он или вычитается. Обратите внимание, что выход H всегда вычитается на этом соединении, что представляет собой концепцию отрицательной обратной связи. Выход суммирующего соединения иногда называют сигналом ошибки или точкой ошибки в схеме.

Можно показать, что передаточная функция с обратной связью для системы задается уравнением 16. Это, пожалуй, самое важное соотношение в теории управления.Знаменатель 1 + GH называется характеристическим уравнением, поскольку расположение его корней на комплексной плоскости определяет устойчивость системы. Есть несколько других свойств, которые сразу очевидны из формы этого уравнения.

Во-первых, когда коэффициент усиления контура (величина | GH |) намного меньше единицы, передаточная функция замкнутого контура является просто числителем (G). Для больших коэффициентов усиления контура (| GH | >> 1) передаточная функция уменьшается или подавляется коэффициентом усиления контура.Таким образом, сервопривод оказывает наибольшее влияние на систему, когда усиление контура превышает единичное усиление . Диапазон частот между частотами единичного усиления или точками единичного усиления является активной полосой пропускания сервопривода. На практике вам не разрешается устанавливать произвольно высокое усиление контура между точками единичного усиления и при этом иметь стабильный сервопривод. Фактически, существует предел того, насколько быстро можно увеличить усиление вблизи частот с единичным усилением. Из-за этого коэффициент усиления системы обычно ограничен доступной полосой пропускания.

Другим очевидным результатом уравнения 16 является то, что единственные частоты, на которых передаточная функция замкнутого контура может стать большой, — это то, где величина | GH | Уравнение 1, и его фаза становится близкой к 180 °. Когда величина GH приближается к этой точке, ее значение приближается к (-1), знаменатель уравнения 16 становится маленьким, и реакция замкнутого контура становится большой. Разница между фазой GH и 180 ° при частоте единичного усиления для GH называется запасом по фазе. Чем больше запас по фазе, тем меньше усиление в точках единичного усиления.Однако оказывается, что большие запасы по фазе также уменьшают усиление сервопривода в пределах его активной полосы пропускания. Таким образом, выбор запаса по фазе — это компромисс между усилением и стабильностью в точках единичного усиления. Усиление при единичном усилении всегда происходит при запасе по фазе менее 60 °. Большинство сервоприводов имеют запас по фазе от 20 ° до 40 °. Усиление на частотах единичного усиления сервопривода проявляется как новые резонансы в системе.

5.3 Активное подавление вибрации

В предыдущем разделе была представлена качественная картина того, как работают сервоприводы, а также представлены общие концепции и терминология.В действительности, наиболее активные системы подавления вибрации намного сложнее, чем простой рисунок, показанный на рисунке 16. Обычно контролируются от 3 до 6 степеней свободы (DOF): три поступательных движения (движения по осям X, Y и Z) и три вращательных (крен, тангаж и рыскание). Кроме того, в системе может быть много типов датчиков, таких как датчики высоты для выравнивания системы и акселерометры для определения движений полезной нагрузки. Они объединяются в систему, используя параллельные или вложенные сервоконтуры.Хотя они могут быть представлены в виде блок-схем, подобных показанной на рисунке 16, и анализируются с использованием тех же методов, детали могут оказаться весьма сложными. Однако существуют некоторые общие правила, которые применимы, в частности, к сервоприводам с активным подавлением вибрации.

Несколько датчиков. Хотя у вас может быть как акселерометр, измеряющий инерционное движение полезной нагрузки, так и датчик положения, измеряющий ее положение относительно земли, вы не можете использовать их оба на любой заданной частоте.Другими словами, активная полоса пропускания сервопривода положения не может перекрываться с активной полосой пропускания сервопривода акселерометра. Интуитивно это просто означает, что вы не можете заставить полезную нагрузку отслеживать два независимых датчика одновременно. Это имеет серьезные последствия.

Привязка полезной нагрузки к инерциальному датчику (акселерометру) делает полезную нагрузку более тихой; однако выходной сигнал акселерометра не содержит информации о местоположении Земли. Аналогичным образом, привязка полезной нагрузки к датчику положения заставит полезную нагрузку более точно отслеживать землю, включая ее вибрации.У вас не может быть полезной нагрузки, которая одновременно отслеживает землю и имеет хорошие характеристики виброизоляции! Например, если вам нужна дополнительная виброизоляция на частоте 1 Гц, вы должны увеличить усиление акселерометрической части сервопривода. Это означает, что сервопривод, который позиционирует полезную нагрузку относительно земли, должен иметь пониженное усиление. В результате платформа работает тише, но ей требуется больше времени, чтобы вернуться в свое номинальное положение, если ее потревожить. Это обсуждается далее в Разделе 5.6.

Пределы усиления сервоприводов позиций. Как упоминалось выше, датчики положения также связывают вибрацию земли с полезной нагрузкой. Это устанавливает практический предел частоты единичного усиления для сервопривода управления высотой (например, прецизионной электронной системы позиционирования PEPS® компании TMC). Чтобы предотвратить ухудшение характеристик виброизоляции системы, частота единичного усиления для PEPS ограничена до менее 3 Гц. Это, в свою очередь, ограничивает его низкочастотное усиление (которое определяет, насколько быстро система восстанавливается после помех). Его основными преимуществами являются более точное позиционирование (до 100 раз более точное, чем у механического клапана), лучшее демпфирование, лучшая изоляция высокочастотной вибрации и возможность электронного «управления» полезной нагрузкой с использованием входных сигналов с прямой связью (обсуждается позже).Это не улучшит скорость повторного выравнивания полезной нагрузки. * PEPS также можно комбинировать с системой PEPS-VX® от TMC, которая использует инерционные датчики полезной нагрузки для улучшения уровней вибрации полезной нагрузки.

Структурные резонансы. Другой важной проблемой в системах активной виброизоляции является наличие структурных резонансов в полезной нагрузке. Эти резонансы образуют практический предел полосы пропускания для любого серво изолятора вибрации, в котором используются инерционные датчики, непосредственно установленные на полезной нагрузке.Даже довольно жесткая полезная нагрузка будет иметь первые резонансы в диапазоне частот 100-500 Гц. Это было бы приемлемо, если бы они были хорошо демпфированы. Однако в большинстве структур это не так. Это ограничивает полосу пропускания таких сервоприводов примерно 10-40 Гц. Хотя сервопривод, сконструированный по индивидуальному заказу, может работать лучше, стандартная стандартная система активного подавления вибрации делает это редко.

5.4 Типы активных систем

Хотя мы упоминали сервоприводы «положение» и «ускорение», в действительности эти системы могут принимать множество различных форм.Кроме того, базовая производительность сервопривода на рисунке 16 может быть увеличена с помощью упреждающей связи. В следующих разделах представлены наиболее распространенные конфигурации и кратко описаны их относительные достоинства.

В базовом контуре инерционной обратной связи для воздействия на обратную связь используется датчик полезной нагрузки и силовой привод, такой как «звуковая катушка» громкоговорителя. Прямая связь может быть добавлена в цикл в нескольких точках.

5.4.1 Инерционная обратная связь

Безусловно, наиболее популярным типом активной системы отмены была система инерционной обратной связи, показанная на рисунке 17.Обратите внимание, что здесь пневматические изоляторы смоделированы как простая пружина. Пренебрегая входом с прямой связью и датчиком движения грунта (обсуждаемым в разделе 5.4.3), путь обратной связи состоит из сейсмометра, фильтра и силового привода (такого как «звуковая катушка» громкоговорителя). Сейсмометр измеряет смещение между своей испытательной массой и изолированной полезной нагрузкой, фильтрует этот сигнал, а затем прикладывает силу к полезной нагрузке так, чтобы это смещение (X ₁ — X ₂) было постоянным, тем самым обнуляя выходной сигнал сейсмометра. .Поскольку единственная сила, действующая на испытательную массу, исходит от сжатия ее пружины, и это сжатие поддерживается постоянным (X ₁ — X ₂ ≈ 0), отсюда следует, что испытательная масса активно изолирована. Аналогичным образом, поскольку изолированная полезная нагрузка вынуждена отслеживать испытательную массу, она также должна быть изолирована от вибрации. Подробные сведения об этом типе сервопривода можно найти во многих ссылках. **

Производительность системы этого типа всегда ограничена полосой пропускания сервопривода.Как упоминалось ранее, структурные резонансы в изолированной полезной нагрузке ограничивают полосу пропускания в практических системах до 10-40 Гц (обычно ближе к нижнему пределу этого диапазона). Этот тип системы также имеет «связь по переменному току», поскольку сейсмометр не имеет отклика «постоянный ток». В результате эти сервоприводы имеют две частоты единичного усиления — обычно 0,1 и 20 Гц. Это более подробно проиллюстрировано в разделе 5.6. В результате сервопривод достигает максимального усиления около 20-40 дБ на частоте ~ 2 Гц — собственной частоте пассивной пружинной опоры для системы.Замкнутый отклик системы имеет два новых резонанса на частотах единичного усиления ~ 0,1 и ~ 20 Гц. Из-за небольшой ширины полосы частот этих систем (всего около двух десятков частот), коэффициент усиления не очень высок, за исключением естественной (разомкнутой) резонансной частоты полезной нагрузки. Высокое усиление полностью подавляет этот резонанс. По этой причине полезно думать об этих системах как об инерционных демпфирующих системах, которые обладают свойством демпфирования основного резонанса системы без ухудшения характеристик виброизоляции.(Пассивное демпфирование также может погасить этот резонанс, но значительно увеличивает передачу вибрации от земли.)

5.4.2 Дополнительные ограничения пропускной способности

Эти сервоприводы также ограничены в том, насколько низкая частота их единичного усиления может быть понижена шумом в инерционном датчике. Это подробно описано в ссылке в сноске 2. Практически все коммерческие системы активного подавления вибрации используют геофоны в качестве своих инерциальных датчиков. Это простые, компактные и недорогие сейсмометры, используемые в геофизических исследованиях.Они значительно превосходят даже качественные пьезоэлектрические акселерометры на частотах 10 Гц и ниже. Однако их шумовые характеристики недостаточны для увеличения полосы пропускания инерционной системы обратной связи ниже ~ 0,1 Гц. Чтобы преодолеть этот барьер, нужно было бы использовать гораздо более дорогие датчики, а общая стоимость системы больше не была бы коммерчески возможной.

Другая низкочастотная «стена», ограничивающая полосу пропускания системы, возникает, когда метод инерционной обратной связи применяется в горизонтальном направлении.(Обратите внимание, что система с шестью степенями свободы [DOF] имеет три «вертикальных» и три «горизонтальных» сервопривода. Горизонтальные DOF — это те, которые управляются с помощью приводов с горизонтальным приводом — X, Y и поворота [рысканье]). Это проблема наклона к горизонтальному соединению. Если вы толкаете полезный груз вбок с помощью горизонтальных приводов, и он наклоняется, инерционные датчики считывают наклон как ускорение и пытаются исправить это, ускоряя полезный груз, что, конечно, неправильно. Этот эффект является фундаментальным ограничением, которое уходит своими корнями в принцип эквивалентности Эйнштейна, который гласит, что невозможно отличить ускорение от однородного гравитационного поля (которое вносит наклон).Единственное решение этой проблемы — не наклонять полезную нагрузку, когда вы ее толкаете. Это очень сложно сделать, особенно с геометрией (например, оборудование для производства полупроводников), которая не предназначена для удовлетворения этого требования. В конце концов, нужно использовать комбинацию горизонтальных и вертикальных исполнительных механизмов, чтобы добиться «чистого» горизонтального срабатывания. Это становится проблемой «тонкой настройки», которая даже в лучшем случае дает предельные результаты. TMC предпочитает другое решение.

Пассивные горизонтальные системы. Вместо того, чтобы использовать активную систему для получения «эффективной» низкой резонансной частоты, мы разработали систему пассивной развязки, которую можно настраивать до 0,3 Гц в горизонтальных степенях свободы. Наша CSP® (Компактная маятниковая система с частотой ниже герц) — это не только более надежный и экономичный способ устранения резонанса изолятора 1-2 Гц, но также обеспечивает лучшую изоляцию горизонтальной вибрации до 100 Гц или более — намного больше практично для активной системы. К сожалению, такие пассивные методы очень сложно реализовать для вертикального направления.TMC рекомендует использовать такие системы, как наша система активного подавления PEPS-VX®, для подавления трех «вертикальных» степеней свободы. Активные системы на основе PZT, такие как STACIS® компании TMC, используют другой подход, который позволяет осуществлять активное управление горизонтальными степенями свободы (см. Раздел 5.4.4).

5.4.3 Прогноз

Производительность инерционной системы обратной связи, показанной на рисунке 17, можно улучшить, добавив прямую связь. В общем, прямая связь намного сложнее, чем обратная связь, но она предлагает способ улучшить производительность системы, когда сервопривод обратной связи ограничен в своей полосе пропускания.Есть два типа систем с прямой связью, которые совершенно разные, хотя и имеют одно и то же название.

Вибрационная прямая связь. Эта схема включает использование датчика движения грунта и проиллюстрирована на рисунке 17. Концептуально это довольно просто: если земля перемещается вверх на величину ∆z, полезная нагрузка ощущает силу сжатия пружины, равную K _с ∆z. Однако датчик движения грунта обнаруживает это движение и прикладывает к полезной нагрузке равную и противоположную силу.Силы, действующие на полезную нагрузку, «отменяются», и полезная нагрузка остается неизменной. «Отмена» заключена в кавычки, потому что этим термином часто злоупотребляют. Это подразумевает идеальную отмену, чего никогда не бывает. В реальных системах вы должны учитывать, насколько хорошо эти две силы компенсируются. По ряду причин трудно добиться соответствия этих сил лучше, чем примерно 10%, что привело бы к увеличению реакции системы в 10 раз. Довести эти силы до уровня 1% практически невозможно. Причин много: датчиком обычно является геофон, у которого нет «плоской» частотной характеристики.Его ответ должен быть «сглажен» тщательно подобранным фильтром конъюгата. Усиление этого сигнала должно быть тщательно согласовано, чтобы сила, создаваемая приводом, была точно равна по величине силам, вызванным движением земли. Это усиление и свойства «сопряженного фильтра» должны оставаться постоянными с точностью до процента в зависимости от времени и температуры. Согласование усиления также чрезвычайно затруднено, если распределение массы системы изменяется, что является обычным явлением в полупроводниковом оборудовании.Наконец, уровень подавления ограничен собственным шумом датчика (минимальным уровнем шума).

Еще одним ограничивающим фактором для прямой связи с вибрацией является то, что она становится системой обратной связи, если пол не является бесконечно жестким (а это не так). Это связано с тем, что исполнительный механизм, толкая полезную нагрузку, также прижимается к полу. Пол будет отклоняться с этой силой, и это отклонение будет обнаружено датчиком. Если уровень сигнала, создаваемого этим отклонением, достаточно велик, то образуется нестабильный контур обратной связи.

Из-за многочисленных проблем, связанных с вибрационной прямой связью, компания TMC не стала этим заниматься. В самом деле, хотя эта технология доступна у других поставщиков, мы не знаем об успешном коммерческом применении этой техники. Однако возможно, что с еще более сложными контроллерами и алгоритмами DSP это станет более привлекательным в будущем. Успешно применяемая техника — это прямая связь по командам.

Командная прямая связь. Также, как показано на рисунке 17, прямая связь по команде полезна только в приложениях, где к полезной нагрузке применяется известная сила и доступен сигнал, пропорциональный этой силе.К счастью, это относится к оборудованию для производства полупроводников, где основное нарушение полезной нагрузки — это движущийся столик, работающий с пластиной.

Идея здесь очень проста. К полезной нагрузке прикладывается сила известной величины (обычно от ускорения ступени). Электронный сигнал, пропорциональный этой силе, подается на привод, который создает равную и противоположную силу. Как упоминалось ранее, в литературе есть тенденция преувеличивать эффективность этого метода.Часто встречаются нелепые заявления о «полном исключении» остаточных движений полезной нагрузки. Как и в случае с прямой связью по вибрации, существует проблема регулировки усиления, но все проблемы, касающиеся шума датчика или возможных путей обратной связи, устранены. Это верно до тех пор, пока сигнал является истинным командным сигналом (например) от контроллера движения сцены. Если сигнал поступает от энкодера, считывающего положение предметного столика, то возможно образование нестабильной петли обратной связи. Эти системы могут работать очень хорошо, подавляя движения полезной нагрузки, вызванные ступенями, на порядок или более, и будут дополнительно обсуждены в разделе 5.7.

5.4.4 Системы на основе PZT

На рисунке 18 показана концепция изолятора «тихого пирса», такого как линейка активных изоляторов TMC (патенты №№ 5 660 255 и 5 823 307). Он состоит из промежуточной массы, жестко прикрепленной к полу с помощью пьезоэлектрического преобразователя (PZT). К нему монтируется геофон, и его сигнал возвращается в PZT по широкополосному серво-контуру. Это делает «тихий пирс» для изолирования полезной нагрузки. Изоляция на частотах, превышающих активную полосу пропускания сервопривода, обеспечивается эластомерным креплением 20 Гц.Этот эластомер также не позволяет опорам «разговаривать» друг с другом через полезную нагрузку (полезная нагрузка должна опираться на несколько независимых тихих опор). Эта система имеет уникальный набор преимуществ и ограничений.

Виброизоляционные характеристики системы STACIS® являются одними из лучших в диапазоне частот 0,6–20 Гц, с некоторыми ограничениями (обсуждаемыми ниже). Кроме того, он требует гораздо меньшей настройки, чем системы с инерционной обратной связью, а крепление из эластомера делает систему практически полностью невосприимчивой к структурным резонансам в полезной нагрузке.Выравнивание полезной нагрузки с внешним оборудованием (стыковка) не является проблемой, потому что система по существу «жестко закреплена» на полу с помощью эластомеров 20 Гц. Время установления очень хорошее, потому что реакция системы на внешнюю силу (движущийся столик) аналогична реакции эластомерного крепления с частотой 20 Гц. Это сопоставимо с лучшими системами инерционной обратной связи. Жесткость эластомерного крепления также делает STACIS® почти полностью невосприимчивым к воздушным потокам в помещении или другим силам, действующим непосредственно на полезную нагрузку, и позволяет выдерживать полезные нагрузки с очень высоким центром тяжести.

STACIS® может поддерживать и всегда совместим с инструментами, включающими любой тип встроенной пассивной или активной пневматической системы виброизоляции.

К сожалению, диапазон перемещения PZT ограничен (около 20-25 мкм). Таким образом, сервопривод насыщается и «разблокируется», если движение пола превышает эту размах. К счастью, в большинстве сред движение пола никогда не превышает этой амплитуды. Чтобы получить хорошие характеристики виброизоляции, активная полоса пропускания сервопривода PZT составляет от ~ 0.От 6 до ~ 200 Гц. Такая высокая пропускная способность возможна только в том случае, если изолятор опирается на очень жесткий пол. Это необходимо для изолятора, потому что это зависит от промежуточной массы, перемещающейся на величину, пропорциональную напряжению PZT, до нескольких сотен Гц. Если пол имеет резонанс в пределах активной полосы пропускания, это может быть не так. Большинство этажей имеют резонансы значительно ниже 200 Гц, но это приемлемо, если пол достаточно массивен, чтобы сервопривод не влиял на его резонанс. Правильная форма спецификации пола — это соответствие пола в мкдюймах / фунт-сила (или мкм / Н).Как правило, STACIS® следует монтировать непосредственно на бетонном полу. Он будет работать на фальшполах или в сварных стальных каркасах только в том случае, если опорная рама тщательно спроектирована так, чтобы быть очень жесткой. Еще одна проблема — это «колебание здания», движение верхней части здания, вызванное ветром. На верхних этажах это часто более 25 мм, поэтому система может насыщать, если используется на верхних этажах (в зависимости от соотношения сторон здания и конструкции).

Этот метод включает в себя успокоение небольшой «промежуточной массы» с помощью сервопривода с высокой пропускной способностью, а затем установку основной полезной нагрузки на этот «тихий пирс» с помощью пассивной резиновой опоры 20 Гц.

5.4.5 Экзотика

Существует много других типов систем активной виброизоляции.

Первый широкий класс «альтернативных» активных систем — это гибриды. Один из них представляет собой гибрид тихого пирса и простого маятникового изолятора. Здесь трехстоечная система содержит только три PZT, которые активно контролируют вертикальное движение на каждой стойке (таким образом, активно контролируются высота, тангаж и крен полезной нагрузки). «Горизонтальные» степени свободы изолируются с помощью простого

Виброизоляция | LIGO Lab

Один из подвесов оптики LIGO установлен в большой вакуумной камере. (Caltech / MIT / LIGO Lab / Грег Грабил)

Для инструмента, который должен оставаться как можно более неподвижным, парадоксально, что LIGO настолько чувствителен, что может чувствовать малейшие вибрации издалека. LIGO — это, по сути, гигантский сейсмометр, способный обнаруживать вибрации от движения на близлежащих дорогах, погодных условий на другой стороне континента, передвижения персонала на велосипеде рядом с детекторными рычагами, силы Тихого океана, грохочущей над Тихоокеанской тектонической плитой на много сотен миль от нас, и, конечно, почти каждое значительное землетрясение на планете.Поскольку гравитационные волны проявляются в вибрациях зеркал LIGO, единственный способ сделать возможным обнаружение гравитационных волн — это изолировать компоненты LIGO от вибраций окружающей среды до беспрецедентных уровней. Изменение расстояния между зеркалами LIGO (пробными массами) при прохождении гравитационной волны составляет порядка 10 ^-19 м. Для достижения такого уровня чувствительности LIGO был сконструирован с несколькими уровнями активных и пассивных систем поглощения вибрации или изоляции.Некоторые из более крупных инфраструктур LIGO, обеспечивающих дополнительные уровни изоляции, обсуждались в предыдущих разделах. Но наиболее чувствительные компоненты LIGO требуют еще более сложных и узкоспециализированных механизмов для их изоляции от мельчайших возможных вибраций.

Помимо предварительно стабилизированного лазера, системы виброизоляции LIGO включают два основных элемента: оптические подвески и сейсмическую изоляцию.

Подвески для оптики (пассивная виброизоляция)

Зеркала

LIGO (также известные как тестовые массы) должны быть настолько хорошо защищены от вибрации, чтобы можно было обнаружить случайное движение атомов внутри зеркал и их корпусов.Для достижения такого уровня защиты каждая из 40-килограммовых испытательных масс LIGO подвешена в четырехмаятниковой системе (или «квадроцикле») массой 360 кг. Эта система из четырех маятников (диаграмма ниже) значительно снижает движение на уровне тестовых масс, где это действительно важно. В подвесках используются как пассивные, так и активные компоненты виброизоляции.

Две «цепочки» подвешенных масс свешиваются спиной к спине в каждой системе подвески. Они называются основной цепочкой и цепочкой реакций (см. Диаграмму выше).Каждая цепочка содержит четыре массы. В основной цепи две верхние массы сделаны из стали, а две нижние — из чистого плавленого кварца (в цепочке реакций верхний цилиндр сделан из металла). Самый нижний цилиндр в главной цепи — это испытательная гиря размером 34 см x 20 см (13,5 дюйма x 8 дюймов) и весом 40 кг (88 фунтов). Этот кусок стекла подвешен на стеклянных нитях толщиной 0,4 мм (400 мкм). Эти нити не расширяются и не сжимаются при изменении температуры, поэтому они изолируют зеркала от теплового шума.Общий вес четырех гирь в каждой цепи составляет 120 кг.

Крупным планом — стекловолокно из плавленого кварца, прикрепленное к одной из основных оптических систем LIGO. Внизу фотографии показаны сварные швы стекла, соединяющие волокна с оптикой. Волокна сужаются до 0,4 мм. (Caltech / MIT / LIGO Lab)

Для эффективной работы длина полостей плеча LIGO (то есть расстояние между испытательными массами на концах каждого плеча) не должна изменяться более чем на долю пикометра (одна — триллионная метра).Чтобы удерживать массы на месте, нам нужно давить на них (чрезвычайно осторожно!). Это роль Цепи реакции. Две верхние массы управляются простыми двигателями, состоящими из постоянных магнитов и электрических катушек, которые толкают массы. Эти «звуковые катушки» работают как аудиоколонки, при этом катушка создает магнитное поле, которое притягивает или отталкивает магниты, которое, в свою очередь, мягко перемещает массы для противодействия вибрациям. На самих тестовых массах мы используем более слабые электростатические силы, такие как те, которые притягивают воздушные шары, натертые на свитере, к стене (или волосы к расческе в сухой день).Цель состоит в том, чтобы удерживать массы в неподвижном состоянии, не касаясь их физически.

Сейсмическая изоляция (активная виброизоляция)

Системы пассивной изоляции

LIGO — это последняя линия защиты от нежелательных вибраций (также называемых шумом). Первая линия защиты от вибрации — это «активная» система демпфирования LIGO. Подвески квадроциклов LIGO сами монтируются под системами активной вибро / сейсмической изоляции, что обеспечивает им максимально тихую среду для работы.

В этих системах внутренние сейсмоизолирующие платформы (ISI) используют датчики положения и вибрации (например, сейсмометры), настроенные на различные частоты колебаний окружающей среды, а также приводы с постоянными магнитами. Вместе эти системы обратной связи противодействуют движению грунта, сохраняя внутренние компоненты интерферометра практически неподвижными. Этот активный уровень изоляции может снизить величину вибраций, вносимых в подвески (в точке их крепления к ISI), до уровня не более 2×10 ^-13 м.Подвески затем вступают во владение, снижая этот уровень шума почти в миллион раз, чтобы помочь достичь желаемой чувствительности обнаружения LIGO 10 ^-19 м (количество, которое гравитационные волны расширяют и сокращают пространство-время между тестовыми массами).

Таким образом, LIGO использует как пассивные, так и активные системы виброизоляции, чтобы облегчить свою способность обнаруживать гравитационные волны.

Подробная теория виброизоляции — Farrat Resources

Подробная теория виброизоляции — ресурсы Farrat Farrat

ОБНОВЛЕНИЕ COVID-19 — У нас есть условия для обеспечения бесперебойной работы наших поставок. Подробнее

Детальная теория виброизоляции

Для эффективной виброизоляции собственная частота изолятора fn должна быть менее 50% от самой низкой частоты возмущения fe.Эластомерные резинометаллические изоляторы используются для предотвращения передачи вибрации от (активного) или (пассивного) поддерживаемого оборудования. Антивибрационные опоры на резиновой основе обеспечивают хорошую изоляцию мешающих частот от 12 Гц и выше по разумной цене. Для изоляции частот ниже 12 Гц следует использовать низкочастотные изоляторы.

Передача вибрации

Передача вибрации T (т.е.% или доля) вибрации, которую изоляторы передают на поддерживаемое оборудование (пассивное) или от поддерживаемого оборудования (активное), рассчитывается по формуле:

ƒe — частота помех может быть определена путем измерения.Собственная частота изолятора и определяется по формуле:
Ktd = Сумма динамических постоянных пружины изолятора (K ₁ + K ₂ + K ₃…) Н / м
M = Масса поддерживаемой системы кг

Для амортизаторов из натурального каучука и спиральной пружины статические и динамические постоянные пружины одинаковы.

Примеры	Собственная частота ƒn Гц	Изоляция выше частоты помех ƒe Гц
Пневматические системы	1.5+	3+
Системы спиральных спиральных пружин Сравнить	2.5+	5+
Резина, металл, AV-крепления	6.0+	12+

Источники вибрации во вращающихся машинах

Источник	Частота помех fe Гц
Первичный вне баланса	1 x об / мин x 0.0167
Вторичный вне баланса	2 x об / мин x 0,0167
Несоосность вала	2 x об / мин x 0,0167
Коленчатый вал	1 и 2 x об / мин x 0,0167
Шестерни (N = количество зубьев)	Н x об / мин x 0,0167
Приводные ремни (N = частота вращения ремня)	Н, 2Н, 3Н, 4Н x 0,0167
Аэродинамические или гидравлические силы	(N = лопасти на роторе) N x об / мин x 0.0167
Электрический (N = синхронная частота)	Н x об / мин x 0,0167

Виброизоляторы без демпфирования

M A + Kz = F (t)

M = Масса
A = ускорение, м / с2
K = Постоянная пружины Н / м
F = Приложенная сила
z = Прогиб м
ω = 2π ƒ

Виброизоляторы с демпфированием

A = ускорение м / с2
В = скорость м / с
D = перемещение м
C = коэффициент демпфирования Нс / м
K = жесткость пружины Н / м
P = Пиковая сила вибрации N
f = частота Гц

Значительные проблемы возникают, когда частота возмущений fe близка или совпадает с собственной частотой несущей конструкции (пола, фундамента или грунта).Коэффициент демпфирования отношение частот R fe / fn

C / Cc	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
0,05	20	66	80	87	91	93	94	95
0,10	19	64	79	85	89	91	93	94
0.15	17	62	76	83	87	90	91	93
0,20	16	59	74	81	85	87	89	91
0,30	12	52	67	75	80	83	85	87
Эффективность изоляции в процентах

Демпфирование выражается как отношение C / Cc (ζ), которое представляет собой дробную меру энергии вибрации, поглощаемой изолятором и не возвращаемой изолированному оборудованию, но рассеиваемой в тепло внутри изолятора.Резиновые металлические антивибрационные опоры обычно изготавливаются из натурального каучука NR с низким уровнем демпфирования. Это к:

Обеспечивают эффективную виброизоляцию
Избегайте чрезмерного нагрева при изолировании активных источников вибрации. При наличии масла и других загрязнений антивибрационная опора должна быть спроектирована таким образом, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ на резину. Альтернатива