一个理想化的隔离器

一个理想的单自由度隔离器，基于一个简谐振子，如图1所示。隔离器由三部分组成。第一个是孤立质量(M)，它代表被隔离的有效载荷，被描述为没有内部共振的单个质量块。

图1

第二个部件是弹簧（k），它支撑有效载荷并在有效载荷上产生力，表示为：

力= k x (xe- Xp）

［1］

X_p和X_e分别表示有效载荷和地球的(动态)位置。

阻尼器(b)是第三个分量，简图显示为一个阻尼器。阻尼器吸收有效载荷的任何动能，将其转化为热量，从而使系统停止工作。这是通过在有效载荷上产生一个力来实现的，这个力与它相对于地球的速度成反比:

[２]

X_e这两个方程都存在，表明地球的振动是通过阻尼器和弹簧传递给载荷的力。代替使用三个参数((M)， (k)和(b))来描述一个系统，另一组参数通常被使用，更容易与质量-弹簧系统的观测量相关。第一个新设置是自然谐振频率ω₀：

［3］

固有谐振频率描述了系统在没有阻尼(b = 0)时的自由振荡频率，单位为弧度/秒。频率，以周每秒或赫兹(Hz)表示，表示这个角频率除以2π。两个常用参数中的一个用来描述系统中的阻尼效果:质量因子Q或阻尼比ζ:

［4］

该理想化系统的传递率表示为:

［5］

系统的传输率与频率比ω/ω的关系₀图2中绘制了质量因数Q的一系列值。绘制的Q值在0.5到100之间变化。Q为0.5的情况称为临界阻尼，表示系统在位移和释放时不会超出平衡位置的阻尼水平。

阻尼比ζ是系统阻尼到临界阻尼的一个分数。Q可以用来代替ζ，因为T当Q位于ω = ω处时，当Q处于双极时，当Q处于双极时，当Q处于双极时，Q处于双极时₀，当Qs值大于2时。图2显示了描述系统传输性的几个特征。

图2

• 系统在ω < < ω区域的透射率为渡假时的渡假点₀，这意味着有效载荷跟踪地球的运动，不提供隔离
• 在ω区域，透射率大于1≃ ω₀，地震动被弹簧/阻尼隔振器放大，放大倍数大致等于Q
• 透射率与（ω）成正比₀/ω)²当ω变得大于ω时₀这就是隔离器被证明是有益的区域
• 该体系在ω > > ω区隔离效果最好₀，具有最小的阻尼水平。然而，隔离级别会随着阻尼的增加而降低，因此，在ω > > ω区域提供隔离之间总是存在权衡₀配对ω配对ω₀．

直接施加在有效载荷上的力传递给有效载荷的运动幅度的形式与方程式7中表示的形式略有不同。该传递函数以每单位力的位移表示，因此不应将其与术语传递率混淆。

［6］

图3a描绘了该函数与频率的关系。与图2相反，当Q因子降低时，有效载荷在所有频率下的响应，包括ω>>ω区域₀是减少了。

图3一

TMC的MaxDamp®隔离器在主要干扰产生于隔离有效载荷的应用中利用了这一点。图3b显示了与图3a所示曲线相对应的有效载荷时域响应。图3b还显示了受干扰时的系统衰减。衰减包络线为exp（-ω）₀t / 2 q)。

图3 b

真实系统与图1所示的简单模型存在显著差异，其中最重要的是真实系统具有六自由度的运动。在大多数系统中，自由度不是独立的，而是强耦合的。

例如，“水平传递函数”通常有两个共振峰，因为载荷的水平运动是由倾斜运动驱动的，反之亦然。

气动光电隔离器

一个简化的气动隔离器如图4所示。隔离器根据作用在活塞(a)上的体积(V)的压力工作，以确保负载不受重力的影响。

图4

活塞和储气罐之间通过加强滚动橡胶膜片形成密封。隔离器压力由高度控制阀调节，高度控制阀检测有效负载的高度，并对隔离器充气，直到有效负载“浮动”气动隔离器提供了许多好处。此类支架上的有效载荷共振频率约为：

［7］

这里，n是空气的气体常数，等于1.4，g是重力加速度（386 in/s²或9.8米/秒²)．与钢卷弹簧不同，共振频率几乎与载荷的质量无关，高度控制阀确保载荷被带回到相同的操作高度。*气体弹簧非常轻，没有内部弹簧共振，可以降低性能的隔离器。

隔离器的负载能力由活塞面积和隔膜的最大容许压力设置，是这两个数字的乘积。负载能力通常额定为80 psi的压力。这可以启用4-in。例如，支撑1000 lb负载的活塞。尽管图4所示的简单隔离器可以工作，但它的水平隔离器和阻尼非常小。

*式7假设隔离器的压力比大气压力高。轻负载隔离器将表现出略高的共振频率。

这些信息已经从TMC提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问台湾记忆体公司．