Làm thế nào để tránh rung động hoặc tiếng ồn từ lò xo hồi phục trong thiết bị chính xác nh

Các ứng dụng của Rebound Springs trong thiết bị chính xác
Thiết bị chính xác nhỏ được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị y tế, dụng cụ quang học, vi robot và điện tử tiêu dùng cao cấp. Lò xo hồi phục , là thành phần chính để lưu trữ và giải phóng năng lượng, thực hiện các chức năng hồi lưu, áp suất hoặc đệm. Lò xo dễ bị rung và tiếng ồn khi chuyển động tốc độ cao hoặc thường xuyên, ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị và trải nghiệm người dùng. Kiểm soát hiệu quả tiếng ồn và độ rung của lò xo là rất quan trọng để cải thiện độ tin cậy và sự thoải mái của thiết bị.

Cơ chế rung và tiếng ồn của lò xo
Rung động lò xo chủ yếu bắt nguồn từ sự dao động ứng suất và sự truyền kích thích bên ngoài không đồng đều. Trong quá trình bật lại, lò xo có thể bị uốn cong, xoắn hoặc rung động tự do, dẫn đến giải phóng năng lượng dưới dạng rung động cơ học. Việc tạo ra tiếng ồn có liên quan chặt chẽ đến tác động tiếp xúc giữa lò xo và kết cấu đỡ, ma sát cuộn dây và tần số cộng hưởng của rung động lò xo. Các khuyết tật nhỏ bên trong hoặc độ nhám bề mặt của vật liệu cũng có thể khuếch đại các rung động cục bộ, tạo ra tiếng ồn sắc nét hoặc liên tục.

Tác động của việc lựa chọn vật liệu đến độ rung và tiếng ồn
Lựa chọn thép không gỉ thích hợp hoặc hợp kim có độ đàn hồi cao có thể làm giảm độ rung và tiếng ồn của lò xo. Thép không gỉ 304 và 316 có mô đun đàn hồi và đặc tính giảm chấn tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp với các thiết bị chính xác nói chung. Thép không gỉ cứng kết tủa 17-7PH thể hiện xu hướng tạo ra tiếng ồn thấp hơn trong điều kiện rung tần số cao. Mô đun đàn hồi, độ cứng và cấu trúc bên trong của vật liệu đều ảnh hưởng đến tần số tự nhiên của lò xo. Tối ưu hóa việc lựa chọn vật liệu giúp tránh sự cộng hưởng với cấu trúc thiết bị, từ đó giảm tiếng ồn.

Chiến lược tối ưu hóa thiết kế mùa xuân
Đường kính dây, số vòng dây, chiều dài tự do và hướng cuộn dây là những thông số chính ảnh hưởng đến đặc tính rung của lò xo. Tăng đường kính dây làm tăng độ cứng và giảm biên độ rung tự do. Thiết kế đúng số vòng quay và chiều dài tự do đảm bảo phân bố ứng suất đồng đều trong suốt hành trình làm việc của lò xo, giúp giảm rung động cục b. Phù hợp với hướng cuộn dây với hướng lắp đặt của thiết bị có thể làm giảm tiếng ồn ma sát được tạo ra bởi sự tiếp xúc giữa lò xo và giá đ. Trong các thiết bị vi mô, việc giảm khe hở lò xo hoặc áp dụng thiết kế xếp chồng lò xo kép có thể đạt được khả năng triệt tiêu rung động và phân phối năng lượng đồng đều.

Tầm quan trọng của việc xử lý bề mặt và bôi trơn
Xử lý bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính ma sát và rung của lò xo. Đánh bóng có thể làm giảm độ nhám bề mặt cuộn dây, giảm thiểu ma sát và rung động vi mô. Bắn peening không chỉ làm tăng tuổi thọ mỏi mà còn làm giảm phản ứng rung động bằng cách đưa ứng suất nén dư trên bề mặt. Bôi trơn có thể làm giảm đáng kể tiếng ồn ma sát trong quá trình hồi phục mùa xuân. Các chất bôi trơn thông thường bao gồm dầu silicon hiệu suất cao, lớp phủ PTFE và chất bôi trơn rắn dạng vết. Phương pháp bôi trơn thích hợp nhất nên được lựa chọn dựa trên nhiệt độ hoạt động của thiết bị và điều kiện môi trường.

Hỗ trợ Thiết kế kết cấu và lắp đặt
Phương pháp lắp đặt lò xo có tác động trực tiếp đến độ rung và tiếng ồn. Nên sử dụng đệm đệm, đệm cao su hoặc vòng đệm polyurethane giữa lò xo và đế đỡ hoặc vòng giữ để giảm tiếng ồn khi va chạm. Trong thiết bị chính xác, tay áo định vị hoặc rãnh dẫn hướng có thể được sử dụng để kiểm soát quỹ đạo của lò xo và ngăn ngừa rung động lệch tâm. Việc đảm bảo tải trước lò xo thích hợp trong quá trình lắp đặt, tránh làm quá chặt hoặc giảm độ kín cũng có thể làm giảm biên độ rung và nguy cơ cộng hưởng. Khi lắp ráp nhiều lò xo, hãy xem xét sự tương tác giữa các lò xo để tránh sự chồng chất tần số và tiếng ồn.

Công nghệ Chống rung cao tần
Trong các ứng dụng bật lại tần số cao, vật liệu giảm chấn, lớp phủ giảm rung hoặc bộ giảm chấn vi mô có thể được sử dụng để triệt tiêu rung động của lò xo. Vật liệu giảm chấn nhớt đàn hồi có thể chuyển đổi năng lượng rung động mùa xuân thành nhiệt, giảm tiếng ồn. Trong thiết bị chính xác, phân tích phần tử hữu hạn cũng có thể được sử dụng để dự đoán và tối ưu hóa các chế độ rung lò xo để ngăn tần số cộng hưởng trùng với tần số hoạt động của thiết bị, đạt được kiểm soát rung động chủ động.

Cân nhắc về điều kiện môi trường và hoạt động
Nhiệt độ hoạt động, độ ẩm và rung động bên ngoài có thể ảnh hưởng đến đặc tính rung của lò xo. Nhiệt độ cao làm giảm độ cứng của lò xo, tăng biên độ rung và sau đó tăng tiếng ồn. Môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn có thể làm tăng ma sát và hư hỏng vi mô bề mặt, gây ra tiếng ồn bất thường. Thiết bị chính xác nên xem xét đầy đủ các yếu tố môi trường trong giai đoạn thiết kế, lựa chọn vật liệu chống ăn mòn và thực hiện các biện pháp bảo vệ thích hợp để duy trì khả năng bật lại lò xo ổn định và hiệu suất tiếng ồn thấp.