¿Qué es la amortiguación?

La amortiguación se refiere a la característica de que la amplitud de vibración de cualquier sistema vibratorio disminuye gradualmente debido a efectos externos o razones inherentes al propio sistema, así como a la representación cuantitativa de esta característica. En términos eléctricos, significa tiempo de respuesta. El significado físico de amortiguación es la atenuación de la fuerza o la disipación de energía de un objeto en movimiento. En términos sencillos, significa impedir que un objeto siga moviéndose. Cuando un objeto vibra bajo la acción de una fuerza externa, se produce una fuerza de reacción que atenúa la fuerza externa, lo que se denomina fuerza de amortiguación (o fuerza de absorción de impactos). Su relación con la fuerza actuante se llama coeficiente de amortiguación. Normalmente, la dirección de la fuerza amortiguadora es siempre opuesta a la dirección de la velocidad del movimiento. Por tanto, cuanto mayor sea el coeficiente de amortiguación del material, mejor será su absorción de impactos o efecto de amortiguación. Pero no es que cuanto mayor sea la amortiguación, mejor. Cuando la amortiguación alcanza un cierto nivel, los dos objetos se convierten en una conexión rígida. La amortiguación se usa generalmente junto con resortes. Si la amortiguación es demasiado grande, el efecto de amortiguación no será. logrado. Aplicación en accesorios de ferretería: bisagras amortiguadoras, guías deslizantes amortiguadoras, etc.

En física mecánica, la reducción de la energía del sistema - vibración amortiguada no siempre es causada por "resistencia". En lo que a vibración mecánica se refiere, se debe a una resistencia de fricción que genera calor, provocando el sistema La energía mecánica se reduce y se convierte en energía interna. Este tipo de amortiguación se llama amortiguación por fricción. El otro tipo es que el sistema hace que las partículas circundantes vibren, lo que hace que la energía del sistema irradie gradualmente hacia el entorno. y convertirse en energía de las olas. Este tipo de amortiguación se llama amortiguación por radiación.

La amortiguación se refiere a una función que dificulta el movimiento relativo de los objetos y convierte la energía del movimiento en energía térmica u otra energía que pueda disiparse.

Las funciones de amortiguación incluyen principalmente los siguientes cinco aspectos:

(1) La amortiguación ayuda a reducir la amplitud máxima de vibración de la estructura mecánica, evitando así que la estructura alcance su límite debido a la destrucción del mecanismo por vibración;

(2) La amortiguación ayuda a que el sistema mecánico vuelva rápidamente a un estado estable después de haber sido sujeto a un impacto instantáneo;

(3) La amortiguación ayuda a reducir la tensión. aparición de vibraciones mecánicas, radiación sonora y reducción del ruido mecánico. El ruido de muchos componentes mecánicos, como las carcasas de los vehículos de transporte y las hojas de sierra, es causado principalmente por la vibración. El uso de amortiguación puede suprimir eficazmente la vibración y así reducir el ruido;

(4) puede mejorar el. precisión de procesamiento, precisión de medición y precisión de trabajo de varios tipos de máquinas herramienta, instrumentos, etc. Todo tipo de máquinas, especialmente las máquinas herramienta de precisión, necesitan tener una alta resistencia sísmica y estabilidad dinámica cuando trabajan en un entorno dinámico. Su rendimiento dinámico se puede mejorar enormemente mediante varios tratamientos de amortiguación;

(5) La amortiguación tiene. Ayuda a reducir la capacidad de la estructura para transmitir vibraciones. En el diseño de estructuras de aislamiento de vibraciones de sistemas mecánicos, el uso racional de la tecnología de amortiguación puede mejorar significativamente los efectos del aislamiento y la reducción de vibraciones.

La amortiguación también se refiere al tiempo que tarda en estabilizarse durante la fricción, o el tiempo que tarda en estabilizarse la aguja de un multímetro analógico.

En sistemas mecánicos, la amortiguación viscosa lineal es el modelo de amortiguación más utilizado. La magnitud de la fuerza de amortiguación F es proporcional a la velocidad de la partícula en movimiento y la dirección es opuesta. Se registra como F = -cv es el coeficiente de amortiguación viscosa y su valor debe determinarse mediante pruebas de vibración. Dado que la solución matemática de los sistemas lineales es simple, otras formas de amortiguamiento a menudo se convierten en amortiguamiento viscoso equivalente en ingeniería basándose en el principio de que sus pérdidas de energía en un ciclo son iguales. El movimiento del objeto cambia con el tamaño del coeficiente de amortiguación del sistema. Por ejemplo, en un sistema de vibración con un grado de libertad, [973-01], se denomina coeficiente de amortiguación crítico. donde es la masa de la partícula y K es la rigidez del resorte. La relación entre el coeficiente de amortiguamiento viscoso real C y el coeficiente de amortiguamiento crítico C se denomina relación de amortiguamiento. <1 se denomina subamortiguado y el objeto vibra logarítmicamente atenuado; >1 se denomina sobreamortiguado y el objeto regresa lentamente a su posición de equilibrio sin vibración. La subamortiguación tiene poco efecto sobre el valor de frecuencia natural del sistema, pero la amplitud de la vibración libre se atenúa rápidamente. La amortiguación también puede reducir significativamente la amplitud de la vibración forzada cerca de la zona de máxima vibración, mientras que la amortiguación tiene poco efecto en la amplitud lejos de la zona de máxima vibración. Los nuevos materiales de amortiguación de gran tamaño y los cojinetes con película de aceite comprimido tienen importantes efectos de reducción de la vibración.

En algunos casos, la amortiguación viscosa no refleja completamente la disipación de energía real en los sistemas mecánicos. Por lo tanto, al estudiar la vibración mecánica también se establecen modelos de amortiguación por histéresis, amortiguación proporcional y amortiguación no lineal.