电子设备的隔振挑战

　　螺旋隔振器可抑制和消散冲击和振动能量，最大限度地减少所有三个轴上的冲击和振动：压缩、剪切和滚动。

　　今天，电子设备处于大多数行业的前沿。无论是管理石油或天然气运营、导航运输平台、跟踪货物还是任何其他类型的运营活动，电子设备都有助于完成工作。不幸的是，电子设备对外部条件很敏感，并不总是以最佳状态运行。因此，正确的设备对于使电子系统能够承受振动至关重要。

　　在许多情况下，电子设备的设计和制造必须能够承受恶劣的环境。例如，飞机的导航设备不会因空气湍流而出现故障。设计工程师经常使用隔振器来应对环境挑战。两个经常用于隔振和隔振的部件是弹性体支架/阻尼器和螺旋隔振器。

　　振动挑战

　　电子设备可能很脆弱，因为它们包含大量精密组件，即使是轻微的物理冲击或持续振动也很容易损坏这些组件。此外，许多部件（例如数据存储驱动器）需要受控环境才能正常运行。简而言之，突然和持续的振动都会对电子设备造成严重损坏。

　　根据奥本大学研究极端环境下车辆电子设备的CAVE3 的说法，几乎所有电子设备都会在某个时候受到冲击和振动。即使是能够承受一定程度冲击的坚固电子设备，最终也会在恶劣的环境中出现故障。因此，对于电子设备克服冲击和振动挑战，需要外部阻尼。

　　振动会大大降低零件的寿命和耐用性。由于过度的压力，一些组件会在物理上变弱。对于电子产品，这通常涉及大量更换成本。有限的产品寿命通常会显着影响底线。

　　许多电子系统是关键任务。例如，即使在极端情况下，军用和应急车辆上的控制和导航电子设备也需要发挥作用。振动引起的故障可能导致的负面结果远远超过任何维修或更换成本。设备故障导致停机时间延长或出现不安全状况，因此有效的隔振至关重要。

　　将隔振器与电子

　　设备配合使用隔振器可与各种电子设备配合使用，以有效保护其免受物理冲击。它们可用于防止突然的冲击脉冲以及常见的操作振动。

　　运输、航空航天、军事、采矿和天然气/石油钻井等行业已使用这些隔振器来保护敏感的关键设备。重工业应用的一些例子如下：

• 　　工控计算机及电子系统

• 　　阻尼飞机和船上的机载计算机

• 　　军令计算机

• 　　集装箱运输中的电子设备

• 　　采矿/钻井支持车辆的电子和仪器

　
    　一些可能损坏电子设备的物理冲击类型包括爆炸性爆炸、持续的低频振动、动荡的天气、地震、共振频率、机械振动以及撞击或碰撞。使用合适的隔离器可以有效地抑制和减少所有这些形式的物理冲击。

　　在理想情况下，电子设备的基本内部组件可以单独隔离。这有助于保护关键、敏感的组件免受振动。他们用钢丝绳隔振器对此进行了测试，并在阻尼方面取得了显着改善。

　　弹性体支架和隔离器

　　一种常用的阻尼冲击和振动的方法是使用弹性体支架。它们由橡胶或其他弹性聚合物制成，主要利用材料的特性来防止能量传递到设备。

　　弹性体支架的好处是它们的成本，因为它们相对便宜。然而，弹性体支架通常会随着时间、环境暴露和使用而退化。在某些应用中，这些安装座在减少可能损害机器的日常振动方面做得很好，但它们可能无法有效抵御更高强度的物理冲击。根据应用，弹性体支架可能不适合大型重型设备、极端温度、臭氧或化学品暴露。

　　螺旋隔振器 螺旋隔振器

　　是应对电子设备和其他机械振动挑战的最有效和最稳健的解决方案之一。这些使用飞机质量的不锈钢钢丝绳螺旋缠绕在金属固定杆中以抑制物理冲击。

　　这种形式的隔离器用作谐波振荡器。螺旋形电缆组件可抑制和消散冲击和振动能量。虽然没有隔离器可以完全消除振动，但螺旋振动隔离器显着减少了从安装表面到机械或电路的振动传递。螺旋隔振器能够最大限度地减少所有三个轴上传递的冲击和振动：压缩、剪切和滚动。

　　此外，螺旋隔振器中使用的坚固材料使它们能够在极端环境中有效工作。坚固耐用的结构和高效的设计相结合，使螺旋隔振器成为优于弹性体隔振器的选择。

 

　　螺旋隔振器可最大限度地减少所有三个轴上的冲击和振动：压缩、剪切和滚动。（来源：springcompany.com）

　　螺旋隔振器的优点

　　尽管比弹性体的价格更昂贵，但螺旋隔振器具有几个显着的优点。您可能想要考虑此解决方案的一些原因如下：

　　坚固的结构：它们的金属结构使螺旋隔振器特别坚固。它们几乎不受恶劣环境的影响，包括高温和冲击。

　　低维护要求：它们坚固的结构转化为低维护要求。此外，与弹性体支架不同，材料在正常使用下不会显着降解，因此很少需要更换。

　　实质性隔离：螺旋隔振器在阻尼冲击脉冲方面非常有效。这包括所有三个轴：压缩、剪切和滚动。该属性在船舶和飞机等高度动态的环境中尤为重要。

　　所有轴上的隔离：特别令人感兴趣的是它们可以同时抑制所有轴上的运动，从而提供保护，防止所有方向的破坏性冲击输入。

　　COTS 设备：这种安排允许设计人员/工程师使用更容易获得的现成组件 (COTS) 设备（即电子设备、计算机硬件、光学设备等），而不是更昂贵的专用加固电子设备。

　　
       综合起来，这些特性使螺旋隔振器特别有效地处理电子设备的各种冲击和振动挑战。虽然不同类型的隔离器适用于不同的情况，但这种类型通常是最敏感和任务关键型设备的最佳选择。


文章来源：eeweb 爱德华·琼斯

编辑：ymf