高減衰エラストマで機械的振動を最小限に抑える

表面的には、デバイス内の好ましくない振動を減らすのは簡単に思えるでしょう。問題のあるコンポーネントの下にゴムを放り込めば、終わりだと。ただし、エネルギー伝達の詳細は、はるかに複雑です。実際、適切に設計されていないソリューションは振動を増大させ、周囲の部品を損傷したり、構造からノイズを放射するなど、症状を悪化させることがあります。

このような症状を軽減するために、動く部品にアイソレータがしばしば使用されます。簡単に言えば、目標は伝達率を最小限に抑えること、つまり発生する力学的エネルギーに対する力学的エネルギー出力の比率を最小限に抑えることです。その伝達率の尺度は、周波数、温度、材料の弾性率、アイソレータの形状係数、ばね定数、固有振動数など、さまざまな要因の影響を受けます(詳細はこちら)。非常に多くの固有要因があるため、最も性能の高いアイソレータは、多くの場合、さまざまな構造上および環境上の変数の伝達率を最小限に抑えるものになります。

上記の仮説には、誤誘導があります。一般的な低減衰材料は、条件が安定している限り、伝達率曲線の分離領域内に収まるよう、アイソレータとして完全に機能します。しかし、電子機器は、通常、「安定した状態」を請け合いません。動作温度は変化します。モータとファンの速度は上下します。衝撃イベントは、多かれ少なかれ力によって発生します(スマートフォンが話すだけのデバイスだったらよかったですが...)。条件が正しい(あるいは間違ってる)場合、エネルギー出力は、2倍、3倍、またはそれ以上に増幅される可能性があります。

ISODAMP™ C-8000シリーズ エラストマなどの高減衰材料は、変動を考慮して伝達率を最小限に抑えるように特別に設計されています。

(画像提供:Aearo Technologies(3M傘下の会社))

減衰エラストマは、システムが分離領域にあるか、ピーク共振中かに関係なく、潜在的に有害な振動を最小限に抑えるように機能します。高減衰によって、低減衰材料で見られる大きな増幅応答を効果的に抑制することができ、その結果、設計エンジニアにとって頭痛の種が少なくなります。

*注:制振材は、実際に「頭痛」を軽減するものではありません。頭痛薬を飲んでください。

著者について

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Digi-Key ElectronicsのプロダクトマネージャであるKathy Huttonは、2003年からDigi-Keyに勤務しており、相互接続、受動部品、および電気機械製品の責任者です。彼女は豊富な製品知識で販売を促進するのを助けるために、エンジニア/お客様(内部と外部の両方)と毎日連絡しています。Kathyは、電気/自動化の技術学位を取得し、製品管理での役割を担う前はDigi-Key Applications Engineeringチームの一員でした。仕事以外では、彼女は競争と水上での楽しみの両方に熱心な漁師です。

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