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光学平台的共振峰抑制技术

2017-03-02 10:35      点击:
  精密光学平台仪器运行时,机械振动指标要求甚高,而载体振动环境却较恶劣,对支撑致稳系统提出更高的要求。一般来讲,光学减振平台可以有效地衰减高频振动(5 Hz以上),但如果光学系统的应用环境比较恶劣,伴随着高强度的低频晃动,被动减振的固有缺陷——低频共振放大将在此时明显地表现出来,因此,必须采取有效的共振峰抑制技术来控制。
  空气弹簧带有附加气室以降低垂直刚度,并在空气弹簧本体和附加气室之间设置节流孔以提供阻尼。当空气弹簧受到激扰而产生变形时,节流孔两侧将产生压力差,空气弹簧在缓慢变位过程,其压力差不大,而在快速变位过程,则其压力差较大。压力空气流过节流孔时,将受到局部阻力作用而产生阻尼,吸收一部分能量,因而起到减振作用。
  通过原理验证试验证明了改变节流孔径的大小可以有效地抑制共振放大。但同时发现在高频段的振动隔离能力受到了一定的影响。高频振动隔离能力的削弱主要来自空气弹簧和附加气室的整体连接,导致高频振动所产生的微弱压力差生成的微小气体量在空气弹簧和附加气室间来回流动,导致产生阻尼,影响了高频隔振能力。
  在某试验中,测试设备采集振动台和经过隔振后的光学平台的振动数据,经过处理后拟合成传递曲线。多轮振动试验验证表明在空气弹簧本体安装可控阻尼装置,通过改变空气弹簧与附加气室间节流孔径的大小可以有效地控制阻尼,达到抑制共振的效果,共振放大倍数从7~8倍减小到2~3倍,高频隔振性能不受影响,反而在20 Hz以上频段性能有所提高,可以有效地保证高频隔振能力,在振动隔离系统中起到积极效用。

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