摆盘发动机隔振系统动力学特性
2012-09-12孙金卫
兵器装备工程学报 2012年9期
孙金卫,李 屹
(中国卫星海上测控站,江苏 江阴 214431)
由于空间摆盘机构的活塞运动轴线与力矩输出轴线垂直,所以相对于传统的平面曲柄连杆机构,具有结构紧凑、体积比功率大等优点,美国、俄罗斯等已经成功研制出各种功率的摆盘发动机,并将其用作特种发动机的动力推进装置。
摆盘发动机的振动与噪声问题受到人们的长期关注。文献[1]中介绍了对置活塞二冲程双摆盘柴油机,对摆盘运动部件进行运动综合,并用点的复合运动概念和刚性陀螺理论对摆盘的受力和惯性力矩作了分析和计算。周岑[2-4]采用矩阵形式的封闭方程式,对摆盘机进行了运动与动力分析,并计算出部分性能曲线。文献[5]对摆盘机动平衡进行了优化设计,从而减小了发动机的振动响应。文献[6-8]中对发动机轴系的扭振/弯曲振动进行了理论和实验研究。文献[9]给出了多自由度动力减振器参数的优化方法。文献[10]中采用单自由度隔振研究了空间摆盘机转动对基座的冲击。这些研究工作为本文提供了一定的理论基础。
摆盘发动机的转动是引发发动机结构和动力装置振动及噪声的主要激励源。为隔离摆盘转动对基座的冲击,本文从复合隔振理论出发,抽象出摆盘发动机、中间隔振板、支撑结构集成系统的动力学模型,建立2自由度系统的振动方程,给出发动机转动传至支撑结构激振力的数学表达式,并得到隔振系统的力传递系数,分析振动传至基座力的扶贫特性,并研究隔振板质量、刚度系数、阻尼系数对传递系数的影响规律。……
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