Los aisladores helicoidales amortiguan y disipan la energía de impacto y vibración, minimizando el impacto y la vibración en los tres ejes: compresión, corte y rotación.
La electrónica está a la vanguardia de la mayoría de las industrias en la actualidad. Ya sea que administre operaciones de petróleo y gas, navegue por plataformas de transporte, rastree envíos o cualquier otro tipo de actividad operativa, la electrónica ayuda a realizar el trabajo. Desafortunadamente, la electrónica es sensible a las condiciones externas y no siempre funciona de manera óptima. Por lo tanto, el equipo adecuado es esencial para garantizar que los sistemas electrónicos puedan soportar las vibraciones.
Los dispositivos electrónicos a menudo deben diseñarse y fabricarse para soportar entornos hostiles. Por ejemplo, los dispositivos de navegación de aeronaves no funcionan mal como resultado de la turbulencia. Los ingenieros de diseño a menudo usan aisladores para abordar las preocupaciones ambientales. Dos componentes que se utilizan con frecuencia para el aislamiento de golpes y vibraciones son los soportes/amortiguadores de elastómero y los aisladores de vibraciones helicoidales.
Desafío de vibración
Los dispositivos electrónicos pueden ser frágiles ya que tienen muchos componentes delicados que pueden dañarse fácilmente incluso con el más mínimo impacto físico o vibración constante. Además, muchos componentes, como las unidades de almacenamiento de datos, requieren un entorno controlado para funcionar correctamente. Tanto las vibraciones repentinas como las sostenidas pueden dañar seriamente los dispositivos electrónicos.
Según la Universidad de Auburn CAVE3Al estudiar la electrónica del vehículo en entornos extremos, casi toda la electrónica está expuesta a golpes y vibraciones en algún momento. Incluso los dispositivos electrónicos resistentes que pueden soportar algunos golpes eventualmente fallarán en entornos hostiles. Por lo tanto, se requiere amortiguación externa para que los dispositivos electrónicos superen los problemas de golpes y vibraciones.
La vibración puede reducir significativamente la vida útil y la durabilidad de las piezas. Algunos componentes se debilitan físicamente como resultado de un estrés excesivo. Para la electrónica, esto generalmente tiene un costo de reemplazo significativo. La vida útil limitada del producto a menudo tiene un impacto significativo en el resultado final.
Muchos sistemas electrónicos son de misión crítica. Por ejemplo, la electrónica de control y navegación en vehículos militares y de emergencia debe funcionar incluso en condiciones extremas. Las fallas por vibración pueden tener consecuencias perjudiciales mucho mayores que el costo de reparación o reemplazo. El aislamiento efectivo de vibraciones es esencial en tiempos de inactividad prolongados debido a fallas en el equipo o en situaciones peligrosas.
Uso de dispositivos antivibratorios en equipos electrónicos
Los aisladores se pueden usar en varios dispositivos electrónicos para una protección efectiva contra golpes físicos. Se pueden utilizar para proteger contra impulsos de choque repentinos y vibraciones operativas generales.
Industrias como la del transporte, aeroespacial, militar, minera y de extracción de gas/petróleo utilizan estos aisladores para proteger equipos sensibles y críticos. Ejemplos de aplicaciones industriales pesadas incluyen:
- Computadores de control industrial y sistemas electrónicos.
- Amortiguación de ordenadores de a bordo en aviones y barcos
- computadora de comando
- Electrónica en tránsito en un contenedor de transporte
- Electrónica e instrumentación para vehículos de apoyo a la minería/perforación
Los tipos de choques físicos que pueden dañar los equipos electrónicos incluyen explosiones, vibraciones sostenidas de baja frecuencia, turbulencias de aire, terremotos, frecuencias resonantes, vibraciones mecánicas, choques o impactos. Todas estas formas de impacto físico se pueden amortiguar y reducir eficazmente con un aislador adecuado.
en un papel sobre Vibración armónica dañinaPublicado en el Journal of Sound and Vibration, los investigadores han descubierto que, en circunstancias ideales, los componentes internos críticos de un dispositivo electrónico pueden aislarse individualmente. Esto ayuda a proteger los componentes críticos y sensibles de las vibraciones. Probaron esto con un aislador de cable de acero y experimentaron una mejora significativa en la amortiguación.
Montaje y aislador de elastómero
Una forma común de amortiguar golpes y vibraciones es con soportes de elastómero. Están hechos de caucho u otros polímeros elásticos y utilizan principalmente las propiedades del material para evitar la transmisión de energía al equipo.
La ventaja de los soportes de elastómero es que son relativamente económicos. Sin embargo, los montajes de elastómero generalmente se degradan con el tiempo, la exposición ambiental y el uso. En algunas aplicaciones, estos soportes funcionan lo suficientemente bien como para amortiguar las vibraciones cotidianas que pueden dañar la maquinaria, pero pueden no ser efectivos contra impactos físicos mayores. Según la aplicación, los soportes de elastómero pueden no ser adecuados para equipos grandes y pesados, temperaturas extremas, ozono o exposición a productos químicos.
Aislador de vibraciones helicoidal
Una de las soluciones más efectivas y robustas para los problemas de vibración en la electrónica y otra maquinaria es el aislador helicoidal. Consisten en un cable de acero inoxidable de calidad aeronáutica que se envuelve en espiral alrededor de una barra de retención de metal para absorber el impacto físico.
Los aisladores helicoidales están disponibles en una amplia gama de tamaños. (Fuente: springcompany.com)
Esta forma de aislador actúa como un oscilador armónico. Un conjunto de cable helicoidal amortigua y disipa la energía de impacto y vibración. Si bien ningún aislador puede eliminar completamente la vibración, los aisladores de vibración helicoidales reducen significativamente la transmisión de vibración desde la superficie de montaje a la máquina o circuito. Los aisladores helicoidales pueden minimizar el impacto y la vibración transmitidos en los tres ejes de compresión, corte y rotación.
Los aisladores helicoidales amortiguan y disipan la energía de choque y vibración. (Fuente: springcompany.com)
Además, los materiales resistentes utilizados en los aisladores helicoidales funcionan de manera eficaz en entornos extremos. La combinación de una construcción fuerte y duradera y un diseño altamente efectivo hacen que los aisladores helicoidales sean una excelente opción sobre los aisladores elastoméricos.
Los aisladores helicoidales minimizan el impacto y la vibración en los tres ejes de compresión, corte y rotación. (Fuente: springcompany.com)
Ventajas de las Mesas de Aislamiento Helicoidal
Aunque son más caros que los elastómeros comparables, los aisladores helicoidales ofrecen varias ventajas clave. Las razones para considerar esta solución incluyen:
- Construcción robusta: Su construcción metálica hace que los aisladores helicoidales sean particularmente robustos. Prácticamente no se ve afectado por entornos hostiles como altas temperaturas y golpes.
- Bajos requisitos de mantenimiento: Su sólida construcción reduce la necesidad de mantenimiento. Además, el material no se degrada significativamente con el uso normal, por lo que rara vez es necesario reemplazarlo, a diferencia de los soportes de elastómero.
- Separación sustancial: Los aisladores helicoidales son muy efectivos para amortiguar los impulsos de impacto. Esto incluye los tres ejes de compresión, corte y rotación. Este atributo es especialmente importante en entornos altamente dinámicos como barcos y aviones.
- Separación de todos los ejes: De particular interés es el hecho de que pueden amortiguar simultáneamente el movimiento en todos los ejes. Esto proporciona protección contra impactos destructivos en todas las direcciones.
- Instalaciones de cuna: Esta disposición permite a los diseñadores/ingenieros utilizar equipos de componentes listos para usar (COTS, por sus siglas en inglés) más fácilmente disponibles (es decir, electrónica, hardware informático, dispositivos ópticos, etc.) en lugar de dispositivos electrónicos reforzados dedicados más caros. ) Puede usar.
Estas propiedades combinadas hacen que los aisladores helicoidales sean particularmente efectivos para abordar una amplia gama de desafíos de choque y vibración en equipos electrónicos. Diferentes tipos de aisladores son ideales para diferentes situaciones, pero este estilo suele ser el más adecuado para los equipos más sensibles y de misión crítica.
eduardo jones Gerente de marketing de John Evans’ Sons, un diseñador y fabricante internacional de resortes de fuerza constante, conjuntos de resortes de fuerza constante, carretes de resorte y aisladores helicoidales. Aislador helicoidal John Evans Proporciona la máxima protección contra golpes y vibraciones.