Calculation of the frequency of own oscillations of polyurethane shock absorbers used in shipbuilding
Authors: Титова Ю.Ф. , Яковлев С.Н. 
Published: December 2020

В работе приведено обоснование необходимости применения амортизаторов и замены традиционного эластомерного материала резины на более совершенный материал – полиуретан. Целью работы является экспериментальное исследование деформативности полиуретанового виброизоляционного массива амортизатора и получение расчетной зависимости для определения собственной частоты колебаний системы «агрегат-амортизатор».
В работе представлен подробный анализ зависимости коэффициента виброизоляции от соотношения частот вынужденных и свободных колебаний. Отмечено, что эффективность виброизоляции тем выше, чем больше это соотношение частот. Учитывая, что частота вынужденных колебаний - величина заданная, для повышения эффективности виброизоляции следует понижать частоту собственных колебаний амортизатора благодаря применению новых виброизоляционных материалов. В качестве эластомерного материала предложен полиуретан фирмы «Synair» (Великобритания) твердостью 40,45 и 50 ShA.
Приведено описание нагружающего устройства для исследования деформативности виброизоляционного массива амортизатора серии КАС (корабельный амортизатор сварной). Получена эмпирическая зависимость коэффициента ужесточения в зависимости от коэффициента формы виброизоляционного массива амортизатора. Представлена эмпирическая зависимость по определению модуля упругости эластомерного материала виброизоляционного массива амортизатора в зависимости от условий контактирования на торцах и фактора формы массива.
Представлена расчетная зависимость по определению частоты собственных колебаний амортизатора в зависимости от величины статической деформации. Представленная зависимость позволяет на стадии проектирования определить собственную частоту колебаний и предупредить возникновение такого опасного явления, как резонанс.
The paper substantiates the need for the use of shock absorbers and the replacement of the traditional elastomeric rubber material with a more advanced material - polyurethane. The aim of the work is an experimental study of the deformability of a polyurethane vibration-isolating array of a shock absorber and obtaining a calculated dependence for determining the natural frequency of oscillations of the aggregate-shock absorber system.
The paper presents a detailed analysis of the dependence of the vibration isolation coefficient on the ratio of the frequencies of forced and free vibrations. It is noted that the effectiveness of vibration isolation is higher, the greater the ratio of the frequencies of forced and natural vibrations. Taking into account the fact that the frequency of forced vibrations is a given value, to increase the efficiency of vibration isolation, it is necessary to reduce the frequency of natural vibrations of the shock absorber due to the use of new vibration insulation materials.
The work describes the loading device for studying the deformability of the vibration-isolating array of the KAS series shock absorber (welded ship shock absorber). An empirical dependence of the tightening coefficient is obtained depending on the shape coefficient of the vibration-isolating array of the shock absorber.
The paper presents a calculated dependence on determining the frequency of natural oscillations of the shock absorber depending on the magnitude of the static deformation.