空气弹簧隔振体系基本设计方法及施工要求

（ ２ ０ １ ０ ） 针对 四点支撑 的空 气弹簧 隔振地基 设计 自动调 平控制
系统建立隔振地基数学模型 ， 并 根据其多点耦 合特性提 出一种解
耦调平方案。
（ ｔ ） ＝ Ｐ ０ １ 一（ ） 。
图 １ 工业隔振台座 示意 图 图 ２ 单自由度体 系简化理论模 型
隔振体 系现场施工注意事项进行 了简单介绍。
关键 词 ： 空气弹簧 ， 隔振 ， 设计方法 ， 施 工要求
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ６ ０ ２ 文献标识码 ： Ａ
随着工业产 业 化 的速 度加 快 ， 工业 厂 房 的建设 规模 也 在增 １ 空气 弹簧 隔振分 析理 论 大， 但是与 民用建筑 不 同的是 ， 工业 尤其是 制造业 行业 很多 都实
Ｔｏ ｃ ａ ｌ ｅ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ Ｏ ｆ Ｍ ＤＯＦ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
一
容许振动速度／ ｍｍ・ ｓ Ｉ １
４ Ｈｚ Ｏ ． ｏ ０ ６ ０ ． ０ １ ２ ５ ０ ． ０ ２ ５ ０ ． ０ ５ ８ Ｈｚ一 ８ ０ Ｈｚ ０ ． ０ ０ ３ ０ ． ０ ０ ６ ０ ． ０ １ ２ ５ ０ ． ０ ２ ５
个单 自由度体系 的结构体系进行分析 ， 然后在各 个需求 自由度
Ｋ［ １ 一（ ｎ ） ２＋［ （（ ２ ｏ ￣ ／ ｏ Ｊ ） ］
＋
二 ！ Ｋ ［ １ 一 （ ￣ ０ ／ ｏ ９ ） ］ ＋ ［ ２ （ （ ｏ ￣ ／ ｏ ｊ ） ］
＋ ｅ 一 如 ｆ （ ０ ） ｃ 。 。 ￡ ＋ （ Ｏ ） ＋ （ ０ ）
表１ 光刻设备的容许振动值
集成 电路线宽
０ ． １ ０ ． ３ １ ． ０ ３ ． Ｏ
般情况下 ， 因为微振动领域的分析 均为完全 线弹性 响应 范
畴， 可以通过 隔振措施将复杂 的多质点 多 自由度体 系简化 为一个 简单的单质点多 自由度体系 ， 所 以也 可以将隔振 系统统一 简化 为
空 气 弹 簧 隔 振 体 系 基 本 设 计 方 法 及 施 工 要 求
侯 献 民
（ 上海国际汽车城产业发展有限公司 ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ６ ）
摘
要： 根据空气弹簧隔振体系在工业微振动领域 中的应用情况、 现有研究成果 ， 基于单质点单 自由度体 系动力学理论 ， 简要 阐述
了微 振动工程隔振 原理 和方法 ， 介绍 了空气弹簧隔振设计基本方法 ， 同时对橡胶 式空气弹簧基本 特性进 行 了说 明 ， 并 对空气 弹簧
建设五代 Ｔ 丌一 Ｌ Ｃ Ｄ（ 彩色滤光片 ） 生产 线 中参 加对 防微震 机 台设
一
＋
＋Ｋ Ｘ ：Ｆ
（ １ ）
置、 制作 、 安装 、 调试 工作 。表 １为 Ｇ Ｂ ５ ０ ４ ６ ３ － ２ ０ ０ ８隔振设 计规 范 中光刻设备容许振动值 ， 对 应为集成 电路 应用领域 。
对应如此高精度 的振 动容许要 求 ， 在 目前工业领 域 中采用 较 多的隔振方 法为空气 弹簧隔振方法 ， 本 文所研究 的内容为微 振动 工程领 域空气 弹簧减 振和支座调平设计 方法及施 工要 求。 微 振 动 工 程 空 气 弹 簧 隔振 研 究 和 应 用 方 面， 郭 荣 生 （ １ ９ ９ ２ ） 。 对空气 弹簧悬 挂的振动特性 和参 数进行 了大量 的计算
分析， 得到在车辆应 用 系统 中空 气 弹簧 的动 力分布 规律 ； 楼京 俊
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（ ２ ０ ０ ０ ） ［ ３ ３ 介绍 了空气 弹簧的基本 特性 、 结构 形式 和基本 原理 ， 以 单 曲囊式空气弹簧 为例讨 论 了空气 弹簧动 、 静 刚度 的求 解方 法 ；
李东升 （ ２ ０ ０ ９ ） 对 空气弹簧隔振平台调平精度影响 因素 分析 ， 其
上进行叠加 ， 这样 便可 以获取 隔振 系统 的基 本动 力特性 ， 比如基 本质量 、 刚度 、 基本振动频率等 ， 实现利 用单 自由度体 系解决单 质 点多 自由度体系 问题 。单 自由度体系具 有较好 的封闭性 ， 可 以得 到完整 的解析解 ， 所 以也可 以获取单 自由度体 系结构 响应 的动 力 放大系数 。式 （ ２ ） 为单 自由度体系结 构考虑粘滞阻 尼体系时 的动 力 响应解 析解 形式 ， 图 ３为单 自由度 体系 简谐荷 载作 用 瞬态 响 应， 对应在不同粘滞阻尼体 系下与静 力响应解 的放大系数 ， 可以参 见 图 ４单 自由度体系位移稳态最大反应动力 放大系数。通 过得到 动力放大系数 ， 就可 以根据输入荷载轻易获取结构 的动力响应 。
工业振 动隔振对 象在设计 和分 析过程 中， 主要 的理论依 据是 现了 自动化或半 自动化 ， 大量 的企业 都在建 造生 产线 和流水 线 ， 单质点单 自由度体 系动力学分析原理 ， 实际中的工程见 图 １ ， 对应 这些工业设 施或设备对环境振动的要求很高 ， 尤其是 Ｉ ｃ （ 半导体 ） 的简化理论模 型见图 ２ 。单 自由度体系动力学分析理论 建立基础 厂房 ， Ｔ Ｆ Ｔ ｒ （ 液晶显示器 ） 厂房 ， Ｔ ｆ Ｔ ｒ — Ｌ Ｃ Ｄ（ 彩 色滤 光片） 厂房和其他 为牛顿第二运动定律 ， 其运动方程参见式 （ １ ） 。 精密光学仪器实 验室等 等。作者 在上 海广 电富士光 电建设 公 司
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第３ ９卷 第 ２ ２期 ２ ０ １ ３年 ８月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ２ ２ Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ ． ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ － ０ ０ ２ ６ － ０ ３