Omijanie ścieżki transmisji
Podczas projektowania naszej stopki Carbide Base Diamond przeprowadziliśmy eksperymenty w celu ilościowego określenia korzyści wynikających z unikania ścieżek transmisji. Jest to koncepcja mająca na celu poprawę wydajności konstrukcji izolatorów drgań, które wykorzystują łożyska kulkowe toczące się w zakrzywionych bieżniach łożysk.
Po pierwsze, wyjaśnienie unikania ścieżki transmisji. Gdy łożysko kulkowe toczące się w zakrzywionej bieżni łożyska napotka drgania, energia drgań w postaci fali dźwiękowej przedostanie się do łożyska. Fala dźwiękowa dociera z punktu na łożysku, który w danym momencie styka się z wibrującą bieżnią. Po tym, jak fala dźwiękowa przejdzie przez łożysko, dotrze na drugą stronę i większość energii odbije się z powrotem do punktu wejścia.
Łożysko toczące się w teoretycznie idealnie zakrzywionej bieżni będzie w stałym, niezakłóconym ruchu, gdy zostanie poddane wibracjom. Tak więc, zanim fala dźwiękowa odbije się z powrotem do punktu wejścia, łożysko prawdopodobnie obróci się z pozycji, w której znajdowało się w momencie wejścia fali dźwiękowej. Ponieważ pierwotny punkt wejścia nie styka się już z powierzchnią bieżni, ścieżka wyjścia odbitej fali dźwiękowej zostaje odcięta. Fala dźwiękowa zostanie następnie załamana i rozproszona wewnątrz łożyska, a następnie rozproszona w postaci ciepła.
Bieżnia łożyska nigdy nie jest jednak idealna. Łożysko kulkowe skupia nacisk w nieskończenie małym punkcie. Nacisk ten nieuchronnie spowoduje wgłębienie w bieżni łożyska, gdy przyłożone zostanie wystarczające obciążenie. Średnica wgłębienia zależy od masy ładunku, promienia łożyska, promienia krzywizny bieżni oraz twardości materiału bieżni[1].
Niekorzystne skutki wgłębienia w szynie prądowej
Obecność wgłębienia w bieżni łożyska negatywnie wpływa na wydajność izolacji drgań na 2 sposoby:
- Zwiększa to tarcie, co oznacza, że łożysko będzie wymagało większej siły do wprawienia w ruch bieżni. Zmniejsza to zdolność urządzenia do reagowania, a tym samym izolowania drgań o małej amplitudzie.
- Łożysko pozostanie w stałym kontakcie z wgłębieniem przez część swojego ruchu w bieżni. Jeśli czas spędzony w kontakcie z wgłębieniem jest dłuższy niż czas potrzebny fali dźwiękowej na przejście przez łożysko i z powrotem, odbita fala dźwiękowa będzie mogła wydostać się z powrotem przez miejsce kontaktu wejściowego.
