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複合ダンピングとハニカムサンドイッチ構造を介してディーゼルフォークリフトフレームの振動伝達を最適化する方法は?

2025-05-22

現代の産業物流システムでは、大規模な多機能ディーゼルフォークリフトの高負荷および長サイクルの動作特性により、フレーム構造は強度と振動制御の二重要件を満たす必要があります。従来の剛性フレームは負荷の安全性を確保することができますが、ディーゼルエンジンと油圧システムによって生成されるブロードバンド振動を効果的に抑制することは困難です。これらの振動は、構造的疲労を促進するだけでなく、車体を介して動作環境に伝達され、機器の安定性と人員の快適さに影響します。この目的のために、ディーゼルフォークリフトの新世代は、複合減衰材料とハニカムサンドイッチ構造の共同設計を採用し、主要なストレスポイントに振動振動吸収キャビティをインプラントし、機械的振動のための段階的減衰システムを構築し、「パッシブロードコントロール」からの技術的葉から実現します。

振動透過のコアパスとして、フレームの材料選択がエネルギー散逸効率を直接決定します。高損失因子ポリウレタンベースの減衰材料は、特別な形のパッドに成形され、縦方向のビームとフレームのクロスビームの間のジョイント界面に埋め込まれています。この複合材料は単純なフィラーではありませんが、分子鎖の粘弾性変形を介して中程度および高周波振動の機械的エネルギーを熱エネルギーに変換します。従来のゴム衝撃吸収パッドと比較して、そのエネルギー変換効率は大幅に改善され、-30°から120°の労働条件下で安定した減衰特性を維持し、温度変化によって引き起こされる性能の低下を回避します。さらに重要なことは、材料と金属スケルトンの共硬化プロセスにより、界面結合強度が保証され、長期の交互荷重で層間の剥離が防止され、機器のライフサイクル全体を減衰効率を実行させることです。

ハニカムサンドイッチ構造は、幾何学的トポロジーレベルからフレームの振動透過特性を再構築します。アルミニウム合金ハニカムコア材料は、六角形の配列のフレームの箱型のセクションに埋められています。同等の弾性弾性率と密度比は、従来の固体鋼板の8倍以上です。曲げ剛性を確保しながら、構造重量は20%減少します。ハニカムユニットによって形成された閉じた空気チャンバーは、音響インピーダンス勾配を構成します。パワーエンドから振動波が送信されると、ハニカム壁に複数回反射および干渉され、低周波振動エネルギーが分散して消費されます。この設計は、ディーゼルエンジンに固有の30〜200Hz特性周波数帯域の振動を抑制するのに特に適しており、その効果は、プレートの厚さを単純に増やすという従来の方法よりもはるかに優れています。エンジニアリングの検証により、ハニカムサンドイッチを備えたフレームがステアリングホイールの振動加速度を40%減らすことができ、オペレーターの筋肉疲労が大幅に遅れていることが示されています。

振動還元キャビティの戦略的レイアウトは、振動制御の精密医療思考を反映しています。有限要素モーダル分析は、ステアリングカラムのサポートやドアフレームヒンジポイントなど、フレームの高いひずみエネルギー密度領域を識別し、ヘルムホルツ共鳴キャビティ構造の金属中空成分を埋め込みます。これらの空洞は、特定の周波数振動のための抗相音波干渉を生成するように正確に調整されています。ディーゼルエンジンの2次慣性力によって引き起こされる78Hzの振動がキャビティの位置に伝達されると、その空気カラム振動は180°相差キャンセル波を生成し、標的振動削減を達成します。グローバルノイズリダクションソリューションとは異なり、このローカル干渉技術はフレームの全体的な剛性を最大化し、振動削減のための負荷負担能力を犠牲にするという一般的な矛盾を回避します。

振動制御システムは、の機能要件と深く結びついています 大きな汎用性のあるディーゼルフォークリフトトラック 。複合減衰層は、主にランダムな道路励起によって引き起こされる高周波の羽ばたきに反応し、ハニカムサンドイッチ構造はパワートレインの中周波構造ノイズを解き、振動吸収キャビティは特徴的な周波数ピークのフィルタリングに焦点を当てます。 3つは、ワイドバンド振動フィルタリングチェーンを形成します。この設計哲学は、振動分離ユニットの単純な重ね合わせではなく、材料と構造空間の体系的なマッチングを通じて、フレーム自体がインテリジェントな振動フィルターになることに注意する価値があります。全負荷条件下では、キャブの床に送信される振動パワースペクトル密度は15dBを超えることができます。つまり、ボルトなどの留め具を緩める確率は60%減少し、機器の維持サイクルを大幅に拡張できます。

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