Vad är viskös dämpning?

När tjocka vätskor hälls eller flyttas plötsligt, rör de sig långsamt på grund av tröghet, vilket är motståndet mot plötslig rörelse. Om samma vätska placeras mellan två plattor som snabbt vrids i motsatta riktningar kommer vätskan att motstå vridningsrörelsen på grund av sin skjuvkraft, eller motståndet att dras isär. Båda dessa effekter kan användas i viskös dämpningsutrustning, som används för stötdämpare och vibrationskontroll.

När en trögflytande vätska utsätts för skjuvning, försöker den att förbli på plats och kommer bara att röra sig när skjuvkraften övervinner motståndet. Vätskans rörelse skapar värme som så småningom måste avlägsnas för att förhindra skador på utrustningen. Stora spjäll innehåller ofta kylflänsar eller kylflänsar för att tillåta luft att kyla dem.

Viskositetseffekter är hastighetsberoende, vilket innebär att de kommer att visa större motstånd när rörelsekrafterna är större. Mycket små vibrationer kan inte avlägsnas väl med enbart viskösa dämpningssystem. Många system använder en kombination av fjädrar och trögflytande vätskor för att ge ett bättre utbud av vibrationsreducering. Dämpning används ofta i delar av världen där jordbävningar är vanliga och byggnader kan byggas med stora dämpare som isolerar dem från marken. När en jordbävning inträffar begränsar motståndet mot rörelse mängden vibrationer som överförs till byggnadskonstruktionen.

Ett linjärt visköst dämpningssystem används ofta för att bygga jordbävningssystem. Dämparen innehåller vanligtvis en kolv inuti en cylinder fylld med viskös vätska. Små portar eller hål tillåter vätska att röra sig fram och tillbaka i cylindern, men huvuddelen av vätskan motstår alla rörelser av kolven. Cylindern kan kopplas till byggnadsstålet och kolvaxeln är ansluten till ett grundblock installerat i marken.

Skjuveffekter kan användas i anordningar som kallas roterande spjäll, som använder en vätska mellan två parallella plattor. Roterande dämpare kan användas för att minska vibrationer i maskiner och fungerar som en hastighetsbroms för långsamt rörlig utrustning. De kan placeras under utrustning i horisontellt läge för att dämpa vibrationer i flera riktningar.

Viskös dämpning använder klara vätskor, såsom silikoner, vatten eller kolväteoljor. Blandningar av vätskor och fasta ämnen kan ha dämpande effekter, men effekterna är olika. Att lägga till fasta ämnen kan skapa en Bingham-plasteffekt, vilket är ett lågt motstånd mot flöde efter att en initial skjuvspänning har övervunnits. Ett exempel är en blandning av majsstärkelse och vatten, som häller lätt men fungerar som en fast substans när den skakas eller slås. Tomatketchup är en annan Bingham-plast, vilket är anledningen till att den stannar kvar i flaskan när den vänds, men flyter lätt genom att skaka eller trycka på behållaren.