Για δονήσεις χαμηλής συχνότητας, ξεκινήστε με τη χαμηλότερη σημαντική συχνότητα διέγερσης, στη συνέχεια εργαστείτε προς τα πίσω για την απαιτούμενη φυσική συχνότητα και την στατική εκτροπή.

Ως βασικός κανόνας, η απομόνωση ξεκινά όταν ο λόγος συχνοτήτων υπερβαίνει το √2. Για μηχανήματα όπου ο χώρος και η επιτρεπόμενη κίνηση το επιτρέπουν, ένας λόγος γύρω στο 3–4 δίνει ένα πιο χρήσιμο σημείο εκκίνησης για την επιλογή.

Ξεκινήστε με τη Συχνότητα Λειτουργίας

Ο λόγος συχνοτήτων είναι:

r = f / fn

όπου f είναι η συχνότητα διέγερσης και fn είναι η φορτωμένη φυσική συχνότητα του συστήματος απομόνωσης.

Για περιστρεφόμενα μηχανήματα, οι στροφές ανά λεπτό (RPM) παρέχουν μια γρήγορη πρώτη εκτίμηση:

f = RPM / 60

Μια μηχανή που λειτουργεί στις 1.200 σ.α.λ. έχει επομένως θεμελιώδη περιστροφική συχνότητα:

1.200 / 60 = 20 Hz

Αυτό είναι μόνο ένα σημείο εκκίνησης. Αντλίες, συμπιεστές, γεννήτριες και κινητός εξοπλισμός μπορούν επίσης να παράγουν αρμονικές, δομικές αντηχήσεις και δονήσεις από συνδεδεμένα εξαρτήματα. Εάν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα μέτρησης δονήσεων, χρησιμοποιήστε τις κυρίαρχες συχνότητες από αυτά τα δεδομένα αντί μόνο τις σ.α.λ.

Κοντά στη φυσική συχνότητα του συστήματος, οι μεταδιδόμενες δονήσεις μπορούν να αυξηθούν. Η αποτελεσματική απομόνωση ξεκινά μόνο αφού το σύστημα κινηθεί πέρα από την περιοχή συντονισμού.

Πόση Στατική Εκτροπή Απαιτείται;

Για ένα ιδανικό κάθετο γραμμικό σύστημα απομόνωσης, η φυσική συχνότητα και η στατική εκτροπή σχετίζονται με:

d = g / (4π²fn²)

Για γρήγορες μηχανολογικές εκτιμήσεις:

d (mm) ≈ 248 / fn²

Αυτός ο πίνακας εξηγεί ένα από τα πρακτικά όρια της απομόνωσης χαμηλής συχνότητας.

Η μείωση της στοχευόμενης φυσικής συχνότητας από 5 Hz σε 3 Hz δεν απαιτεί ελαφρώς μεγαλύτερη κίνηση. Η στατική εκτροπή αυξάνεται από περίπου 10 mm σε 28 mm.

Αυτό το επιπλέον ταξίδι πρέπει να υπάρχει κάπου στην εγκατάσταση.

Πριν επιλέξετε ένα πιο μαλακό στήριγμα, ελέγξτε τον διαθέσιμο χώρο, την κίνηση των καλωδίων, τις εύκαμπτες συνδέσεις σωληνώσεων και την επιτρεπόμενη μετατόπιση του εξοπλισμού.

Παράδειγμα: Γεννήτρια 400 kg στις 1.200 σ.α.λ.

Εξετάστε ένα σετ γεννήτριας 400 kg που υποστηρίζεται από τέσσερα σημεία απομόνωσης και λειτουργεί στις 1.200 σ.α.λ.

Η θεμελιώδης περιστροφική συχνότητά της είναι:

1.200 / 60 = 20 Hz

Ας υποθέσουμε ότι ο αρχικός στόχος σχεδιασμού είναι μια φυσική συχνότητα 5 Hz:

r = 20 / 5 = 4

Η αντίστοιχη στατική εκτροπή είναι:

d ≈ 248 / 5² ≈ 9,9 mm

Εάν το κέντρο βάρους είναι περίπου κεντραρισμένο, το ονομαστικό στατικό φορτίο είναι:

400 / 4 = 100 kg ανά στήριγμα

Η πρώτη απαίτηση ελέγχου είναι επομένως πιο συγκεκριμένη από την απλή εύρεση ενός απομονωτή δονήσεων με ονομαστική τιμή άνω των 100 kg.

Ένας υποψήφιος απομονωτής θα πρέπει να φτάνει περίπου στην απαιτούμενη ενεργή εκτροπή γύρω από το πραγματικό σημείο φορτίου των 100 kg, διατηρώντας παράλληλα επαρκή διαδρομή για δυναμική κίνηση.

Εάν ο κινητήρας είναι συγκεντρωμένος προς το ένα άκρο του πλαισίου, τα τέσσερα φορτία στήριξης ενδέχεται να μην είναι ίσα. Τα φορτία γωνιών θα πρέπει στη συνέχεια να υπολογίζονται από το πραγματικό κέντρο βάρους πριν από την επιλογή της ακαμψίας του στηρίγματος.

Αυτό έχει σημασία επειδή ένας υποφορτωμένος και ένας υπερφορτωμένος απομονωτής μπορούν να λειτουργούν σε διαφορετικές ενεργές φυσικές συχνότητες, ακόμη και όταν είναι το ίδιο μοντέλο.

Ελέγξτε τη Δυναμική Ακαμψία, την Απόσβεση και τη Χαλάρωση

Τρεις τιμές φύλλου δεδομένων αξίζουν επιπλέον προσοχή σε εφαρμογές χαμηλής συχνότητας.

Λόγος δυναμικής προς στατική ακαμψία: Η στατική ακαμψία ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει με ακρίβεια την ακαμψία που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της δόνησης. Μια υψηλότερη δυναμική ακαμψία μετατοπίζει την πραγματική φυσική συχνότητα προς τα πάνω. Όταν είναι διαθέσιμα, χρησιμοποιήστε δεδομένα δυναμικής ακαμψίας μετρημένα κοντά στο αναμενόμενο ενεργό φορτίο και τη συχνότητα λειτουργίας.

Απόσβεση: Περισσότερη απόσβεση μειώνει την ενίσχυση κοντά στον συντονισμό, η οποία είναι χρήσιμη όταν μηχανήματα μεταβλητής ταχύτητας περνούν από τον συντονισμό κατά την εκκίνηση ή το σβήσιμο. Ωστόσο, υψηλότερη απόσβεση δεν σημαίνει αυτόματα καλύτερη απομόνωση σε κάθε συχνότητα.

Χαλάρωση: Τα ελαστομερή στηρίγματα μπορούν να αλλάξουν την εκτροπή υπό παρατεταμένο φορτίο και έκθεση σε θερμοκρασία. Αυτό έχει σημασία όταν η ευθυγράμμιση του εξοπλισμού και η μακροπρόθεσμη φυσική συχνότητα πρέπει να παραμένουν σταθερές.

Αυτές οι παράμετροι γίνονται πιο σημαντικές καθώς η συχνότητα διέγερσης πλησιάζει το χαμηλότερο πρακτικό εύρος ενός παθητικού συστήματος απομόνωσης.

Λάστιχο, Ελατήριο ή Συρματόσχοινο;

Η χαμηλότερη φυσική συχνότητα δεν είναι το μόνο κριτήριο επιλογής.

Ένα ελατήριο είναι συχνά η πιο πρακτική επιλογή όταν η πολύ χαμηλή φυσική συχνότητα από μόνη της είναι η κύρια απαίτηση.

Ένας Απομονωτής Δονήσεων Συρματόσχοινου είναι πιο σχετικός όταν η δόνηση συνδυάζεται με κρούση, φορτία μεταφοράς, μεγάλη παροδική κίνηση ή απαιτητικές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Η διάκριση είναι σημαντική επειδή η επιλογή με βάση τον τύπο προϊόντος πριν από τον υπολογισμό της απαιτούμενης φυσικής συχνότητας μπορεί να οδηγήσει στο λάθος στήριγμα.

Όταν το να γίνεσαι πιο μαλακός σταματά να λειτουργεί

Ένας γρήγορος υπολογισμός μπορεί επίσης να δείξει πότε η συμβατική παθητική απομόνωση είναι μη ρεαλιστική.

Ας υποθέσουμε ότι η κυρίαρχη συχνότητα διέγερσης είναι μόνο 2 Hz και ο στόχος σχεδιασμού είναι:

r = 4

Η απαιτούμενη φυσική συχνότητα γίνεται:

fn = 2 / 4 = 0,5 Hz

Χρησιμοποιώντας την ίδια σχέση στατικής εκτροπής:

d ≈ 248 / 0,5² ≈ 992 mm

Σχεδόν ένα μέτρο στατικής εκτροπής δεν είναι πρακτικό για συνηθισμένα βιομηχανικά μηχανήματα.

Σε αυτό το σημείο, η δοκιμή προοδευτικά πιο μαλακών συμπαγών στηριγμάτων είναι απίθανο να λύσει το πρόβλημα. Η μηχανολογική έρευνα θα πρέπει να κινηθεί προς τα πάνω: ελέγξτε την πηγή δόνησης, το θεμέλιο, τη διαδρομή μετάδοσης της δομής, τη βάση αδράνειας ή τη συνολική αρχιτεκτονική απομόνωσης.

Αυτός ο υπολογισμός πρέπει να γίνει πριν από την επιλογή ενός προϊόντος.

Μια Πρακτική Ακολουθία Επιλογής Χαμηλής Συχνότητας

Για προκαταρκτική επιλογή, χρησιμοποιήστε αυτήν την σειρά:

1. Προσδιορίστε τη χαμηλότερη σημαντική συχνότητα διέγερσης.

Χρησιμοποιήστε μετρημένα δεδομένα δονήσεων όταν είναι δυνατόν· διαφορετικά, ξεκινήστε με τις σ.α.λ. και τις γνωστές συχνότητες εξαναγκασμού.

2. Ορίστε μια ρεαλιστική στοχευόμενη φυσική συχνότητα.

Ελέγξτε τον προκύπτοντα λόγο συχνοτήτων αντί να υποθέσετε ότι οποιοδήποτε μαλακό στήριγμα θα απομονώσει τη μηχανή.

3. Υπολογίστε την απαιτούμενη στατική εκτροπή.

Επιβεβαιώστε ότι ο εξοπλισμός και η εγκατάσταση μπορούν φυσικά να φιλοξενήσουν την κίνηση.

4. Υπολογίστε το φορτίο σε κάθε σημείο στήριξης.

Χρησιμοποιήστε πραγματικές πληροφορίες κέντρου βάρους όταν η κατανομή φορτίου είναι άνιση.

5. Συγκρίνετε το απαιτούμενο φορτίο και την εκτροπή με τα δεδομένα απόδοσης του απομονωτή.

Στη συνέχεια, ελέγξτε τη δυναμική ακαμψία, την απόσβεση, τις απαιτήσεις κρούσης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Αυτή η ακολουθία εξαλείφει πολλά ακατάλληλα στηρίγματα πριν ξεκινήσει η δοκιμή πρωτοτύπου.

Χρειάζεστε έναν Προκαταρκτικό Έλεγχο Απομόνωσης;

Για έναν αρχικό μηχανολογικό έλεγχο, παρέχετε το βάρος του εξοπλισμού, τη διάταξη των σημείων στήριξης, τις σ.α.λ. λειτουργίας ή τη μετρημένη συχνότητα δόνησης, την επιτρεπόμενη κίνηση και την κατάσταση κρούσης.

Από αυτές τις τιμές, το φορτίο ανά σημείο στήριξης, η στοχευόμενη φυσική συχνότητα και η απαιτούμενη στατική εκτροπή μπορούν να εκτιμηθούν πριν αξιολογηθεί ένα συγκεκριμένο μοντέλο απομονωτή.