W przypadku wibracji niskiej częstotliwości należy zacząć od najniższej znaczącej częstotliwości pobudzenia, a następnie pracować wstecz do wymaganej naturalnej częstotliwości i statycznego odchylenia.

Zasadniczo izolacja rozpoczyna się, gdy stosunek częstotliwości przekracza √2.

Zacznij od częstotliwości działania

Współczynnik częstotliwości wynosi:

r = f / fn

gdzie f jest częstotliwością pobudzenia, a fn częstotliwością naturalną załadowaną układu izolacyjnego.

W przypadku maszyny obracającej, RPM zapewnia szybki pierwszy szacunek:

f = obroty / 60

Maszyna pracująca z prędkością 1200 obrotów na minutę ma zatem podstawową częstotliwość obrotową:

1,200 / 60 = 20 Hz

Pompy, sprężarki, generatory i urządzenia przenośne mogą również wytwarzać harmoniki, rezonanse konstrukcyjne i wibracje z podłączonych komponentów.Jeżeli dostępne są dane pomiarowe wibracji, używać dominujących częstotliwości z tych danych, a nie tylko RPM.

W pobliżu naturalnej częstotliwości układu, przenoszone wibracje mogą wzrastać.

Jak duże jest wymagane odchylenie statyczne?

W przypadku zidealizowanego pionowego, liniowego systemu izolacji naturalna częstotliwość i odchylenie statyczne są powiązane:

d = g / (4π2fn2)

W przypadku szybkich szacunków technicznych:

d (mm) ≈ 248 / fn2

Tabela ta wyjaśnia jeden z praktycznych ograniczeń izolacji niskiej częstotliwości.

Wprowadzenie naturalnej częstotliwości docelowej z 5 Hz do 3 Hz nie wymaga nieco większego ruchu.

Ta dodatkowa podróż musi istnieć gdzieś w instalacji.

Przed wyborem miękkiego mocu należy sprawdzić dostępną wolność, ruch kabli, elastyczne połączenia rurowe i dopuszczalny przemieszczenie urządzeń.

Przykład: 400 kg Generator przy 1200 obr./min

Przyjrzyjmy się 400-kilogramowemu zestawowi generatorów wspieranym przez cztery punkty izolacyjne i działającemu z prędkością 1200 obrotów na minutę.

Jego podstawowa częstotliwość obrotowa wynosi:

1,200 / 60 = 20 Hz

Załóżmy, że początkowym celem projektu jest naturalna częstotliwość 5 Hz:

r = 20 / 5 = 4

Odpowiednie odchylenie statyczne wynosi:

d ≈ 248 / 52 ≈ 9,9 mm

Jeśli środek ciężkości jest w przybliżeniu zlokalizowany, nominalne obciążenie statyczne wynosi:

400 / 4 = 100 kg na masę

Pierwszy wymóg kontroli jest zatem bardziej szczegółowy niż po prostu znalezienie izolacji wibracyjnej o masie powyżej 100 kg.

Kandydat na izolację powinien osiągnąć w przybliżeniu wymaganą odchylenie robocze wokół rzeczywistego punktu obciążenia 100 kg, zachowując przy tym wystarczającą przepływność do ruchu dynamicznego.

Jeżeli silnik koncentruje się w kierunku jednego końca skoku, cztery obciążenia montażowe mogą nie być równe.Obciążenia kątowe należy następnie obliczyć od rzeczywistego środka ciężkości przed wyborem sztywności montażu.

Ma to znaczenie, ponieważ niedostatecznie obciążony i przeciążony izolator mogą działać przy różnych skutecznych naturalnych częstotliwościach, nawet jeśli są to te same modele.

Sprawdź sztywność dynamiczną, tłumienie i ślizganie

Trzy wartości w arkuszu danych zasługują na szczególną uwagę w zastosowaniach niskiej częstotliwości.

Wskaźnik sztywności dynamicznej do statycznej: sztywność statyczna może nie być dokładnym odzwierciedleniem sztywności obserwowanej podczas drgań.W razie potrzeby, użyć danych o dynamicznej sztywności mierzonych w pobliżu oczekiwanego obciążenia roboczego i częstotliwości pracy.

Damping: większe tłumienie zmniejsza wzmocnienie w pobliżu rezonansu, co jest przydatne, gdy maszyny o zmiennej prędkości przechodzą przez rezonans podczas uruchamiania lub wyłączania.wyższe tłumienie nie oznacza automatycznie lepszej izolacji na każdej częstotliwości.

Płynność: Elastomerowe uchwyty mogą zmieniać zgięcie pod stałym obciążeniem i ekspozycją na temperaturę.

Parametry te stają się ważniejsze w miarę zbliżania się częstotliwości pobudzenia do niższego praktycznego zakresu pasywnego systemu izolacji.

Gumowa, stalowa sprężyna czy liny?

Najniższa naturalna częstotliwość nie jest jedynym kryterium wyboru.

W przypadku, gdy wymagane jest jedynie bardzo niskie naturalne częstotliwości, często bardziej praktycznym wyborem jest stalowa sprężyna.

Izolator drutowy jest bardziej odpowiedni, gdy wibracje są połączone z wstrząsem, obciążeniami transportowymi, dużymi ruchami przejściowymi lub wymagającymi warunkami środowiskowymi.

Rozróżnienie jest ważne, ponieważ wybór według rodzaju produktu przed obliczeniem wymaganej naturalnej częstotliwości może prowadzić do niewłaściwego mocowania.

Kiedy łagodzenie przestaje działać

Szybkie obliczenia mogą również pokazać, kiedy konwencjonalna izolacja pasywna jest nierealna.

Załóżmy, że dominująca częstotliwość pobudzenia wynosi tylko 2 Hz, a celem projektowym jest:

r = 4

Wymagana naturalna częstotliwość jest:

fn = 2 / 4 = 0,5 Hz

Wykorzystując ten sam związek statyczno-odchylenia:

d ≈ 248 / 0,52 ≈ 992 mm

Prawie jeden metr statycznego odchylenia nie jest praktyczny dla zwykłych maszyn przemysłowych.

W tym momencie testowanie stopniowo bardziej miękkich, kompaktowych uchwytów raczej nie rozwiąże problemu.ścieżka transmisji strukturalnej, podstawy inercji lub ogólnej architektury izolacji.

Należy dokonać tego obliczenia przed wyborem produktu.

Praktyczna sekwencja selekcji niskiej częstotliwości

Do wstępnego wyboru należy użyć następującej kolejności:

1Zidentyfikuj najniższą częstotliwość podniecenia.

W miarę możliwości należy używać danych pomiarowych wibracji; w przeciwnym razie należy rozpocząć od obrotow na sekundę i znanych częstotliwości przymusów.

2Ustaw realistyczny cel naturalnej częstotliwości.

Sprawdź wynik współczynnika częstotliwości, zamiast zakładać, że jakikolwiek miękki mocownik izoluje maszynę.

3Oblicz wymagane odchylenie statyczne.

Potwierdzić, że sprzęt i instalacja fizycznie umożliwiają ruch.

4Obliczyć obciążenie w każdym punkcie montażu.

Użyj rzeczywistych informacji o środku ciężkości, gdy rozkład obciążeń jest nierówny.

5Porównaj wymagane obciążenie i odchylenie z danymi o wydajności izolatora.

Następnie sprawdź sztywność dynamiczną, tłumienie, wymagania w zakresie uderzeń i warunki środowiskowe.

Ta sekwencja eliminuje wiele nieodpowiednich mocowań przed rozpoczęciem testowania prototypu.

Potrzebujesz wstępnej kontroli izolacyjnej?

W przypadku wstępnej kontroli technicznej należy podać masę urządzenia, układ punktu montażu, obroty operacyjne lub mierzoną częstotliwość drgań, dopuszczalne ruchy i stan uderzeń.

Na podstawie tych wartości można oszacować obciążenie na punkt mocowania, docelową częstotliwość naturalną i wymaganą odchylenie statyczne przed oceną konkretnego modelu izolatora.