Per le vibrazioni a bassa frequenza, si inizia con la frequenza di eccitazione significativa più bassa, quindi si lavora all'indietro fino alla frequenza naturale richiesta e alla deviazione statica.

Come regola di base, l'isolamento inizia quando il rapporto di frequenza supera √2.

Inizia con la frequenza di funzionamento

Il rapporto di frequenza è:

r = f / fn

dove f è la frequenza di eccitazione e fn la frequenza naturale carica del sistema di isolamento.

Per le macchine rotanti, la RPM fornisce una prima stima rapida:

f = RPM / 60

Una macchina che funziona a 1.200 giri al minuto ha quindi una frequenza di rotazione fondamentale di:

1,200 / 60 = 20 Hz

Questo è solo un punto di partenza: anche pompe, compressori, generatori e apparecchiature mobili possono produrre armoniche, risonanze strutturali e vibrazioni da componenti collegati.Se sono disponibili dati di misurazione delle vibrazioni, utilizzare le frequenze dominanti da tali dati piuttosto che RPM da solo.

L'isolamento efficace inizia solo dopo che il sistema si muove oltre la regione di risonanza.

Quanta deformazione statica è necessaria?

Per un sistema di isolamento lineare verticale idealizzato, la frequenza naturale e la deflessione statica sono correlate da:

d = g / (4π2fn2)

Per le stime di ingegneria rapida:

d (mm) ≈ 248 / fn2

Questa tabella spiega uno dei limiti pratici dell'isolamento a bassa frequenza.

Per abbassare la frequenza naturale di destinazione da 5 Hz a 3 Hz non è necessario un movimento leggermente maggiore.

Quel viaggio extra deve esistere da qualche parte nell'installazione.

Prima di scegliere un supporto più morbido, verificare la distanza libera disponibile, il movimento del cavo, le connessioni flessibili dei tubi e lo spostamento consentito dell'attrezzatura.

Esempio: generatore da 400 kg a 1.200 giri al minuto

Considerate un gruppo elettrogeno di 400 kg supportato da quattro punti di isolamento e funzionante a 1.200 giri al minuto.

La sua frequenza di rotazione fondamentale è:

1,200 / 60 = 20 Hz

Supponiamo che l'obiettivo di progettazione iniziale sia una frequenza naturale di 5 Hz:

r = 20 / 5 = 4

La deviazione statica corrispondente è:

d ≈ 248 / 52 ≈ 9,9 mm

Se il centro di gravità è approssimativamente centrato, il carico statico nominale è:

400 / 4 = 100 kg per montatura

Il primo requisito di screening è quindi più specifico di quello di trovare semplicemente un isolante per vibrazioni di peso superiore a 100 kg.

Un isolante candidato dovrebbe raggiungere approssimativamente la deformazione di lavoro richiesta intorno al punto di carico effettivo di 100 kg, mantenendo allo stesso tempo un percorso sufficiente per il movimento dinamico.

Se il motore è concentrato verso un'estremità dello scivolo, i quattro carichi di montaggio potrebbero non essere uguali.I carichi di angolo devono quindi essere calcolati dal centro di gravità effettivo prima di selezionare la rigidità del supporto.

Questo è importante perché un isolante sottocaricato e un isolante sovraccaricato possono funzionare a frequenze naturali efficaci diverse anche quando sono lo stesso modello.

Controllare la rigidità dinamica, l'ammortizzazione e la scorrevolezza

Tre valori della scheda di dati meritano particolare attenzione nelle applicazioni a bassa frequenza.

Rapporto di rigidità dinamica-statica: la rigidità statica potrebbe non rappresentare con precisione la rigidità osservata durante le vibrazioni.Quando disponibile, utilizzare dati di rigidità dinamica misurati vicino al carico di lavoro previsto e alla frequenza di funzionamento.

Ammorbidimento: un maggiore ammortizzamento riduce l'amplificazione vicino alla risonanza, che è utile quando i macchinari a velocità variabile passano attraverso la risonanza durante l'avvio o lo spegnimento.L'ammortizzazione più elevata non significa automaticamente un migliore isolamento a ogni frequenza.

Creep: i supporti elastomerici possono cambiare deformazione sotto esposizione a carico e temperatura prolungati.

Questi parametri diventano più importanti man mano che la frequenza di eccitazione si avvicina al range pratico inferiore di un sistema di isolamento passivo.

Gomma, molla d'acciaio o corda?

La frequenza naturale più bassa non è l'unico criterio di selezione.

Una molla in acciaio è spesso la scelta più pratica quando la sola frequenza naturale molto bassa è il requisito principale.

L'isolatore di vibrazione a corda è più rilevante quando la vibrazione è combinata con urti, carichi di trasporto, grandi movimenti transitori o condizioni ambientali impegnative.

La distinzione è importante perché la selezione per tipo di prodotto prima di calcolare la frequenza naturale richiesta può portare al supporto sbagliato.

Quando diventare più morbidi smette di funzionare

Un rapido calcolo può anche mostrare quando l'isolamento passivo convenzionale è irrealistico.

Supponiamo che la frequenza di eccitazione dominante sia solo di 2 Hz e che l'obiettivo di progettazione sia:

r = 4

La frequenza naturale richiesta diventa:

fn = 2 / 4 = 0,5 Hz

Utilizzando la stessa relazione statico-deflezione:

d ≈ 248 / 0,52 ≈ 992 mm

Quasi un metro di deviazione statica non è pratico per le macchine industriali ordinarie.

A questo punto è improbabile che i test di supporti compatti progressivamente più morbidi possano risolvere il problema.percorso di trasmissione strutturale, base di inerzia o architettura di isolamento globale.

Questo calcolo deve essere effettuato prima di selezionare un prodotto.

Una pratica sequenza di selezione a bassa frequenza

Per la selezione preliminare, utilizzare questo ordine:

1Identificare la frequenza di eccitazione significativa più bassa.

Utilizzare i dati di misurazione delle vibrazioni quando possibile; altrimenti iniziare con le giri al minuto e le frequenze di forza note.

2- Impostare una frequenza naturale obiettivo realistico.

Controllare il rapporto di frequenza risultante, invece di presumere che qualsiasi supporto morbido isolerà la macchina.

3Calcolare la deformazione statica richiesta.

Confirmare che l'apparecchiatura e l'installazione sono fisicamente in grado di ospitare il movimento.

4Calcolare il carico a ciascun punto di montaggio.

Utilizzare informazioni sul centro di gravità effettivo quando la distribuzione del carico è irregolare.

5Confrontare il carico e la deflessione richiesti con i dati relativi alle prestazioni dell'isolatore.

Controllare quindi la rigidità dinamica, l'ammortizzazione, i requisiti di scossa e le condizioni ambientali.

Questa sequenza elimina molti supporti inadatti prima dell'inizio dei test del prototipo.

Hai bisogno di un controllo di isolamento preliminare?

Per un controllo tecnico iniziale, indicare il peso dell'apparecchiatura, la disposizione del punto di montaggio, i giri di marcia in funzione o la frequenza di vibrazione misurata, il movimento ammissibile e le condizioni di scossa.

A partire da questi valori, il carico per punto di montaggio, la frequenza naturale target e la deformazione statica richiesta possono essere stimati prima di valutare un modello specifico di isolatore.