Un isolatore di vibrazioni può supportare il peso dell'attrezzatura e tuttavia essere inadeguato per l'applicazione.La ragione diventa spesso chiara sulla curva carico-deflessione. Invece di mostrare solo un carico massimo, la curva mostra dove l'isolatore opererà dopo l'installazione, quanto si deflette sotto il peso statico e quanto movimento rimane per vibrazioni o urti.

Per gli ingegneri che selezionano un supporto, le informazioni più utili non si trovano alla fine della curva. Si trovano intorno al punto di lavoro effettivo.

Cosa mostra una curva carico-deflessione?

Una curva carico-deflessione mette in relazione il carico applicato con lo spostamento dell'isolatore.

Per una molla lineare ideale:

F = kδ

dove F è la forza, k è la rigidezza e δ è la deflessione.

I veri isolatori di vibrazioni non sono sempre lineari. I supporti in gomma possono diventare progressivamente più rigidi all'aumentare della compressione. Negli isolatori a fune metallica, la geometria del cavo cambia mentre le spire si deformano, mentre l'interazione tra i singoli fili contribuisce a una risposta non lineare.

Questo è il motivo per cui un singolo valore di rigidezza non descrive sempre l'intero intervallo operativo.

Trova prima il punto di lavoro

Considera un armadio elettronico da 100 kg supportato da quattro isolatori ugualmente caricati:

100 kg ÷ 4 = 25 kg per isolatore

Individua 25 kg sull'asse del carico e trova dove interseca la curva. Lo spostamento corrispondente è la deflessione statica approssimativa e l'intersezione è il punto di lavoro.

Tuttavia, non si dovrebbe presumere un carico uguale quando un trasformatore, un motore, un pacco batteria o un altro componente pesante sposta il baricentro. La guida esistente di HOAN per il calcolo del carico mostra come un baricentro decentrato possa produrre reazioni sostanzialmente diverse sui singoli supporti.

Per questo motivo, il peso dell'attrezzatura diviso per il numero di supporti è un punto di partenza, non sempre il carico finale utilizzato per la selezione.

Leggi la rigidezza intorno al punto di lavoro

La pendenza locale della curva fornisce un'indicazione della rigidezza effettiva:

k ≈ ΔF / Δδ

Una sezione più ripida significa che è necessaria più forza per produrre ulteriore movimento. Una sezione più piatta significa maggiore spostamento per lo stesso aumento di forza.

Questo è importante perché la rigidezza influenza la frequenza naturale del sistema isolato:

fₙ = (1 / 2π) √(k / m)

Per un isolatore non lineare, gli ingegneri dovrebbero quindi prestare attenzione alla curva intorno alla regione operativa effettiva, piuttosto che presumere che un valore di rigidezza si applichi ovunque.

Controlla il viaggio dinamico rimanente

La deflessione statica utilizza una parte del movimento disponibile dell'isolatore prima che l'attrezzatura inizi a funzionare.

Un utile controllo preliminare è:

Viaggio rimanente ≈ δmax − δstatic

Questo non sostituisce l'analisi degli urti o dinamica. Mostra semplicemente quanto movimento fisico rimane oltre il punto di lavoro statico.

Considera un armadio elettronico montato su un veicolo. Il suo peso stabilisce prima la deflessione statica. Quando il veicolo passa su una superficie stradale irregolare, è necessario un viaggio aggiuntivo per accomodare l'ingresso transitorio.

Se il punto di lavoro è già vicino alla fine del viaggio disponibile, l'isolatore potrebbe avere poco spazio per quel movimento.

Questo è il motivo per cui la capacità di carico massima non dovrebbe essere trattata automaticamente come il punto operativo preferito.

Cosa dice un ciclo di isteresi?

Quando vengono tracciati sia il carico che lo scarico, un isolatore a fune metallica può mostrare percorsi forza-deflessione diversi.

Mentre le spire del cavo si deformano, si verificano movimenti relativi e attrito all'interno della struttura della fune metallica. Il percorso di scarico, quindi, potrebbe non ripercorrere esattamente il percorso di carico.

Il risultato è un ciclo di isteresi.

L'area racchiusa dal ciclo rappresenta l'energia meccanica dissipata durante quel ciclo di carico.

Questa è una caratteristica importante degli isolatori a fune metallica perché la loro struttura fornisce sia azione a molla che smorzamento basato sull'attrito. Tuttavia, un ciclo di isteresi misurato in una condizione di test non dovrebbe essere utilizzato per rivendicare un rapporto di smorzamento universale per ogni ampiezza di carico o spostamento.

Controlla la direzione di carico prima di utilizzare la curva

La curva deve anche corrispondere al modo in cui l'isolatore trasporterà effettivamente il carico.

Il carico a compressione e a taglio può produrre diversa rigidezza, deflessione e viaggio disponibile. Ruotare l'isolatore non cambia il peso dell'attrezzatura, ma cambia il modo in cui la struttura dell'isolatore si deforma.

Una curva di compressione, quindi, non dovrebbe essere utilizzata automaticamente per un'installazione a taglio.

Ciò è particolarmente importante quando la disposizione di montaggio viene modificata tardi in un progetto per risolvere un problema di spazio. Il modello dei bulloni potrebbe ancora adattarsi, mentre i dati originali di carico-deflessione non rappresentano più la direzione di lavoro effettiva.

Utilizza la curva come parte della selezione

Una curva carico-deflessione è più utile quando è collegata all'installazione reale.

Per la selezione preliminare, Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd. raccomanda di controllare:

Peso dell'attrezzatura + Numero di isolatori + Layout di montaggio + Frequenza di vibrazione/RPM + Orientamento di montaggio + Requisito di urto + Spazio di installazione disponibile

Per attrezzature irregolari o con spazio limitato, un file CAD, STEP o un disegno di montaggio possono aiutare a determinare la distribuzione effettiva del carico e la direzione di lavoro.

Hai bisogno di un controllo del carico-deflessione per la tua applicazione?
Invia i parametri della tua attrezzatura e il disegno di installazione a HOAN per la selezione del modello.

FAQ

Cos'è il punto di lavoro su una curva carico-deflessione?

È il punto corrispondente al carico sopportato dall'isolatore dopo l'installazione. Indica la deflessione statica approssimativa e la regione operativa normale.

Il carico statico massimo è il miglior punto operativo?

Non necessariamente. Dovrebbero essere controllati anche il viaggio rimanente, la rigidezza effettiva e i requisiti dinamici.

Una curva di compressione può essere utilizzata per il carico a taglio?

Non automaticamente. La compressione e il taglio possono avere diverse caratteristiche di rigidezza e spostamento, quindi dovrebbero essere utilizzati i dati per la direzione di carico prevista.